降低揚聲器系統設計中的失真
這個老生常談的話題由於具有假冒的可能性而依然很吸引揚聲器工程師們的興趣。國外專家講過一個故事：話說牛津大學有一位極富進取精神的揚聲器設計師驕傲地帶著一隻新開發的揚聲器樣品到著名的吉它演奏家Leo Fender那裏，供Leo的吉它放大器使用。Fender試驗了這只揚聲器，然後告訴那位工程師，這只揚聲器"太乾淨"了，爲了達到滿意度，他要求在揚聲器中必須表達更多的失真。
通常，附加失真對揚聲器不算什麽問題，更合適地說，問題在於如何降低失真。成本在音頻聲源（例如CD唱機）和放大器的失真規定已小於0.01%的時代，揚聲器是音響鏈中最弱環節的老看法已變得越來越準確。但是，人們已經學會了在揚聲器系統裏怎樣降低失真的好措施了。
首先，要闡明一些術語：所謂失真，是指揚聲器傳輸函數中的非線性的結果。有一些人定義失真爲：在裝置的輸入和輸出的波形幅值之間存在的任何另外的變化。這種定義還包括了頻率回應和相位相應的影響，這類影響本質上是線性影響。
第二，我們來評論一下系統中非線性的影響。非線性的任何形式都有兩種影響：它促成輸入頻率在輸出端出現諧波（頻率的多倍數），而且它促成出現調製産物（和及差），影響的形式常常稱爲諧波失真；後者則稱爲調製失真（或稱互調失真）。由非線性産生的特殊的外來頻率取決於非線性的性質。換句話說，一些非線性形式成比例地引起較多的諧波失真，而另一些形式引起較多的調製失真。
同樣，特殊的諧波或調製的産物也取決於非線性的形式。舉例來說，中心膠介面處松脫就會在揚聲器中産生較高次的諧波--10次、12次等等--而音圈在磁氣隙中偏心就會産生低次的偶次諧波，例如2次和四次。
一般地說，調製失真能更多的聽出而且比諧波失真更令人討厭：音調增添諧波只不過改變了音調的音色，而增添和或差的頻率（這些頻率很可能是與有關節目源中的任何頻率都不調和的），就像在管弦樂隊中增添了奏錯了的音調。
通常，失真是以要求信號的百分比規定的。人們已經做過許多試驗以確定能聽到的諧波失真和調製失真的最小的百分比。最終遠離目標的變化證明了這樣一個事實，試驗者尋求的是錯誤的問題。事實上，失真的最小可聽量是由人類聽覺的掩蔽現象決定的。因此，就是由頻率範圍、SPL和聲源的複雜性來決定的。
音響設備製造商常常對有關失真指標及通過列印出的電子設備的失真曲線圖的主觀反應的難度做出反應（在設備中失真可以好到小於0.01%），但是忽略了揚聲器在有效頻率範圍內及實際使用的聽音聲級下的失真情況（揚聲器諧波失真是很少小於1%的）。雖然，揚聲器系統的頻響一般是公開的，但是許多實驗證明耳朵能包容大多數頻響的變化，實際上就是非線性失真的變化隨著令聽音者疲勞的時間而更使人頭痛了。
最近，人們對尋求有用的確定揚聲器失真的方法有了許多興趣（那種方法是與主觀實驗有關）。爲此目的近來的一些論文推薦使用多音調測試。這是一種把四個或更多的正弦波饋給被測裝置的測試形式，而在輸出端由FFT完成任務。總的來說，結果能夠以信號/噪音比那樣的方式，或以百分比，或以圖表的形式來表達。在任何情況下，對測出的諧波失真，低次調製失真（例如：和或差），以及高次調製失真（例如：3f1-3f2）中都是沒有差別的。
留言列表
