功放參數(shù)指標(biāo)

1、功放參數(shù)指標(biāo)關(guān)鍵字：功放參數(shù)指標(biāo)自從愛(ài)迪生在1877年發(fā)明留聲機(jī)至今已有120多年了，由當(dāng)年機(jī)械式錄音/重播系統(tǒng)發(fā)展到現(xiàn)在的高科技數(shù)碼系統(tǒng)，其中的進(jìn)步可謂翻天覆地。不過(guò)在這120多年中的音響技術(shù)發(fā)展卻是很不平均的，在發(fā)明留聲機(jī)后的大約60至80年中，音響技術(shù)的發(fā)展是相當(dāng)緩慢的不過(guò)也取得了一定的成果，例如錄放音以電動(dòng)方式取代了機(jī)械方式，開(kāi)始采用多極真空管等等。使音響技術(shù)得以快速發(fā)展是在927年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室公布了劃時(shí)代的負(fù)反饋(負(fù)回輸，NFB)技術(shù)，聲頻放大器從此開(kāi)始步入了一個(gè)新紀(jì)元。所謂高保真(HighFidelity)放大器,其鼻祖應(yīng)該是追溯至1947年發(fā)表的威廉遜放大器，當(dāng)時(shí)Willia

2、nson先生在一篇設(shè)計(jì)HiFi放大器的文章中介紹了一種成功運(yùn)用負(fù)回輸技術(shù)，使失真降至0.5%的膽機(jī)線(xiàn)路，音色之靚在當(dāng)時(shí)堪稱(chēng)前無(wú)古人，迅即風(fēng)靡全世界，成為了HiFi史上一個(gè)重要的里程碑。在威廉遜放大器面世后4年，即1951年，美國(guó)Audio雜志又發(fā)表了一篇“超線(xiàn)性放大器”的文章。第二年6月，又發(fā)表了一篇將威廉遜放大器超線(xiàn)性放大器相結(jié)合的線(xiàn)路設(shè)計(jì)。由於超線(xiàn)性設(shè)計(jì)將非線(xiàn)性失真大幅度降低，許多人略起仿效，再次形成了一個(gè)熱潮。超線(xiàn)性設(shè)計(jì)的影響時(shí)至今日21世紀(jì)仍然存在，可以說(shuō)威廉遜放大器和超線(xiàn)性放大器標(biāo)志著負(fù)回輸技術(shù)在音響技術(shù)中的成熟。從那時(shí)候開(kāi)始，放大器的設(shè)計(jì)和種類(lèi)可謂百花爭(zhēng)艷。技術(shù)的進(jìn)步是前70年所望

3、鹿莫及的。放大器的的規(guī)格是衡量其性能的一個(gè)重要指標(biāo)，當(dāng)然另一個(gè)重要指標(biāo)是以耳朵收貨。常聽(tīng)發(fā)燒友說(shuō)音響器材的規(guī)格沒(méi)多大意義，許多測(cè)試數(shù)據(jù)優(yōu)良的放大器其聲音卻慘不忍聽(tīng)。這話(huà)只說(shuō)對(duì)了一半，首先這優(yōu)良的數(shù)據(jù)一般是在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段測(cè)試原型機(jī)時(shí)得出的。在大量生產(chǎn)階段一般來(lái)說(shuō)其性能都會(huì)打一定的折扣，視乎器材的檔次而定。其次的就是目前的科技雖然使放大器性能獲得很大改善，但要對(duì)2020KHz的聲頻信號(hào)作出人耳無(wú)法察覺(jué)失真的放大，是一件極不容易的事，況且一般放大器的所謂性能規(guī)格只是給出寥寥幾項(xiàng)數(shù)據(jù)，其中大多數(shù)只是在某些物定條件下測(cè)量的。根本不足以反映放大器的基本性能。用以評(píng)定放大器的技術(shù)規(guī)格的方法分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種

4、，靜態(tài)規(guī)格是指以穩(wěn)態(tài)下弦波進(jìn)行測(cè)量所得的指標(biāo)。這實(shí)際上是屬於古典自動(dòng)控制理論(ClassicalControlTheory)中的頻率分析法。在二十世紀(jì)二三十的代便已開(kāi)始使用。測(cè)試項(xiàng)目包括有頻率響應(yīng)，諧波失真，信噪比，互調(diào)失真及阻尼系數(shù)等。動(dòng)態(tài)規(guī)格是指用較復(fù)雜的信號(hào)例如方波，窄脈沖等所測(cè)量得的指標(biāo)，包括有相位失真，瞬態(tài)響應(yīng)及瞬態(tài)互調(diào)失真等。動(dòng)態(tài)測(cè)試實(shí)際上也類(lèi)似工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)中常見(jiàn)的瞬態(tài)響應(yīng)測(cè)試，只不過(guò)工業(yè)測(cè)試常用的是階躍信號(hào)(StepSignal)而音響測(cè)試則用縮短了的階躍信號(hào)一一方波。要大體上反映出放大器的品質(zhì)，必須綜合考慮動(dòng)態(tài)測(cè)試和數(shù)據(jù)。至於人耳試聽(tīng)方面由於含有較多主觀因素，在此不打算詳加

