第三集出锅!
电子管功放俗称胆机,素以声音阴柔见长;晶体管功放俗称石机,则以阳刚著称。晶体管机的长处在于大电流、宽频带、低频控制力、处理大场面时的分析力、层次感和明亮度要比电子管功放优越,但电子管机的高音较平滑,有足够的空气感,具有一种相当一部分人所喜欢的声染色,尽管声音细节和层次少了些,但那种柔和而稍带模糊的声音却是美丽的。
1、胆和石
随着电子科技的发展,在晶体管器件的不断冲击下,生产电子管这种高成本器件的厂家越来越少,电子管器件成为稀有之物,即便不存在胆管绝迹的忧虑,现在胆机高昂的价格和难以承受的后期费用(高能耗、换胆费用)的确让普通音响爱好者却步,这也是导致其市场无法扩展的原因。
称为“石”的晶体管的诞生虽然要比电子管晚40多年,但它的发展却非常快。在上个世纪70年代,晶体管已得到了飞速的发展,不论在稳定性和音质上都可以与胆机一比高低。在技术指标上,晶体管机的失真远低于胆机,而且由于半导体器件生产的成本低、产量高,晶体管在价格上远低于电子管,更适合大工业化生产。
2、胆机的价格
(1)机壳的造价
现今,厚铝合金面板、镜面不锈钢机机身已成为中高档胆机的标配。就国内知名的胆机生产厂家而言,其外观的生产工艺也达到了相当的水平,胆机的价格中自然包含了这些机壳的模具投资。
(2)电源变压器和输出变压器的造价
输出变压器是决定胆机音质的关键所在。输出变压器不同,音色肯定不同;没有优质的输出变压器,其它制作环节再好也没有意义。因此,凡是有名的胆机厂家无不在输出变压器上下足成本。
(3)电器器件和胆管的价格
随着晶体管生产的崛起,电子管的地位也被晶体管取代。国内外生产电子管的厂家屈指可数。现在胆机常用的电子管的来源主要有两个地方:一是上世纪五六十年代的存货,二是一些音响公司向电子管厂专门订货。因此,奇货可居,一部胆机大大小小的管子的价格至少要占整机价格的二成以上。
3、石机相比胆机的优缺点:
(1)电子管是一种工作在高电压、小电流状态下的电子器件,其输入阻抗较晶体管大得多,和多种信号源都能达到较佳的阻抗匹配,声音较为舒展自然;由于工作在数百伏的高压下,用它制作的功放具有电压动态范围大、不易产生削波失真、声场延伸性好的特点。
(2)电子管承受过载能力强,即使在使用中不慎输入极强的信号,也不易瞬间击穿短路而损坏电子管,只要外围电路不损坏,其工作状态会自动恢复;在输出过大的情况下,电子管产生的失真递补增较缓慢,在听觉上不易察觉,使声场表现不会生硬刺耳,比较细腻温和;另外,相同型号和批号的电子管的特性曲线和参数的一致性较好,即使发生损坏,互换也非常方便。
(3)电子管在正常工作状态时温度特性很稳定,因此其放大电路也远比晶体管电路简单,符合简洁至上的原则。
(4)由于胆机通过输出变压器和场声器相连,输出变压器可以看成一个电圈,在输出变压器阻抗端选择正确时,和嗽叭的音圈(也等效为一个电感线圈)容易达到较佳的信号耦合,即使小口径的喇叭也能得到较丰满的声音。因此,一些效率很低、晶体管难以驱动的小型书架箱用胆机推却十分靓声。
4、电子管的缺点也十分明显,主要有几下几点:
(1)电子管电路工作时需要多种电源(如灯丝电源、帘栅极电源和阳极电源等),费电,供电电路复杂、产生的干扰不易完全消除,效率和信噪比较晶体管机低。
(2)电子管寿命受阴极材料的限制,使用几千小时后开始趋于老化。
(3)电子管发热量大,除风冷外无法彩其它散热措施,必须有足够的散热窨。
