客戶(hù)的主觀(guān)聽(tīng)音對(duì)比結(jié)果61desmc
1 客戶(hù)普遍抱怨MN1526/MP1526和2SC6011A/2SA2151A相比MN1526/MP1526在音質(zhì)聽(tīng)感上顯得單薄,不夠厚實(shí)有力。61desmc
2 將MN1526/MP1526安裝于A電路,2SC6011A/2SA2151A安裝于B電路,然后:先聽(tīng)A再聽(tīng)B,再隨機(jī)盲聽(tīng)A或B,之后讓被測(cè)試者說(shuō)出盲聽(tīng)的電路是A還是B,這個(gè)過(guò)程重復(fù)20次。61desmc
結(jié)果威雅利3位工程師和1位客戶(hù)工程師均100%正確指出是A還是B,如此說(shuō)明音質(zhì)差異確實(shí)存在,而且很明顯。
注:A和B的電路/材料完全一樣,只是輸出級(jí)對(duì)管不同。61desmc
對(duì)管參數(shù),解決問(wèn)題的難點(diǎn)61desmc
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1 由于對(duì)聲音的評(píng)價(jià)是主觀(guān)的,因人而異,導(dǎo)致無(wú)法對(duì)一臺(tái)功放作出正確的評(píng)價(jià)。61desmc
2 較音工程師不同,聽(tīng)感不同,導(dǎo)致調(diào)較一臺(tái)功放必須由同一個(gè)人完成,而且,工作時(shí)間一長(zhǎng),聽(tīng)覺(jué)容易產(chǎn)生疲勞,這又導(dǎo)致工作效率低下/研發(fā)周期極大地加長(zhǎng)。這樣的調(diào)試處于盲調(diào),是沒(méi)有明確的方向性的。61desmc
3 最最關(guān)鍵的是頻率響應(yīng),增益和平衡,輸出阻抗,阻尼因素,相位響應(yīng),串?dāng)_,CMR,輸入阻抗,THD,THD+N,THY,IMD,DIM,SID,動(dòng)態(tài)范圍,負(fù)載,轉(zhuǎn)換速率/瞬態(tài)響應(yīng),電壓電流輸出能力,這些參數(shù)無(wú)法反映實(shí)際聽(tīng)感,即便這些參數(shù)完全一樣,實(shí)際聽(tīng)感還是會(huì)不一樣。61desmc
4 如此是否就只能盲調(diào),沒(méi)有實(shí)際可以量化的數(shù)據(jù)來(lái)幫助較音了么 ?61desmc
答案是否定的。===〉我們提出一種可行的方法給大家參考。61desmc
音質(zhì)差異原理分析和測(cè)試61desmc
當(dāng)音樂(lè)信號(hào)經(jīng)過(guò)功放的信號(hào)通路時(shí),諧波失真會(huì)造成輸出信號(hào)出現(xiàn)額外的“增加”,或改變波形,多出來(lái)的這部分叫做“諧波”,如2次,3次。。。 是相對(duì)于原始信號(hào)的頻率倍數(shù)關(guān)系。61desmc
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在功放里,最常見(jiàn)的諧波來(lái)源于正負(fù)半周信號(hào)放大的不對(duì)稱(chēng)性,即不同半周信號(hào)具有不同的增益。由這些不對(duì)稱(chēng)性造成的諧波通常是2,4,6,8,偶次諧波。而功放增益隨電壓而有變化,哪怕是輕微的,也會(huì)產(chǎn)生諧波失真,由此造成的諧波,多數(shù)是3,5,7,9奇次諧波。61desmc
采用總諧波失真(THD+N/THD)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)有個(gè)問(wèn)題:它是頻段上所有諧波的簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)疊加,而沒(méi)有將不同種類(lèi)諧波的影響分開(kāi)考慮。61desmc
比如200HZ以上的頻段,2次諧波如果超過(guò)0.2%,就可以被聽(tīng)出來(lái),若考慮若干諧波的疊加起來(lái)對(duì)于聽(tīng)覺(jué)的影響——這樣的排列組合有很多。61desmc