5、討論。由於大部份廠商對(duì)其產(chǎn)品一般都只是給出少數(shù)參數(shù)應(yīng)付了事，故此筆者希望藉此機(jī)會(huì)對(duì)一些較重要的音響器材規(guī)格作一番介紹，方便新進(jìn)發(fā)燒友及一些非工程技術(shù)人仕對(duì)音響技術(shù)有更深入的領(lǐng)會(huì)。頻率響應(yīng)在眾多技術(shù)指標(biāo)中，頻率響應(yīng)是最為人們所熟悉的一種規(guī)格。一部分放大器而言。理論上只需要做到20至2萬(wàn)周頻率響應(yīng)平直就已足夠，但是真正的樂(lè)音中含有的泛音(諧波)是有可能超越這個(gè)范圍的，加上為了改善瞬態(tài)反應(yīng)的表現(xiàn)，所以對(duì)放大器要求有更高的頻應(yīng)范圍，例如從10Hz100kHz等。習(xí)慣上對(duì)頻率響應(yīng)范圍的規(guī)定是：當(dāng)輸出電平在某個(gè)低頻點(diǎn)下降了3分貝，則該點(diǎn)為下限步率，同樣在某個(gè)高頻點(diǎn)處下降了3分貝，則定為上限頻率。這個(gè)數(shù)分貝

6、點(diǎn)有另外一個(gè)名稱(chēng)，叫做半功率點(diǎn)(HalfPowerPoint)。因?yàn)楫?dāng)功率下降了一半時(shí)，電平恰好下降了解情況分貝。有一點(diǎn)必須指出的是半功率點(diǎn)對(duì)某些電子設(shè)備及自動(dòng)控制系統(tǒng)雖有一定的意義，但對(duì)音響器材就未必合適，因?yàn)槿硕鷮?duì)聲音的解析度可達(dá)到0.1分貝。所以有一些高級(jí)器材標(biāo)稱(chēng)20至20K達(dá)到正負(fù)0.1分貝，這實(shí)際上經(jīng)起標(biāo)稱(chēng)10至50K+3DB規(guī)格有可能更高。順帶一提的是，頻應(yīng)曲線(xiàn)圖實(shí)際上是有兩幅的，在控制工程中“波特圖”（BodePlot）。其中的幅頻曲線(xiàn)圖就是我們常見(jiàn)的頻率響應(yīng)圖，另一幅叫做相頻曲線(xiàn)圖，是用來(lái)表示不同頻率在經(jīng)過(guò)了放大器后所產(chǎn)生的相位失真（相位畸變）程度的。相位失真是指訊號(hào)由放大器輸

7、入端至輸出端所產(chǎn)生的時(shí)間差（相位差）。這個(gè)時(shí)間差自然是越小越好，否則會(huì)影響負(fù)回輸線(xiàn)路的工作。除此之外相位失真也和瞬態(tài)響應(yīng)有關(guān)，尢其是和近年來(lái)日益受到重視的瞬態(tài)到調(diào)失真有著密的關(guān)系。對(duì)於HiFi放大器而言，相位失真起碼要在2020KHz+-5%范圍之內(nèi)。諧波失真任何一個(gè)自然物理系統(tǒng)在受到外界的擾動(dòng)后大都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)呈衰減的周期性振動(dòng)。舉例來(lái)說(shuō)，一根半米長(zhǎng)兩端因定的弦線(xiàn)在中間受到彈撥的話(huà)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)1米波長(zhǎng)的振動(dòng)波，稱(chēng)為基波（Fundemental）,弦線(xiàn)除了沿中心點(diǎn)作大幅度擺動(dòng)外，線(xiàn)的本身也人作出許多肉眼很難察覺(jué)的細(xì)小振動(dòng)，其頻率一般都是比基波高，而且不止一個(gè)頻率。其大小種類(lèi)由弦線(xiàn)的物理特性決定。

