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用理智辩证的方法分析器材和听音         ★★★★★ 【字体:
用理智辩证的方法分析器材和听音
作者:甩袖汤    文章来源:耳机俱乐部    点击数:    更新时间:11/28/2002

大家好!

首次发言,请多批之!首先,我要说明,我的器材很低档,仅为入门水平。1993年2200元买的先锋S-501(倒置转盘的入门机种,此转盘设计大名鼎鼎。两年前解码部分换过);四年前买的宝路PRO.2PH-540(很多网友认为是不入流的东西,但它的确是德国的牌子,声音与意力相似,我认为有其特点,但不能说很次。记得几年前做广告时打中央人民广播电台推荐的牌子,所以,应该有基本素质的);今年买的森海HD580;自制单端甲类混血耳放(高低阻广泛适用)几个月了,现在仍是试验板(这么久?效率太低了吧?哪个老板请你做设计师,黄瓜菜都凉了?下面会告诉你原因)。我的软件不多,而且多数是DD。也没有听过多副耳机。这样的条件没有资格高谈阔论,但我想我可以讲一讲我的听音观、我的器材观,谈一下自己的辩证看法:

一、如何改变和培养自己的听音习惯?什么?听音习惯要改吗?我要培养新的听音习惯吗?多数情况下是的。如果你是一位追求音乐与音响真谛的人(坛子上的朋友都是此类),那么,你就要建立正确的音乐声音参考标准。通过正确的或接近正确的参考标准,你才能评价器材。受到条件限制,不是每个朋友都有很多听现场音乐会的机会,特别是无扩音设备的音乐会。但我们借助一些器材,可以通过理性分析去形成一个接近正确的声音标准(用耳机时,我指音色与质感,并非声场)。交响音乐会中(不能用电声乐队),如果没有扩音设备或扩音设备调校得比较好,我们听到的乐器声音,不论声音多大,从来都不会对你有尖锐和压迫的感觉(不是指乐曲对心理的影响),因为你与乐器有一段距离。雨果老板易有伍喜欢用一只AKG胆立体声话筒在接近指挥的位置去录现场。当你用这类音源作参考,器材的声音应当既不暗淡有雾,又不至于明亮抢耳才应接近正确。我在“柴尔”的听音室听过几个牌子的大型旗舰(牌子型号不记得了),也听过杰夫罗兰推B&W801。我一直在努力记住那种大型扬声器的声音,它们在声压很高时,同样不会对人有强烈的压迫感。这种声音也是我的参考。我不反对器材有个性,你也可以喜爱有个性的器材。但你应当建立正确的声音标准,而且不应被破坏。好像刘汉盛说他常常在HD580中找参考标准,我想,就是因为一个评论器材的人,一定要建立真实准确的标准才行。湘菜、川菜好吃么?好吃!川、湘籍的朋友会这么说,美食家也会这么说。可是,我有一些湖南籍同事已经被辣椒破坏了味觉神经。他吃粤菜、吃生猛海鲜时要拌辣椒酱,他说如此够味儿!可海鲜的鲜味你体会到了吗?同样,海鲜的鲜味与羊肉的鲜味又是的不同的。所以,要当美食家、他要从最基本最细微的原味品起,也就是要真,要懂得真。