這也從側(cè)面說(shuō)明了為什么有時(shí)THD=0.5%的膽機(jī)的聲音反而比THD=0.05%的石機(jī)的聲音要更討好人耳。61desmc
諧波的音樂(lè)意義:61desmc
這里討論的諧波分量跟音樂(lè)家口中的泛音,是一個(gè)概念。這些都是某種樂(lè)器聲的組成部分,因其配比的不同形成種種音色。61desmc
現(xiàn)在來(lái)看下列圖表,以現(xiàn)代音樂(lè)規(guī)則來(lái)看,“八度”的概念對(duì)應(yīng)于聲學(xué)中的2次諧波,之后的“八度”對(duì)應(yīng)更高次的諧波。從表中看出3次諧波失真的頻率很接近于第12的音高,二者的差別幾乎聽(tīng)不出來(lái),而5次諧波失真的頻率是偏離了音高是第17的音調(diào),雖然7次諧波失真的頻率距離A音較近,它聽(tīng)起來(lái)也是很不自然的,當(dāng)失真諧波超過(guò)8次以后,大多數(shù)偶次諧波就像奇次諧波那樣都很難聽(tīng)。在低于8次的時(shí)候,所有的偶次諧波都不難聽(tīng),除了7次以外的奇次諧波在某些條件下也可以接受。61desmc
下列圖表來(lái)源于Nelson,Jeff, Too many notes, Boulder notes No.1, Boulder Amplifiers Inc., 198661desmc
第一列: 是音符
第二列: 是從第一個(gè)音符算起的累積間隔
第三列: 是音樂(lè)間隔名稱(chēng)
第四列: 是按照音頻設(shè)備的諧波關(guān)系,標(biāo)出最為靠近的諧波名稱(chēng)
第五列: 是頻率值
第六列: 是這一行的諧波跟最近音符的百分比距離61desmc
注:數(shù)據(jù)來(lái)源于英國(guó)1992年5月版Stereophile第83頁(yè)。61desmc
為了說(shuō)明前2頁(yè)的內(nèi)容,展示實(shí)際音樂(lè)中的音色,左面的表中舉例了電吉他低音弦上的頻率成分。61desmc
從中我們可以看出E弦除了基波還包含了眾多的2-8次諧波分量,正是由于這些諧波分量的存在,改變了實(shí)際樂(lè)器的聽(tīng)感。61desmc
1 當(dāng)功放自身產(chǎn)生諧波失真時(shí),音樂(lè)的內(nèi)容會(huì)變得不一樣了。比如一個(gè)低音的泛音為0.25%,功放提供了其中的0.05%(3次諧波失真),這樣,這個(gè)泛音就比原有的數(shù)值高出來(lái)25%,結(jié)果是音符的聲響發(fā)生了改變,即使音色的變化幅度很小,那么也是可以聽(tīng)出來(lái)的,比如在鋼琴的最低音等場(chǎng)合,2次諧波占主導(dǎo),這時(shí)音色的變化更為明顯。61desmc
2 功放在播放實(shí)際音樂(lè)信號(hào)的時(shí)候,功放上同時(shí)出現(xiàn)各種各樣的頻率成分,這時(shí)候諧波成分的效應(yīng)就更明顯——音樂(lè)聽(tīng)起來(lái)好像是“更響”了。61desmc
3 像前面表格里說(shuō)明的一樣,2,4,8次諧波是和諧的,即使2次諧波較高,它聽(tīng)起來(lái)也不像是失真,只不過(guò)讓聲音更加厚重,3次諧波在音色上讓人覺(jué)得好聽(tīng)和有趣——在上升了一個(gè)八度后還跨越了5個(gè)音樂(lè)間隔,不過(guò)它的頻率如果超過(guò)1KHZ,如果同時(shí)沒(méi)有2次諧波,那么它也是不悅耳的。將2次和3次諧波一起播放出來(lái)的時(shí)候,基頻好像得到了提升。6次諧波的情況也是類(lèi)似的:3次和6次諧波都是分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)八度音程里7個(gè)白色音鍵中的G鍵(比如鋼琴),相反,5次諧波從音程上對(duì)應(yīng)于第17的音高,跟任何鍵位都相差至少半個(gè)音符。5次諧波和3次諧波一起播放的時(shí)候,會(huì)增大低音音量,產(chǎn)生類(lèi)似振動(dòng)的感覺(jué)。61desmc