8、在物理學(xué)上這些振動(dòng)波被稱(chēng)為諧波（Harmonics）。為了方便區(qū)別，由樂(lè)器所產(chǎn)生的諧和波常被為泛音（Overtone）。諧波除了由訊號(hào)源產(chǎn)生外，在振動(dòng)波傳播的時(shí)候如果遇上障礙物而產(chǎn)生反射，繞射和折射時(shí)同樣是會(huì)產(chǎn)生諧波的。無(wú)論是基波或諧波本身都是“純正”的正弦波（注：正弦波是周期性函數(shù)，由正半周和負(fù)半周組成，但決不能將其負(fù)半周稱(chēng)為負(fù)弦波?。┑鼈兒铣稍谝黄饡r(shí)卻會(huì)產(chǎn)生出許多廳形怪狀的波形。圖三：便是一個(gè)基波加一個(gè)二次諧波（頻率高一倍，幅度小一半）所合成的一個(gè)波形。大家所熟悉的方波就是由一個(gè)正弦波基波加上大量的廳次（單數(shù)）諧波所組成，這也解釋了為什么方波常常被用作測(cè)試訊號(hào)的原因。放大器的線(xiàn)路充滿(mǎn)著各

9、種各樣電子零件，接線(xiàn)和焊點(diǎn)，這些東西可多或少都會(huì)降低放大器的線(xiàn)性表現(xiàn)，當(dāng)音樂(lè)訊號(hào)通過(guò)放大器時(shí)，非線(xiàn)性特性會(huì)使音樂(lè)訊號(hào)產(chǎn)生一定程度的扭曲變形，根據(jù)前述理論這相當(dāng)於在訊號(hào)中加入了一些諧波，所以這種訊號(hào)變形的失真被為諧波失真。這就不難明白為什么諧波失真常用百分比來(lái)表示。百分比小即表示放大器所產(chǎn)生的諧波少，也就是說(shuō)訊號(hào)波形被扭曲的程度低。由不同的物理系統(tǒng)所產(chǎn)生的諧波其成份也不相同。但都有一個(gè)共通點(diǎn)，那就是諧波的頻率越高，其幅度越小。所以對(duì)音頻放大器而言，使聲音出現(xiàn)明顯可聞失真的是頻率最接近基波的二至三個(gè)諧波失真分量廠商在標(biāo)定產(chǎn)品的諧波失真時(shí)，通常只給出一項(xiàng)數(shù)據(jù)，例如0.1%等?？墒怯煞糯笃魉a(chǎn)生的諧波

10、卻并不是一項(xiàng)常數(shù)，而是一項(xiàng)與信號(hào)頻率和輸出功率有關(guān)的函數(shù)。圖四表示出兩臺(tái)典型晶體管雙聲道放大器的諧波失真與訊號(hào)頻率的關(guān)系曲線(xiàn)。圖五則是一部輸出為100W的晶體管放大器諧波失真與輸出功率的關(guān)系曲線(xiàn)。由圖中可見(jiàn)，當(dāng)輸出功率接近最大值時(shí)，諧波失真急劇增加。因?yàn)榫w管在接近過(guò)載（Overload）的情況下會(huì)發(fā)生削波現(xiàn)象。將一個(gè)訊號(hào)的頂部齊平削去一塊明顯地是一種嚴(yán)重的波形畸變。諧波失真自然會(huì)大幅度增加。諧波失真并非完全一無(wú)是處，膽機(jī)的聲音之所以柔美動(dòng)聽(tīng)，原因之一是膽機(jī)主要產(chǎn)生偶次諧波失真。即頻率是基波頻率2'4'6'8',倍的諧波。因?yàn)橹C波電平和頻率成反比，所以2次諧波幅

11、度大，影響也大，其余的由於幅度小，所以影響也大，其余的由於幅度小，所以影響輕微，雖然二次諧波技術(shù)上講是失真，但由於其頻率是基波的一倍，剛好是一個(gè)倍頻程，也就是說(shuō)右以和基波組成音樂(lè)上的純八度。我們知道純八度是最和諧，動(dòng)聽(tīng)的和聲。所以膽機(jī)聲音甜美，音樂(lè)感豐富也就不難理解。在40年代時(shí)，有許多較“小型”的收音機(jī)故意加入相當(dāng)程度的二次諧波失真。目的是制造“重低音”去取悅消費(fèi)者。聲音右能會(huì)很過(guò)癮，但是和高保真的要求卻是完全背道而馳。訊號(hào)噪聲比訊號(hào)噪聲比(SignalNoiseRatio)簡(jiǎn)稱(chēng)訊噪比或信噪比，是指有用訊號(hào)功率與無(wú)用的噪聲功率之比。通常貝計(jì)量，因?yàn)楣β适请娏骱碗妷旱暮瘮?shù)，所以訊噪比也可以用電