二、我们的耳朵究竟有什么特点?器材的技术指标究竟起多大的作用?我没有学过相关的学科,以下可能是谬论。与某些动物相比,人耳实在是太差了。科学证明,人只能听到20Hz到20KHz的声音。但为什么我们的器材仍不能忠实再现声音,我们的器材那一点不能满足耳朵的要求?我想,根本的原因在于,人耳是一个现实中仍没法仿制的话筒。它有高灵敏度、承载信号动态范围大和全音域频响平直(唱歌五音不全而不能改正、耳背的人不在此列)、失真低的特点。分析到最后,我得出了人能感受到高于音频范围信号的能力,只不过人的神经将它转换成音频信号的另一种形式而已。如何解释?夜深人静,你正在精心聆听床头柜上劳力士机械手表摆锤优雅的声音,突然间,一声炸雷在屋顶百米的地方响起(因为你看到闪电时就听到了雷声)。霹雳声过后,是隆隆的低频声波和你小女儿近10KHz的尖叫。你感到这些声音糊作一团了吗?没有!这段声音的动态范围有多大?肯定超过120dB!如此大的动态范围,我们一般的器材能做到吗?不能!系统大动态、不失真的特点体现在波形上面是什么?正弦波肯定不是,应当是方波!大动态低失真的要求,音箱系统不好实现,大功率的音箱系统更不好实现。为什么世界上大功率功放系统的生产厂家那么少、那么贵,多赚钱哪。我们也抄他一版,赚一把。可没那么容易,你抄不像。方波怎么忠实实现?记得二十年前大学里学电工时可以用波形分解的办法将正弦波分解为一些列的奇偶次正弦波。手头现在没有书,我的印象是至少要分解到五次谐波才可能使合成波形接近方波。哪位网友现正在学习,可以详细补充。我认为这个事实是正确的,那么如果我评价器材的技术标准是使用20KHz以内的方波,分解后,你必须满足100KHz以内的正弦波理想平直且不失真。否则,就有某个频段的方波不是方波。记得有哪位网友贴过HD580、AKGK501、Grado325(?)的响应波形,森记最好、AKG次之,Grado已经不像方波了。我不知道每一个频段的反映是否都如此,但在这个条件下,哪一个产品最好,已经很说明问题了。我认为技术指标最重要,我们应当相信技术指标,但Hi-Fi标准中
规定的技术指标太不全面了,否则,没有几家能出产品。1KHz的正弦波失真度,并不代表其他频段的失真度。所以说技术指标好(全面的对比)的器材一定好。如果你听感不好,那一定是其他方面出了问题。森海产品说明书中有对几个常用指标和耳机产品相关名词的浅显解释,哪位外语好,翻译给大家,就会明白很多。

我写这篇稿子,主要是想换一种方式去说明一些问题。由于不是论文,所以,写它的时候没有找资料确认,有的语句在用词和前后句连贯方面,没有站在读者的立场上去理解,有很多小辫子。所以,错误与谬论的地方,各位一定纠正啊!

三、什么东西表现乐器声音最微秒的质感?什么样的器材能够如实的表现这种质感?小提琴和中音提琴可以发出同样频率的声音,但它们在发出同样频率声音时,音色肯定不同。钢琴调音师以440Hz为基准,所以,他们都要带一个以440Hz为中心的音准仪。调音师很厉害,他们只要确定了440Hz以后,就不需要仪器了,他们只要在对比的情况下八度八度地调上去,整架钢琴就调好了,这又是证明人耳在对比条件下区分声音能力很高的证明。琴弦震动产生的声音波形是正弦波,但每部琴的音色都不同。声音传到我们耳里的,除了正弦波主波外,还有驻波等谐波成分。
这些波形是叠加到主波形上面的,就是说,主波形仍然是较好的正弦波,但上面有干扰主波的毛刺波形。正是毛刺波形的不同,使得乐器有音色的不同(还有音量和衰减的速度影响力度表现。当然,有的乐器声波不会像正弦波了。那位搞电子琴或合成器的,最好是设计者,能告诉我们如何用波形去模拟乐器音色)。如果你的器材,将主波形反映的很光滑,但毛刺波形都滤掉了,那么,就没有乐器的质感了。可是,你的器材如何才能不滤掉这些毛刺波形呢?