4 7次及以上的奇次諧波和高于8次的偶次諧波都能造成可聽(tīng)到的失真,并且聽(tīng)久了會(huì)疲勞,如果他們頻率進(jìn)入了超聲段,雖然直接聽(tīng)不到,但如此的高次諧波會(huì)使音色有顆粒感,偏硬。61desmc
5 諧波具體有什么樣的聽(tīng)感,要看諧波的成分,相對(duì)大小,相位關(guān)系,各自的頻率等。61desmc
綜上所述泛音影響音色聽(tīng)感,泛音即我們所說(shuō)的電子學(xué)領(lǐng)域的諧波。61desmc
既然我們知道了諧波分量會(huì)改變音樂(lè)的音色,我們就可以通過(guò)用快速傅立葉變換(FFT)的測(cè)試方法去測(cè)試單個(gè)頻率的單個(gè)諧波分量,來(lái)判斷功放的音色走向,通過(guò)調(diào)整2~7/8次的諧波分量的幅值來(lái)調(diào)整功放的音色。61desmc
這種方法可以做到精確數(shù)值的量化,而不是主觀(guān)的聽(tīng)音,且快速效率高,不需要同一個(gè)工程師去較音,不需要反復(fù)試聽(tīng),只需要用FFT測(cè)試/調(diào)試,最后再用耳朵驗(yàn)證一下。61desmc
現(xiàn)代先進(jìn)的AP是具有2通道同時(shí)FFT功能的。61desmc
A:為防止干擾,AP和被測(cè)功放分別用2個(gè)隔離變壓器(帶屏蔽層接地)隔離市電電源,或者采用低失真線(xiàn)性穩(wěn)頻穩(wěn)壓電源給被測(cè)功放供電,AP用隔離變壓器隔離市電電源。61desmc
B:AP的采樣點(diǎn)盡可能選最大,盡可能將輸出端波形進(jìn)行3次以上平均后再進(jìn)行FFT。61desmc
測(cè)試數(shù)據(jù)比較61desmc
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1 上圖是對(duì)我們最初試聽(tīng)的A / B 2個(gè)電路的輸出同時(shí)做FFT的結(jié)果,基頻250HZ正弦波,綠色是A電路,藍(lán)色是B電路。61desmc
2 2次諧波(500HZ)及其附近的分量很明顯A小于B,差了5dBV,而3K—10K的頻段,諧波分量A大于B。61desmc
3 實(shí)際試聽(tīng)的聽(tīng)感是A的聲音單薄不厚實(shí),明亮且可以清晰聽(tīng)見(jiàn)齒音,B的聲音相對(duì)厚實(shí),齒音模糊,300— 650HZ這段幅值高那么多,聲音當(dāng)然厚實(shí)有力了。61desmc
電路修改建議61desmc
目標(biāo):增加電路2次諧波分量5dBV 。61desmc
下策:61desmc
修改電路靜態(tài)/動(dòng)態(tài)工作點(diǎn),這導(dǎo)致電路修改后需要做可靠性測(cè)試,幾乎所有客戶(hù)不太愿意接受。61desmc
上策:61desmc
1 更換小信號(hào)輸入端的OP,找一些2次諧波分量大的OP換上去,立竿見(jiàn)影。61desmc
2 更改OP輸入級(jí)的工作電流 ====〉已經(jīng)有客戶(hù)在這么做了。61desmc
3 更改耦合電容的容量/材質(zhì)/品牌。61desmc
4 更改電源電路的退耦電容容量/材質(zhì)/品牌,以及電源電路再加強(qiáng) =====〉這需要大量的時(shí)間去調(diào)試。 61desmc
威雅利電子的優(yōu)勢(shì)61desmc
威雅利電子擁有先進(jìn)的AP測(cè)試系統(tǒng)和經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師隊(duì)伍,可以為客戶(hù)提供校音測(cè)試服務(wù),只要從我們威雅利電子購(gòu)買(mǎi)任何SANKEN等器件,我們就可以提供器件替換/電路修改以及校音等服務(wù)。61desmc
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