(4)胆机必须通过输出变压器才能驱动场声器。而决定音质的输出变压器无论选材如何优质、制作工艺如何考究,都无法避免分布电容与漏感分量的存在,从而产生相位失真;输出变压器作为感性组件,对不同频率的信号传输具有不同的感抗,对不频的瞬态响应不如晶体管机,因此胆机的声场解析斩不如晶体管功放,显得较为圆滑。
(5)胆机使用的变压器除电源变压器外,还有输出变压器,使其重量十分可观,功率较大的胆机可重达数十千克;由于在生产上多采用人工搭棚工艺,生产效率低下,制作成本很高。
第四集《功放指标浅析》
1、频率曲线
大多数功放是指在额定输出功率时的频率特性,如标出20HZ~20KHZ,±0.1dB。有些功放高频端标到了100KHZ,这个100KHZ必须小心看待,因为有的功放在制造时是靠整体零件的特性来保证做到此高频,而有的堵塞是靠负馈技术来达到100KHZ,可以说这两台功放的音质会有明显的差异。有一个倾向值得注意,目前不少功放的高频越标越高,它和音质的提高是否有必然的联系,还没有统一的说法。
2、输出功率
这是一个牵扯到不少相关因素的指标,如失真度指标的限制、音箱阻抗的不同也会带来输出功率的变化等。假设某台功放标出2×50W,THD〈0.1%,1KHz,8Ω时,我们就知道这个输出功率数值是在音箱阻抗为8Ω时测出的。音箱的阻抗并不是一成不变的数值,有的音箱采用多单元驱动,它的常规阻抗就可能是4Ω。另外,当音箱工作于低频段时,它的阻抗有可能降低至4Ω,甚至2Ω。功放对这种低阻抗音箱的驱动能力,指标中并未标出。此外,THD为总的谐波失真,如果失真达1%,对应的输出功率极有可能会上升,可能会达到2×80W,这时输出功率的含义就明显变化了。另外不同的一种情况是,我们用全频带的信号输入,负载阻抗固定为8Ω,你会发现频率越低,功放的输出功率越会下降,这是因为声音的能量大部分集中在低频段,因而用上述的中频信号(1KHZ)来表示功放的输出功率那就很片面了。如果有一台功放是这样标法:2×50W/8Ω,2×100W/4Ω,THD〈0.1%(20HZ~20KHZ输入时),那么这台功放指标就明显优于上一台。
3、阻尼系数
这项指标反映了功放对音箱扬声器单元的控制能力,这是音箱的阻抗与功放的输出内阻的一个比值。一般认为大一些较好,但须注意,这项指标测试时往往没有将功放至音箱的连接线的内阻算进去,而恰恰是这个内阻对阻尼系数有较大影响。在我们平时试听系统时,如果换上几根不同品牌的喇叭线,就会发现音色会有偏软或偏硬的区别,这就是线的内阻影响了阻尼系统进而影响了系统的音色。
4、失真度
这是一个很多人关心的指标,它包含的种类较多,如互调失真、瞬态互调失真、相位失真及我们经常接触到的在音响说明书里标示的谐波失真。功放的指标里标明的总谐波失真事实上一个比较“死板”的失真,它是用单一的频率输入,检测功放输出端的多余成分去和原波形比较而得出的一个百分比。由于我们平时接触到的声响会同时有许多不同频率的万分,因此,针对谐波失真的单调性,有的功放标出了互调失真指标。它是用两个不同的频率如用70HZ和6HZ,并按一定的强度比例输进功放检测输出的失真成分,尽管仍不够全面,但毕竟实用些了。瞬态互调失真检测则更进了一步,它用一个猝发的互调信号输入,能检测出功放在瞬间输入脉冲信号时,输出会不会出现削波现象。至于相位失真是检验功放对不同频率输入时产生的输出相移,它对音色的还原有较大影响,可惜许多功放都未提及,Hi-Fi系统谐波失真一般小于1%。
5、信噪比