我前面提到的自装耳放,本来挺简单的。胆、运放都是用的最标准的电路。花了两个星期的业余时间做板、采购元件。由于有二十年前就在大学寝室装功放的底气,凭一块万用表装成试验板后,一次开机通过,工作点都不用调(级间电容耦合)。因为是甲类,全机有20多瓦的消耗功率。为了考机,悠哉游哉地裸机听了一个月。但过后,我总觉得没有达到理想目标(比我的功放耳机插孔好得多,但总觉得还应当进一步,比如,对细节声音的刻画能力)。最后,将一堆板子拿到公司,用上了示波器(四万多的泰克)和信号发生器。不看不知道,一看吓一跳。正弦波低频没有问题,15Hz才开始下降。但20KHz就有一点变形了,再往上一点,就开始变为三角波了。用10KHz方波信号时,输出就是大梯形了。计算一下,整体上升速率不是每微秒几伏,而是几十微秒一伏。究竟是哪出了问题?
我没有用任何影响频率的补偿措施啊?将每一级的输出与输入信号拉宽来比较上升沿,胆阴极跟随保证了波形,虽然极微小的细节有差别。主要问题发生在运放电压放大级上面。于是,在各种怀疑下,开始对外围电路作各种变换,但还是无用。上午临下班,突然想,是不是运放出了毛病。可我不太愿意猜想是运放的问题。因为,从输出波形上看,理论上好像找不到这么差的运放。现在运放的标称指标远不是这个水平,何况我用的是AD827AQ。我前后分两次买过3片AD827AQ,其中两个批号相同,可烧了一片批号相同的(插反了,将我的手都烫坏了)。买它就是因为陶封,造假的应当少(现在我仍不能确定它是假的或坏掉了)。于是,下午我将家里的七八片各类运放都拿来,一一上机测试。真相大白了。另一片AD827AQ明显好,但仍属差者之列。依次往上,KIA4558、JRC4558(先锋CD拆下来的)、OPA2604、NE5532、XRA????(眼力不好,没用放大镜,此君是我先锋CD的耳放)JRC5532。值得一提的是NE5532 和JRC5532这两片,价格仅几块钱,都是朋友随手给的。NE5532在20KHz方波开始有向梯形发展的趋势了。
这个NE5532原来我认为是假货,从来没用过。因为它用在我功放中作直流伺服时,非但不能调零,反而使输出漂移数伏,保护继电器根本就不会闭合。而JRC5532在100KHz还是坡度很陡的梯形(没有变为三角波或其他畸形),幅度也没有下降,你说它响应正弦波的频响有多宽?全频域的失真有多低?当然,运放在实际应用中,应当根据不同的结构在外围电路参数作一点变化,这里没有精力,只能用同一外围电路。但是,这是通用电路,不应当会相差那么大的。其实,各家运放都有各自特点,后面会讲到我仅仅知道的在选择和运用上的一点点区别吧。经过上述的测试,我想是不是以后需要做一个比较通用的测试板,买运放时带FLUK手持示波器去测。~~~~~~~ 回到前面的话题。
我们看一下最差的AD827AQ。对于正弦波,它在20KHz开始向三角波发展,也就是说,它开始有失真,但幅度没有下降,直到40KHz开始,幅度开始下降了。也就是说,它首先开始的是失真,然后才是响应幅度的下降(所以,我说1KHz点正弦波的失真指标有多大用呢!)。可就是这么个东东,它反映雨果发烧碟中20KHz正弦波却最漂亮、最圆滑(我用计算机的CD-ROM放碟,在计算机噪声干扰影响下,正弦波边缘有些紊乱,其他的运放都表现出来了)。于是,我用这两个极端的运放分别试听,结果,差别最大。好运放表现我的两副耳机的区别,比差运放表现两副耳机更明显。所以,用一部好的耳机放大器区分器材就像集邮发烧友用放大镜看邮票一样,是非常重要的。

如果我上面所说的是对的,那么,乐器的质感主要靠主音波上面的谐波毛刺表现,但噪声波也能叠加到主波的上面。一旦噪声波幅度大,频率又与其相近时,其必然会改变乐器的谐波波形。所以,一定要减小噪音。这句话又是一个观点:噪声不仅是噪声,它还会破坏乐器声音的质感、破坏小信号响应,影响声场与定位。

所以,我要是做放大器,自定的标准应当远比通用的Hi-Fi标准高得多的。其实,道理不是那些制定标准的中外专家不懂,而是现实中电声转换器件(话筒、喇叭)的水平是盛水木桶中最短的一条木边,但针对电声产品的标准必须多方兼顾。于是,鱼目混珠的来了,说明书中指标好的产品在听音时效果差的现象很多。SACD出现了,按现有的Hi-Fi标准,它是无意义的,可事实上,听感的确不同(资料上说的)。所以说人耳的潜力太大了。好像为SACD搭配的功放,其频响指标都是百KHz级计量的吧。烦劳那位查一下SONY的资料,有结果贴上来。