12、壓值來(lái)計(jì)算，即訊號(hào)電平與噪聲電平之比值，只是計(jì)算公式稍有不同。以功北率計(jì)算訊噪比：S/N=10log以電壓計(jì)算訊噪比：S/N=10log由于訊噪比和功率或者是電壓成對(duì)數(shù)關(guān)系，要提高訊噪比的話(huà)便要大幅度地提高輸出值和噪聲值之比，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)訊噪比為100dB時(shí)，輸出電壓是噪聲電壓的一萬(wàn)倍，以電子線(xiàn)路來(lái)說(shuō)，這并不是一件容易的事。一臺(tái)放大器如有高的訊噪比意味著背景寧?kù)o，由于噪聲電平低，很多被噪聲掩蓋著的弱音細(xì)節(jié)會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)，使浮音增加，空氣感加強(qiáng)，動(dòng)態(tài)范圍增大。衡量放大器的訊噪比是好或者是壞沒(méi)有嚴(yán)格的判別數(shù)據(jù)，一般來(lái)說(shuō)以大約85dB以上為佳，低于此值則有可能在某些大音量聆聽(tīng)情況下，在音樂(lè)間隙中聽(tīng)到明顯

13、的噪音。除了訊噪比外，衡量放大器噪音大小也可以用噪聲電平這個(gè)概念，這實(shí)際上也是一個(gè)用電壓來(lái)計(jì)算的訊噪比數(shù)值，只不過(guò)分母是一個(gè)固定的數(shù)：0.775V,而分子則是噪聲電壓，所以噪聲電平和訊噪比的分別是：前者一個(gè)絕對(duì)值，后者則一個(gè)相對(duì)數(shù)。在許多產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的規(guī)格表數(shù)據(jù)后面，常常會(huì)有一個(gè)A字，意思是A-weight,即A計(jì)權(quán)，計(jì)權(quán)的意思是指將某個(gè)數(shù)值按一定規(guī)則權(quán)衡輕重地修改過(guò)，由于人耳對(duì)中頻特別敏感，所以如果一臺(tái)放大器的中頻段訊噪比足夠大的話(huà)，那么即使訊噪聲比在低頻和高頻段稍低，人耳也不易察覺(jué)?？梢?jiàn)如果采用了計(jì)權(quán)方式測(cè)量訊噪比的話(huà)，其數(shù)值一定會(huì)比不采用計(jì)權(quán)方式為高。以A計(jì)權(quán)來(lái)說(shuō)，其數(shù)值會(huì)較不計(jì)權(quán)高約會(huì)

14、分貝?；フ{(diào)失真顧名思義，互調(diào)失真(IntermodulationDistortion)是指由於訊號(hào)互相調(diào)制所引起的失真，調(diào)制一詞本來(lái)是指一種在通訊技術(shù)中，用以提高訊號(hào)傳送效率的技術(shù)。由於含有聲音、圖像，文字等的原始訊號(hào)“加進(jìn)”高頻訊號(hào)里面，然后同志將這個(gè)合成訊號(hào)發(fā)送出去。這種將高低頻相“加”的過(guò)程和方式稱(chēng)為調(diào)制技術(shù)，所合成的訊號(hào)稱(chēng)為調(diào)制訊號(hào)。調(diào)制訊號(hào)除保留高頻訊號(hào)的主要特征外，還包含有低頻訊號(hào)的所有信息。產(chǎn)生互調(diào)失真的過(guò)程實(shí)質(zhì)上也是一種調(diào)制過(guò)程，由於一個(gè)電子線(xiàn)路或一臺(tái)放大器不可能做到完全理想的線(xiàn)性度，當(dāng)不同頻率的訊號(hào)同時(shí)進(jìn)入放大器被放大時(shí)，在非線(xiàn)性作用下，每個(gè)不同頻率的訊號(hào)就會(huì)自動(dòng)相加和相減，

15、產(chǎn)生出兩個(gè)在原訊號(hào)中沒(méi)有的額外訊號(hào)，原訊號(hào)如有三個(gè)不同頻率，額外訊號(hào)便會(huì)有6個(gè)，當(dāng)原訊號(hào)為N個(gè)時(shí)，輸出訊號(hào)便會(huì)有N(N-1)個(gè)?？梢韵胂竦氖?，當(dāng)輸入訊號(hào)是復(fù)雜的多頻率訊號(hào)，例如管弦樂(lè)時(shí)，由互調(diào)失真所產(chǎn)生的額外訊號(hào)數(shù)量是多么的驚人！由於互調(diào)失真訊號(hào)全部都是音樂(lè)頻率的和興差訊號(hào)，和自然聲音完全同，所以人耳對(duì)此是相敏感的，不幸的是，在許多放大器中，互調(diào)失真往往大於諧波失真，部份原因是因?yàn)橹C波失真一般比較容易對(duì)付。雖然互調(diào)失真和諧波失真同樣是由放大器的非線(xiàn)性引起，兩者在數(shù)學(xué)觀點(diǎn)上看同樣是在正泥導(dǎo)號(hào)中加入一些額外的頻率成份，但它們實(shí)際上是不盡相同的，簡(jiǎn)單的說(shuō)，諧波失真是對(duì)原訊號(hào)波形的扭曲，即使是單一頻率

