tryagain业界良心：对付功放的谐波失真，就该这么着！-艾维音响网

业界良心：对付功放的谐波失真，tryagain就该这么着！-艾维音响网


音频功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象，通常分为电失真和声失真两大类。电失真就是信号电流在放大过程中产生了失真，而声失真是信号电流通过扬声器，扬声器未能如实地重现声音。
无论是哪种失真，按性质来分，主要有频率失真和非线性失真两种。其中，它会引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化，仅出现波形失真，不增加新的频率成分，这属于线性失真，主要为交流接口失真。而非线性失真可产生新的频率成分，或各频率分量的调制产物，这些多余产物与原信号极不和谐，引起声音畸变，粗糙刺耳，主要包括谐波失真、互调失真、瞬态互调失真（TIM）等。详见《音质不好总失真金融皇帝？教你几招轻松搞定！》
在这里，我们主要对谐波失真加以讨论。

什么是谐波失真？
它是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。表明功放工作时，由于电路不可避免的振荡或其他谐振产生的二次，三次谐波与实际输入信号叠加，在输出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成分，而是包括了谐波成分的信号，这些多余出来的谐波成分与实际输入信号的对比，用百分比来表示就称为总谐波失真。

总谐波失真与频率有关。一般来说，总谐波失真在1000赫兹附近最小提灯看刺刀，所以大部分功放表明总谐波失真是用1000赫兹信号做测试渣夫狠妻，但有些更严格的厂家也提供20－20000赫兹范围内的总谐波失真数据。总谐波失真在1％以下，一般耳朵分辨不出来，超过10％就可以明显听出失真的成分。这个总谐波失真的数值越末世农场主小，音色就更加纯净。一般产品的总谐波失真都小于1％@1kHz。其中，HIFI功放的谐波失真一般控制在0.05%以下，甚至许多优质功放的谐波失真已小于0.01%，而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。这个数值越小，表明产品的品质越高。
另需说明的是，对于一台指定的音频功放而言，例如蔡春猪，某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。初看起来蒙山中学，似乎总谐波失真很小，但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真，这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的铁腕行动 。所以，在标明音频功放的总谐波失真指标时，一般都会注明测量条件。
事实上，当总谐波失真度小于0.1%时，人耳就很难分辨了。故，我们需要借助测量工具来帮忙。以下具体的测量步骤及方法摘自易科国际高峰所著一文，以供分享。
测量功放总谐波失真的步骤及方法测量所需设备：
高精度数字电压表（FLUKE 179）
高精度音频信号发声器（杭州爱华AWA1650或者软件配合声卡方式均可
高精度全自动数字失真度测量仪（常州中策ZC4116或者具备此测量功能 的其它品牌）
大功率数字稳压电源
高精度大功率无感线性负载电阻
测量步骤方法：
1. 将测量功放接入大功率稳压电源的输出端戴呐，并调节输出电压稳定在220V。黄艺明如功放输入电压为特殊要求，需调节到所需电压，这是测量出准确参数的基础，必须严格执行，非常重要。（稳压电源功率大于功放双通道驱动4欧线性负载满载输出时，其电源消耗功率的30%以上）。

2. 将大功率无感线性负载电阻接入功放功率输出端。（根据所需测量参数选择标准4欧或者8欧线性负载宜化山语城 ，注意！连接线材直径与长度，尽可能选择直径大长度短的连接线材，而且尽可能降低连接位置的阻值。有助于提高测量数值的准确性！）。
3. 将音频信号发声器接入功放信号输入端。（需要将功放的电压增益调节到最大值，关闭功放所有输出保护设置，例如限制器、高低通、DSP处理等。否则将影响测量数值的准确性三马卖保险！）。

4. 将高精度全自动数字失真度测量仪的探测线并联接入线性负载两端。（开启测量仪，选择到全自动测量总谐波失真档位。连接位置接触牢固稳定即可）。
5. 高精度数字电压表的探测鳄鱼夹并联接入线性负载两端。（开启电压表，调节到全量程AC电压档位。连接位置接触牢固稳定即可）。

6. 通过信号发声器发送1KHz正弦波，缓慢提升输出电压，当电压表显示对应1W功率的电压数值状态下，观察总谐波读数，该读数即是1W状态下的总谐波失真。继续提升输出电压，观察总谐波读数在0.1%以内的最大输出电压读数，经过计算可以计算出总谐波失真0.1%以内的最大输出功率。（时刻需要观察功放的输入电压是否满足220V或者特殊要求，否则测量参数将会失去准确性，而且偏差性较大）。

注:
测量设备的品质决定测量数值的准确性。
测量必须采用双通道同时驱动线性负载，而且输出功率需同步。
如需快速测量双通道参数，需要两通道同时进行，测量设备需两套。
操作细节的规范一致是保证测量结果公平公正的基础。
全自动数字失真度测量仪辅助滤波选择在400Hz-30KHz范围内。

如何降低谐波失真？
音频功放的谐波失真，是指原有频率的各种倍频的有害干扰，会造成声音浑浊，发毛、发沙、发破、发炸或者发硬，真实感变差。同时也会导致设备发热、损耗增大、寿命缩短，电容烧毁等。但无论采取何种技术措施，想要完全消除它是不可能的。所以，只能尽可能的降低它，减少危害。
降低谐波失真的办法主要有：
（1）减小输入信号或输出功率
（2）施加适量的电压负反馈或电流负反馈；
（3）选用ｆT高、NF小、线性好的放大元器件；
（4）尽可能地提高各单元电路中对管的一致性；
（5）采用甲类放大方式，选用优秀的电路程式；
（6）提高电源的功率储备，改善电源的滤波性能。
（本文部分素材来源于易科国际，由艾维网整编。）
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