先报告一下,近日看到一款SONY配SACD的功放资料,频响5Hz-300KHz。

四、做放大器用什么元件和电路呢?因为此文的题目中有“辩证”二字,我总是想用其他的例子去对比说明一些观点和看法。也就是说,分析一个事物的极端,可让我们更好地理解该事物的另一个方面。我也不知道这是不是辩证的方法,我在哲学课方面学得太差了。有时,辩证与诡辩仅一步之遥,我让大家批,也就是这个意思。二十年前在大学时喜欢抬杠,搞得我深夜2、3点都兴奋得不能入睡,得了神经衰弱。可是很怪,在自习教室趴到桌子上,可以睡一下午,差不多天天如此。不说了,下面讲的故事大家会喜欢听的。二十年前,我舅舅去德国学习期间,给我家寄来一张照片。当时彩照在我国已经不算稀奇物了。可我看到照片,完全被其画面效果镇住了。我第一印象是:这不是照片,是明信片,完全是印刷品。可照片背面的AGFA标记分明是说,这是冲印的照片无疑。照片上的场景是饭局上的合影,环境光较暗,没有用闪光灯,但画面的细节、色彩的饱和度和色彩的过渡极好而又极其自然,真没法形容。我当时感叹,人家的冲印水平真高!可没过多久,我知道我错了。因为,仅仅是冲印关系,现在的冲印店也做不出这个效果。由于一些朋友是摄影爱好者(我的经济条件仍不允许我随便就买上万的摄影器材),我曾经花了一段时间看了一些摄影器材的资料,我最后得出的结论是:这是德国镜头的功劳。德国镜头与日产头成像的比较,就像红酒与香槟,前者有很久的回味。那么,德国镜头有什么特点呢?除了选用上等的玻璃外(实际上现在日本的玻璃也相当好),就是德国镜头的设计与工艺。德国的好镜头,多是传统设计的定焦头,它在变焦头方面的发展速度远没有日本快。但变焦头要多用多少镜片啊!光经过了那么多的损失,能好吗?尽管有莹石材料和非球面镜的使
用可改善成像效果,但那终究是补救。可能德国人就固执地认为好的定焦头是他们的标准,所以,他们不去做变焦头(不是做不出)。不是有一些人只玩定焦头吗,这与简洁至上是一个道理。SONY的电视机最贵吗?不是。1993年,我看到的丹麦皇家指定御用电视机——丹麦的B&O牌(部分朋友可能知道这个牌子)。同样是29吋,比SONY贵一倍还多,香港要二万多港币。除了该牌子产品工业设计特点外(北欧的产品工业设计都很好),其图像效果就有点像德国镜头,但它稍微淡一点,久看不累。我不是说贵的就好,而是说他们的确追求到了一种与众不同的境界。