16、訊號(hào)通過(guò)放大線(xiàn)路也會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象，而互調(diào)失真卻是不同頻率之間的互相干擾和影響，測(cè)量互調(diào)失真遠(yuǎn)比測(cè)量諧波失真復(fù)雜，而且至今尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。瞬態(tài)互調(diào)失真瞬態(tài)互調(diào)失真(TransientIntermodulationDistortion),得稱(chēng)TIM失真。是什么時(shí)候被發(fā)現(xiàn)的筆者搞不清楚，但是TIM測(cè)量方法則遲至70年代才公開(kāi)發(fā)表。由於瞬態(tài)互調(diào)失真與負(fù)回輸密切相關(guān)，所以在討論瞬態(tài)互調(diào)失真時(shí)就需要先從負(fù)回輸說(shuō)起。負(fù)回輸(NegativeFeedback)是一種廣泛應(yīng)用於各類(lèi)工程技術(shù)領(lǐng)域，簡(jiǎn)音而實(shí)用的控制技術(shù)，負(fù)回輸本來(lái)是屬於控制技術(shù)中的閉環(huán)控制(CloseLoopControl)系統(tǒng)的一個(gè)環(huán)節(jié)，但因?yàn)?/p>

17、應(yīng)用廣泛，所以常常被用作閉環(huán)控制的代名詞。負(fù)回輸實(shí)際上是一種普遍存在於人們?nèi)粘Ｉ钪械淖匀灰?guī)律，舉例來(lái)說(shuō)，當(dāng)我們駕駛汽車(chē)的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)汽車(chē)偏離得駛路線(xiàn)，我們就會(huì)向相反方向扭動(dòng)方向盤(pán)，使汽車(chē)駛回正確路線(xiàn)。在這里我們的眼睛就是充當(dāng)負(fù)回輸通道的作用，負(fù)責(zé)把輸出值（汽車(chē)得駛方向）回饋給挖掘器（大腦），然后控制器將輸出值和設(shè)定值（正確方向）互相比較（相減），然后根據(jù)比較后的誤差，發(fā)出修正訊號(hào)（扭方向盤(pán)）去糾正由此可見(jiàn)，負(fù)回輸?shù)淖饔檬菍⑤敵鲋档瓜啵ㄗ優(yōu)樨?fù)數(shù)），隨后將之回饋至輸入端，和設(shè)定值相減，得出誤差訊號(hào)，然后控制器就會(huì)根據(jù)誤差大小作出修正。在電子放大線(xiàn)路中，由於零件的對(duì)稱(chēng)，溫度的變化，噪音的干擾以及

18、其他種種原因，使讀號(hào)的被放大的同時(shí)，無(wú)可避免地被加入各種各樣的失真，而負(fù)回輸則能有效地降低這些失真。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)，如放大器在放大一個(gè)正弦波訊號(hào)時(shí)，加入了一個(gè)失真的方波訊號(hào)，這個(gè)正弦加方波的訊號(hào)會(huì)被負(fù)回輸線(xiàn)路反相，然后加饋至輸入端，和原來(lái)的正弦波相減，使原來(lái)的訊號(hào)幅度變小之除還含有一個(gè)相反的方波，這個(gè)新的訊號(hào)在經(jīng)過(guò)放大器時(shí)同樣會(huì)被再次加入一個(gè)失真的方波訊號(hào)，由於訊號(hào)里面已有一個(gè)相反的方波，這樣正反方波便會(huì)互相抵消，使輸出訊號(hào)只含有正弦波，這就明顯地降低了失真。不過(guò)負(fù)回輸?shù)娜秉c(diǎn)也是很明顯的，因?yàn)樨?fù)回輸令輸入訊號(hào)和回饋的輸出訊號(hào)相減，降低了訊號(hào)電平，如果要使輸出訊號(hào)相沽，降低了訊號(hào)電平，如果

19、要使輸出訊號(hào)被放大到足夠的強(qiáng)度，放大器的放大率（增益）便要加大，所幸的是這并非難事，尢其是晶體管機(jī)。如果我們將負(fù)回輸量加大，使輸出訊號(hào)降低到和輸入訊號(hào)電平相同的程度，即完全沒(méi)有放大，這種放大器線(xiàn)路有一個(gè)特殊的名稱(chēng)，叫緩沖放大器（BufferAmplifier）o雖然訊號(hào)沒(méi)有被放大，但因?yàn)榉糯笃饕话愣际禽斎胱杩垢?，輸出阻抗低。所以緩沖放大器常被用作阻抗匹配之用。既然負(fù)回輸能有效地降低失真，但為會(huì)么又會(huì)引起瞬態(tài)互調(diào)失真呢？原來(lái)問(wèn)題出在時(shí)間上，其中又以晶體管機(jī)最為嚴(yán)重。和真空管相比，晶體管有堅(jiān)因耐用，體積小，重量輕放大率高等優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是工作特性不穩(wěn)定，易受溫度等因素影響而產(chǎn)生失真甚至失控。解決辦法