信噪比是指功放输出的有用信号与无用的噪声的比值。目前的功放信噪比指标已完全能应付一般的音乐类节目,所以我们更应关心本底信噪比,可试验一下将功放音量放至最大,听听噪声的大小,当然是越小越好。
功放的选购
1、性能
主要包括噪比、频响、输出功率、分离度、失真度等,其中分离度、信噪比都是以高为好,失真度以小为好。频响起码应在40~15000HZ,两端延展越大越好。而输出功率要根据自己所配的音箱功率而定,一般以大于音箱功率2~3倍为好。要注意功放所注明的功率是最大不失真功率(RMS)、最大输出功率、音乐功率(MPO),还有峰值音乐功率(PMPO)。一般情况下,峰值音乐功率(PMPO)为最大不失真功率(RMS)的3~4倍。国内产品一般标注RMS,国外有些产品标注PMPO,而比较实际的参数是RMS。遇到标明几百瓦(PMPO)的功放,只要将该值除以4即能大致知道其RMS的值了。当然,功率大、性能好的价格也高。
2、匹配
如为定阻式的功放,只有在按要求配接规定阻抗的扬声器后才能达到较佳的放音效果。如为定压式功放,输出功率与负载阻抗大小成反比例,即阻抗越小,功率越大。但常见的CLT、OCL、BTL电路以4、8阻抗的扬声器为合适。
3、功能和挑选大家平时注意的较多,在这里就不多说了。
小知识:
失真:失真对音质的影响极大。当音响设备存在非线性失真时,会造成声音浑浊,发毛、发沙、发破、发炸或者发硬,真实感变差。音响系统的非线性失真包括削波失真、谐波失真、互调失真以及瞬态失真等,音箱过载时,也同样会声音产生非线性失真。非线性失真存在于音响系统的各个环节中,无论采取何种技术措施,想要完全消除它是不可能的。
谐波失真,主要引起声音发硬、发炸;稳态或瞬态互调失真主要引起声音毛糙、尖硬和浑浊。二者无使音质劣化,若失真度超过3%时,音质劣化明显。音响系统的失真度最大,一般最小的失真度也要超过1%。相位失真,主要引起1KHZ以下的低频声音模糊,同时影响中频声音层次和声像定位。
频响,指音响设备的增益或灵敏度随信号频率变化的情况,用通频带宽度和带内不均匀度表示(如优质功放的频响1KHZ~200KHZ,±1dB)。带宽越宽,高、低频响应越好,;不均匀度越小,频率均衡性能越好。通常,30HZ~150HZ的低频使声音有一定厚度基础;150HZ~500HZ的中低频使声音有一定力度;300HZ~500HZ的中低频声压过分加强时,声音浑浊,过分衰减时,声音乏力;500HZ~5KHZ的中高频使声音有一定明亮度,过分加强时,声音生硬,过分减弱时,声音散、飘;5KHZ~10KHZ高频段使声音有一定层次、色彩,过分加强时,声音尖刺,过分衰减时,声音暗淡、发闷。按此规律,可根据各种听感,定量调节音响系统的频响效果。
瞬态响应,是指音响系统对突变信号的跟随能力。实质上,它反映脉冲信号的高次谐波失真大小,严重时影响音质的透明度和层次感。瞬态响应常用转换速率V/?s来表示,指标越高,谐波失真越小。
信噪比,表示信号与噪声电平的分贝差,用S/N或SNR(dB)表示。噪声频率的高低、信号的强弱对人耳的影响不一样。通常,人耳对4~8KHZ的噪声反应最灵敏,弱信号比强信号受噪声影响较突出。而音响设备不同,信噪比要求也不一样,如Hi-Fi音响要求SNR〉70dB,CD机要求SNR〉90dB.
声道分离度,是指不同声道间立体声的隔离程度,用一个声道的信号电平与串入另一声道的信号电平差来表示。这个差值越大越好。一般要求Hi-Fi音响分离度》50dB。