谈到电视机,提一下我大学最好的室友,也是我电子爱好的启蒙兄长,可惜,毕业后天南海北,是我此生的遗憾。此兄和我完全不同。我比较喜欢嘴巴上讲道理,钻研电路没本事,而他却能将电路分析的筋是筋、肉是肉、骨头就是骨头。他们家的彩电是自己装的,他说他不喜欢日本的电视机。自装的电视机看了多年,显象管报废了。工作忙,没时间再捣鼓一台,无奈,买一部吧。选来选去,选了一部东芝的背投,东芝大名鼎鼎宣传的5D图像处理电路,可他还是不喜欢,他把它拆开改了。我这位兄嫂很好,她让他拆。要是我家那口子,这可是新买的电视机,会把我赶出家门的。话也说回来了,我没这个本事。现在标榜图像数字处理技术的电视机,都会损失很多信号细节的(我指现阶段的技术)。再举一个极端的例子,提高图像信噪比,就是选择较大强度的图像信号,将他们用数字方法处理一下,极小细微的信号略去,如雪花点(这一点,与MP3技术类似)。可是如果镜头图像中有一个小小的蚊子,你还看得到吗?我这个学兄要的就是这种效果。当然,改动的工作可不是去掉或是傍路数字电路说起来那么简单。所以,各位买电视机时,不能只看厂家做的示范碟,那里面的信号太理想了。你要对比不同频道不同强度的信号去看它们还原细节和色彩的能力。~~~~~~~ 故事讲完了,再言归正题吧。首先讲做耳放的主要元件吧。胆是个比较好但太有特点的东西,虽然很老,可用在耳放上面完全能胜任。几十年前就用它做很高带宽的示波器了。但用好它也是不容易的,我没有这方面的经验,少谈为妙。运放的出现已有二三十年之久了。二十年前立体声还很少,我用运放放装功放时(用参数达不到的次品,国产的),一只铁壳单运放有20来只脚,参数与今天不可同日而语。而且差不多每只脚都有用,外围电路复杂。零飘问题解决了,自激问题又来了,自激问题解决了,频响又差了。唉!
那种运放,让你不敢用OCL电路,输出中点老是飘呀飘。现在的运放,仅从性能参数上讲,已经可以超出Hi-Fi标准太多了。虽然半导体器件设计工作状态时要留很大的余量,但仍是大大超出了。可是,大家发现没有,半导体器件在弱小信号工作时比大信号工作参数好得多。比如小功率高频管比比皆是,可大功率高频管就少多了,参数一致性也差。运放也同样,有些运放标称的频响范围和上升速率参数,都是在小幅度信号下测得的。负责任的厂家,会说明大信号时的参数指标。另外,大多数厂家的最好参数指标都是在单位增益条件下的。你把增益提高,参数就下降了,但不同产品下降的速度是不同的。所以,有的运放比较适合在单一条件下工作。对于OPA627和OPA637,BB的报价都一样,但对于增益大于5时,他推荐用OPA637。不记得在哪看到一份资料。好像说国外某个名牌厂做大功率功放时,用了数十片(十数片?)的OPA627。我上面提到的100MHz泰克示波器,其重量,比一个大笔记本电脑差不多,其电路方面占用的空间之小让人感叹(它也是一台计算机)。当然,它是数字式的,可对于原始输入的模拟信号,它仍然需要放大,它仍然需要运放。不过,当信号频段跨越大时,它也需要切换电路。有那么多好的机器都用运放,我们不应当对运放再抱偏见,但用好它仍然是有条件的。比如,大多数可供选择的运放都是低压运放,电源电压正负15伏,不失真输出电压摆幅正负11-12伏。换算下来,长期有效不失真平均电压在8伏左右。8伏电压,在300欧电阻负载在上面有0.2瓦的输出功率,另一方面的要求是,你的输出电流要跟上,要扩流。HD-580能承受多少功率不坏?0.2瓦。实际上,不要那么大的功率,声音就可以了,否则,哪个朋友高兴,拧大音量,烧了就可惜了(烧了音圈,森海还给保修吗?是不是森海产品是卖外壳?像雷达表一样,永远免费换机芯?快告诉我!!!快告
诉我!!!)。所以说,运放用在耳放上面可以。CD输出信号电压多少?标准为平均电压2伏,抛点余量,你有5倍左右的放大就可以了。这样,你的运放基本不失真。可放大倍数小了,音量电位器就得开大,这种情况下,你可别对我说:“你的耳放音量电位器都过12点了才有大声,太没力了!”目前的通用主流运放用在耳机放大器上面,噪声好像都不是大的问题,你只要配合上级输出级内阻,尽可能降低运放电路的输入级阻抗就可以了。但我前面讲到,业余条件下用好运放也不太容易。很多运放为了追求上升速率,电路上面都用了补偿措施(或内外结合补),以使它们可以放大数字信号。运放在补偿措施下,虽然上升速率高,但方波信号上升前沿到稳态时有一点点震荡,对于这个么丁点范围状态的考核,是运放的一个很重要的指标。这个指标叫什么来着?我又不记得了。补偿不好,这个震荡又高又久,这种情况下对听感和失真有多大影响?我对此没有量化的指标和直接感觉,反正我觉得不好。业余条件下没有示波器,运放也不太好弄。

再谈分立元件。都说分立元件好声,我看也得一分为二。人家运放经过精心设计,你业余条件下设计一个复杂的分立元件电路,没有仪器和对比试验,难得做好,尤其是电路较复杂时。但是,耳机放大器由于条件的特定,可以用最简单的电路去实现基本放大功能。所以,有水平的烧手大可一试。不过,我觉得,运放仍是首选,而且,你可以用运放去做一点声音调节(选用不同的其他元件也是同理),说白了,是在你不能辨别失真的范围内,通过失真的不同改变听感。所谓的名家调教音色就是这么个实质,只不过人家试验多了,大约知道哪些元件的特点,能够恰到好处地运用罢了。至于阻容元件,很多资料都可以参考,但也不是牌子越贵越好,跟电路有很大关系。我没有这方面的经验,没法谈。这一节罗嗦太多了,侃电路放到下一节吧。