20、之一是采用高達(dá)50至60dB左右的深度負(fù)回輸。反正晶體管的放大率很高，犧牲一些無(wú)所謂，由於采用了大深度的負(fù)回輸，大幅度減少了失真，所以晶體管機(jī)很容易獲得高超的技術(shù)規(guī)格。不過(guò)麻煩也就因此而起，為了減少由深度負(fù)回佃所引起的高頻寄生振蕩，晶體管放大器一般要在前置推動(dòng)級(jí)晶體管的基極和集電極之間加入一個(gè)小電容，使高頻段的相位稍為滯后，稱(chēng)為滯后價(jià)或稱(chēng)分補(bǔ)價(jià)，可是無(wú)論電容如何細(xì)小，總需要一定時(shí)間來(lái)充電，當(dāng)輸入訊號(hào)含有速度很高的瞬態(tài)脈沖時(shí)，小電容來(lái)不及充電，也就是說(shuō)在這一剎那線(xiàn)路是處?kù)稕](méi)有負(fù)回輸狀態(tài)。由於輸入訊號(hào)沒(méi)有和負(fù)回輸訊號(hào)相減，造成訊號(hào)過(guò)強(qiáng)，這些過(guò)強(qiáng)訊號(hào)會(huì)訟放大線(xiàn)路瞬時(shí)過(guò)載（Overload）o因?yàn)榫w

21、管機(jī)負(fù)回輸量大，訊號(hào)過(guò)強(qiáng)程度更高，常常達(dá)到數(shù)十倍甚至數(shù)百倍，結(jié)果使輸出訊號(hào)削波（Clipping）o這就是瞬態(tài)互調(diào)失真，因?yàn)樵诰w管線(xiàn)路最多出現(xiàn)，所以也被稱(chēng)為“原子?！甭?。順帶一提的是，這種負(fù)回輸時(shí)間延遲問(wèn)題在工業(yè)控制系統(tǒng)中也常常遇到，稱(chēng)為純延遲（DeadTime）問(wèn)題，其起因絕大部份是因?yàn)楦袘?yīng)器（Sensor）安裝位置太遠(yuǎn)。例如在一個(gè)恒溫?zé)崴髦?，瘟度探測(cè)被安裝在遠(yuǎn)離發(fā)熱順的位置，結(jié)果是當(dāng)探測(cè)器感應(yīng)到水溫足夠時(shí)，在發(fā)熱器附近的水溫早就已經(jīng)過(guò)熱了。這樣的控制結(jié)果必然是水溫在過(guò)熱和過(guò)冷之間大幅擺動(dòng)，稱(chēng)為控制超調(diào)（Overshoot）或系統(tǒng)振蕩。純延遲至今仍然是困擾自動(dòng)控制技術(shù)的一大難題，有關(guān)解決

22、方法的論文由五十年代至今少說(shuō)也有上千篇，但始終找不到一個(gè)簡(jiǎn)單而行之有效的辦法。雖然負(fù)回輸出現(xiàn)時(shí)間延遲不好對(duì)付，但要解決也不是沒(méi)有辦法，我們可以干脆讓它出現(xiàn)，或即使其出現(xiàn)也不至於造成太大的破壞，方法有多種，例如只用小量大環(huán)路負(fù)回輸，這樣即命名出現(xiàn)負(fù)回輸時(shí)間延遲，輸入訊號(hào)也不至於過(guò)強(qiáng)。所減少的負(fù)回輸量則由只跨越1個(gè)放大級(jí)的局部負(fù)回輸代替，局部負(fù)回輸路徑短，時(shí)間快，不易誘發(fā)瞬態(tài)互調(diào)失真。真空管工作穩(wěn)定，不一定要用大深度負(fù)回輸抑制失真，況且其失真多數(shù)是人耳愛(ài)聽(tīng)的偶次諧波失真所以膽機(jī)沒(méi)有一般所謂的“原子?！甭?。至於其他用於線(xiàn)路設(shè)計(jì)上防范瞬態(tài)互調(diào)失真的方法，因涉及較多枯燥的理論，這里就不一一介紹了。除了在