近几日的工作终于告一段落,几天内偶尔回了几个贴子,问题也没有讲清楚,本贴会稍微详细些,当然,也可能不对,请大家挑刺儿。

五、耳机放大器电路的选择和驱动电压的确定。谈到电路选择的理念,恐怕还是得谈到元件。以前,大家都过多地谈到了阻容元件对声音的影响。确实,阻容元件对声音的影响不容忽视,但有一个更重要的方面需要引起我们的重视,那就是担任放大或电压电流转换的有源元件,决定放大器本质特点的实际上是这些东西。放大电路从基本类型可以演化出千奇百怪的花样,但深谙元件特性与电路选择的设计师,才是值得我们学习的榜样。自从人类发明了电子放大器件后的许多年,人们一直采用最基本的放大电路形式处理各种模拟信号,这种基本电路形式,就是甲类单端放大。由于甲类单端放大电路能最好地利用电子器件的线性区域来工作,因此,仅就放大功能来讲,它的非线性失真完全取决于元器件放大参数的线性度。由于电子元器件制造水平始终跟不上电子应用方面日渐提高的要求。因此,在需要大功率放大的情况下,推挽电路产生了。胆管推挽电路,其末级只能用同一类型的管子。前面用导相级将信号导相后(可以是管子倒相、也可以是耦合变压器倒相),分别送到担任推挽任务的两个管子。由于设计者都是将胆设计在甲类工作状态下,所以,胆机推挽理论上没有信号的交越失真。但由于选用了两个管子,由于参数不同,其放大线性度就会有不同,那么,对于正弦波上下两个波形,其放大幅度就会有不同,用波形分析的办法理解,就是会有另外一个波形信号,这个波形信号不是我们输入给电路的,由于它是因为放大电路线性不好引起的失真,就叫非线性失真。为减小非线性失真,推挽电路需要管子的严格配对。如果需要大电流输出,再选用双管并联的方式,要求就更高了。晶体管出现后,人们发现,终于可以摆脱低效率的束缚,制作出效率更高、输出功率更大的放大器,OTL、OCL电路开始盛行起来。特别是在P型管工艺逐渐成熟后(实际上,由于半导体材料的限制,P型管
的发展仍然落后于N型管),推挽电路发展到采用特性相反的两种管子来担任。采用这种形式的推挽电路(包括运放),其交越失真与非线性失真,始终是电路总失真的主要内容,特别是在乙类工作状态下。于是为了减小失真,各家都有各家的招数。我曾查过多款运放的内部电路,其中就有为减小失真而基本采用N管设计的运放。这也说明,一种型号的管子配对都不容易,用不同特性的管子,配对的难度就更大了。晶体管手册推荐给出的特性相似的配对管也就是那么多,所以,挑选也就更困难。世界著名品牌放大器的旗舰(有效输出功率在300-500瓦水平,最高有1000瓦),输出级和推动级用的管子要成排站,我先不说设计,你就是找误差3%的管子(多数人推荐误差水平需要在3%之内。我不知道各类参数误差与最终电路失真指标的度量关系,不过,我对于用这误差3%的有源元件所组成的功率放大器,能不能保证全频带失真在0.01%的水平报有怀疑)都成问题。前面讲到运放在大信号时其工作性能是有明显下降的,实际上,针对运放,这个大信号也不过就是几伏的电压和数十毫安的电流。那么,对于功率放大器,其最终的输出信号电压与电流都是上百伏和数十安培级,这样的放大器,已经类似于强电设备,电磁干扰也变成大问题了,所以,你仍要求功率放大器有近似运放的参数指标,可不是一件容易的事(大功率放大器要保证有56v/us的上升速率,才可达到100Khz的带宽)。这就是我前面所讲的为什么我们抄不像的原因了。
话又转到耳机放大器上面。我觉得耳机放大器虽然有特定要求,但由于对电压、电流的要求都不高,对于大部分有源元件,都可以工作在比较理想的线性区,所以,我们可以返朴归真,尽可能地采用最古老简单的单端放大电路形式。

近日,网上争论比较激烈的问题是:对于高阻耳机,我们究竟需要放大器具有多大的输出电压。对于这个问题,我是这样理解的:在查了大多数耳机的技术参数指标后,我们可以找到一个基本的规律,就是大多数高阻耳机,其最大允许功率都比较小,约在100毫瓦左右,低阻耳机,其最大允许功率,都在数百毫瓦的水平。尽管耳机厂家在给出许多参数指标的同时,并没有给出详细的测试条件(实际上给出了标准,只不过大家对标准不太熟悉罢了)。但我们依此进行设计,是不会有太大出入的(如果一个世界著名耳机生产厂家给出的参数都不能向消费者明确表明使用该产品需要什么条件,又同时指出该产品需要放大器驱动的话,那么,这个厂家的产品还能卖得出去吗?)。厂
家没有给出的参数,对耳放的设计应当不是最关键的。比如,耳机阻抗与频率的特性曲线。喇叭、耳机这样的电声转换器件的一个特点就是他们都是一个电感器件,特别是高阻耳机,其电感量也是比较大的。我没有测过、估计至少有10毫亨吧。就算是10毫亨,在10KHz时,仅感抗已有600欧之多。加上线圈直流电阻,阻抗就更高了。耳机是靠交变电流流过磁场线圈产生的电磁力来推动振膜的,同样幅度但频率不同的电压加到线圈上,频率高时,流过的线圈的电流就小,产生的感应力就小,因此,耳机发出的声音响度自然就小(这里我们先不考虑电感线圈中电流相位滞后的问题)。那么,我们是不是要根据频率的不同来提高电压呢?也就是你需不需要详细考虑耳机的全频域阻抗的问题呢?不需要!这个问题是耳机厂家研究的问题。耳机厂家可以提高耳机在高频端的响度来使全频带声压响应曲线平直(这就是各厂家振膜技术的秘密)。所以,它告诉你是300欧,你就按300欧计算,你不需要考虑别的,也考虑不好。我前面讲过,对付300欧的耳机,8Vrms也就够了,但为什么大家总觉得低压老是推不好高阻耳机呢?我个人有如下理解:耳机是一个电感性负载,而且是一个线圈会震动的电感负载,这个特点才是最重要的。电感线圈会产生感应电动势,加上线圈震动时产生的电动势,这个混合电动势的相位与信号电压相位不同,它通过放大器的驱动级形成回路产生感应电流,阻碍和破坏流过线圈的信号电流。越是频率高动态大的信号,越是受到这种阻碍,所以,有音轻和不清晰现象的产生。于是,提高电压的要求又被提出来了。这里,我再次认为,这也是不必要的。
那么,怎么减小这种不利影响?衰减它!在短时间内衰减它。在坛子开贴以来,我不止一次提到扩流,实际上扩流一词容易让人误解。输出级的扩流,并不是向耳机增加输出电流。在输出电压一定的情况下,你没有办法向耳机提供更高的电流。输出级扩流(或恒流),实际上是减小输出级内阻。输出级内阻减小了,耳机产生的感应电动势自然就会很快衰减掉,放大器控制耳机的能力也就提高了。上面所讲的,实际上就是放大器的阻尼系数问题。运放的输出电阻多在数百欧到K欧级水平,所以,直接用运放带耳机就有问题。还有,功放耳机输出大多都是用电阻衰减信号,所以,内阻也不会小。你可以将耳机接到喇叭端子上,但烧了可是你自己的事情。David Lin初来坛子上座客时,提到对于耳机振膜这样轻,不能确定阻尼问题是否是要考虑的事情。就我看来,我宁可相信要考虑。实际上David Lin的电路已经把阻尼系数做得很高了。

罗罗嗦嗦讲了这么多,本主题也该收尾了,实际上,要讲的细节问题不是几篇文章能够讲完的,本文也就是讲我个人不成熟的理念和看法。写文章真累,又没有稿费。不过,初来乍到,总得给各位一个见面礼吧,要不,我太不好意思了。我自己的东西现在还是裸机,等到有时间了,重新制版,度身定做一个理想的外壳,贴上照片,让大家看一看。

本文如果大家喜欢看,就多回贴顶一下,让大家都收下见面礼,我自己不好王婆卖瓜!

全文完。

甩袖汤
2001年11月22日

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