23、線(xiàn)路設(shè)計(jì)上防范瞬態(tài)互調(diào)失真外，發(fā)燒友還可以采取另一項(xiàng)措施去減少瞬態(tài)互調(diào)失真，那就是盡量利用各種屏蔽和濾波措施去減少各種高頻干擾訊號(hào)進(jìn)入放大器，雖然這些訊號(hào)有許多是屬於人耳聽(tīng)不見(jiàn)的射頻干擾，但因?yàn)槠漕l率很高，極易誘發(fā)瞬態(tài)互調(diào)失真，令輸入級(jí)過(guò)載，使音樂(lè)訊號(hào)得不到正常的放大。轉(zhuǎn)換速率瞬態(tài)互調(diào)失真除了由放大器大環(huán)路負(fù)回輸?shù)臅r(shí)間延遲引發(fā)外，放大器速度不夠快也是一個(gè)重要的原因，如果放大器的速度夠快的話(huà)即使在同樣負(fù)回輸條件下，瞬態(tài)互調(diào)失真度也可以降低。放大器的速度是一個(gè)通俗的形容，正確的說(shuō)法應(yīng)該是指放大器的瞬態(tài)響應(yīng)能力（TransientResponse）。在控制理論中，瞬態(tài)響應(yīng)和頻率響應(yīng)是衡量系統(tǒng)性能的兩

24、大方法。它們的優(yōu)點(diǎn)是不需經(jīng)詳細(xì)了解整個(gè)系統(tǒng)的詳細(xì)數(shù)學(xué)模型，只需要根據(jù)系統(tǒng)對(duì)特定輸入訊號(hào)的響應(yīng)曲線(xiàn)介可估算出系統(tǒng)對(duì)特定輸入訊號(hào)的響應(yīng)曲線(xiàn)便可估算出系統(tǒng)的特性，從而作出補(bǔ)償或改善。但相反來(lái)說(shuō)，如果我們知道某個(gè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，也可以不經(jīng)測(cè)試就估算出該系統(tǒng)的響應(yīng)模式。對(duì)于精確度要求不高的系統(tǒng)，我們可以選擇性地采取瞬態(tài)響應(yīng)法或頻率響應(yīng)法去評(píng)估系統(tǒng)性能，而對(duì)于要求高的系統(tǒng)，兩者都必須加以考慮。作瞬態(tài)應(yīng)測(cè)試時(shí)常用的訊號(hào)是單位階躍函數(shù)（StepSignal）和單位脈沖函數(shù)（Impulse）。為方便起見(jiàn)，放大器測(cè)試多用前者的特殊形式：方波/。一個(gè)較為理想的方波含有一個(gè)速度極高的電壓上升沿和降沿，用來(lái)測(cè)試放大器的

25、瞬態(tài)響是非常合適的。衡量放大器的響應(yīng)速度一般是用電壓轉(zhuǎn)換速率（SlewRate,臺(tái)灣稱(chēng)“回轉(zhuǎn)率”）。其定義是在1微秒時(shí)間里電壓升高幅度，如果以方波測(cè)量的話(huà)則是電壓由波谷升至波峰所需時(shí)間，單位是V/us,數(shù)值愈大表示瞬態(tài)響應(yīng)度越了，高性能放大器的轉(zhuǎn)換速率一般都可以做到25V/us以上。提高瞬態(tài)響應(yīng)度最簡(jiǎn)單接的辦法是選用高頻特性好的零件。也可以用適當(dāng)?shù)沫h(huán)路負(fù)回輸來(lái)改善，這似乎是一個(gè)自相矛盾的做法，但事實(shí)不然，瞬態(tài)互調(diào)失真只是當(dāng)訊號(hào)速度超過(guò)放大器的瞬態(tài)響應(yīng)能力范圍之外才會(huì)發(fā)生。除了瞬態(tài)互調(diào)失真外，過(guò)快的訊號(hào)也會(huì)產(chǎn)生另一種失真現(xiàn)象，叫做鈴振（Ringing）,兩者的本質(zhì)相同。當(dāng)輸入訊號(hào)速度快而幅度小時(shí)

26、，首先出現(xiàn)的是鈴振現(xiàn)象，只有當(dāng)這個(gè)訊號(hào)的速度快至某個(gè)程度時(shí)才會(huì)出現(xiàn)瞬態(tài)互調(diào)失真，然而當(dāng)訊號(hào)速度快兼幅度大時(shí)，鈴振沒(méi)有發(fā)生便已進(jìn)入瞬態(tài)互調(diào)失真狀態(tài)。最容易引發(fā)鈴振現(xiàn)象的訊號(hào)就是各種各樣的速度快但幅度小的高頻干擾噪音，這就是為什么音響設(shè)備要有完善的抗干擾措施的原因之一。界面互調(diào)失真（InterfaceIntermodulationDistortion）界面互調(diào)失真算是一個(gè)較新和較少人提及的放大器規(guī)格。和下面將要提及的阻尼系數(shù)一樣，除了和放大器線(xiàn)路有關(guān)外，和揚(yáng)聲器也有很大關(guān)系。所以在介紹這兩項(xiàng)規(guī)格前，先簡(jiǎn)單地說(shuō)一說(shuō)揚(yáng)聲器有關(guān)這方面的特性。目前的音響揚(yáng)器絕大部分都是采用電動(dòng)式原理的動(dòng)圈式喇叭，其結(jié)構(gòu)包

27、括一個(gè)用作產(chǎn)生磁場(chǎng)的永久磁鐵及一人音圈。從構(gòu)造上來(lái)說(shuō)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器屬於一種特殊形式的直流馬達(dá)，因?yàn)橐羧χ恍枰獊?lái)回運(yùn)動(dòng)而不是旋轉(zhuǎn)，所以不需使用直流馬達(dá)上常見(jiàn)的炭刷和換向器（俗稱(chēng)“銅頭”）無(wú)論是交流馬達(dá)或是直流馬達(dá)，都是具有可逆性的，即在某種條件下可當(dāng)作發(fā)電機(jī)來(lái)使用。直流馬達(dá)在結(jié)構(gòu)上和直流發(fā)電機(jī)沒(méi)有差別，尤其是永久磁錢(qián)式直流馬達(dá)，只要能夠使它的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，就可在其接線(xiàn)端上產(chǎn)生出一定的電壓。對(duì)動(dòng)圈式揚(yáng)聲器來(lái)說(shuō)，只要我們用手按壓振膜，就一定會(huì)在接線(xiàn)端上產(chǎn)生電壓，大小則視乎按壓的速度和幅度而定。由于損耗和非線(xiàn)性化的影響，揚(yáng)聲器不可能對(duì)由放大器輸出的全部電能加以利用而會(huì)有剩余電能產(chǎn)生，另外由于振膜的機(jī)械慣性原

28、因，在音圈中也會(huì)產(chǎn)生多余電能。由前者所產(chǎn)生的問(wèn)題穩(wěn)為界面互調(diào)失真，而后者則會(huì)使揚(yáng)聲器的低頻控制力變差。界面互調(diào)失真和揚(yáng)聲器內(nèi)阻及負(fù)回輸線(xiàn)路有關(guān)。當(dāng)放大器輸出的電能無(wú)法全部轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能量時(shí)，多余的電能就必定會(huì)在揚(yáng)聲器線(xiàn)圈中產(chǎn)生出額外的反電勢(shì)(Backemf),這個(gè)反電勢(shì)會(huì)由喇叭線(xiàn)回饋至放大器的輸出端，然后依放大器內(nèi)阻的大小形成一個(gè)電壓，這個(gè)電壓會(huì)被負(fù)回輸線(xiàn)路反饋至輸入端，和輸入訊號(hào)打成一片。使中低頻聲音混濁，分析力和層次感大減。要降低界面互調(diào)失真，關(guān)鍵之處是要降低負(fù)回輸量和放大器內(nèi)阻(即提高阻尼系數(shù))。有許多Hi-End晶體管放大器正是采用這種原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的。除此以外，雙線(xiàn)接駁也是另類(lèi)改善途徑，

29、因?yàn)榉珠_(kāi)的高低音線(xiàn)路使低頻端的反電勢(shì)不會(huì)對(duì)高頻訊號(hào)產(chǎn)生影響，從而改善音質(zhì)。阻尼系數(shù)(DampingFactor)阻尼系數(shù)的揚(yáng)聲器阻抗和放大器輸出阻譏之間的比例。顧名思義，阻系數(shù)是表示對(duì)某一個(gè)過(guò)程中進(jìn)行變化的物理量加以抑制的程度。以揚(yáng)聲器來(lái)說(shuō)，要抑制的是揚(yáng)聲器振膜在沒(méi)有電訊號(hào)輸入的情況下所作的慣性振動(dòng)，簡(jiǎn)單地說(shuō)這是一個(gè)制動(dòng)動(dòng)作。揚(yáng)聲器的振膜是不能用機(jī)械阻尼方式來(lái)制動(dòng)的，所能使用的只是電磁方式的阻尼。而這種方式要求系統(tǒng)必須盡量處?kù)栋l(fā)電機(jī)狀態(tài)。前面的討論曾提及揚(yáng)聲器會(huì)很容易進(jìn)入發(fā)電機(jī)狀態(tài)，當(dāng)輸入電讀號(hào)消失后的一瞬間，揚(yáng)聲器振膜在慣性作用不還在振動(dòng)。這種振動(dòng)會(huì)在音圈中產(chǎn)生出一個(gè)感應(yīng)電壓，這時(shí)如果放大器輸出阻譏低的話(huà)，就相當(dāng)於在揚(yáng)聲器端子上并接一個(gè)很小的電阻，音圈上的感應(yīng)電壓就會(huì)驅(qū)使一個(gè)較大數(shù)值的電流流經(jīng)放大器的內(nèi)阻郵局就是說(shuō)揚(yáng)聲器此刻變成電源，而放大器的功率輸出級(jí)線(xiàn)路卻變成負(fù)載。根據(jù)電磁感應(yīng)