失真度基础知识
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【应知应会】HiFi基础谈(四):失真Distortion听HiFi,是玩弄失真的游戏。
用电声器材回放音乐,其最终理想,是要把录音时所产生的一切音响,原原本本,一毫不变地在听者跟前再造出。
简言之,这是绝无失真的音响“还原”。
总言之,这也是绝无可能的事。
换言之,以电子科技替代了真实乐器之表演,就必定有失真之产生。
失真(Distortion),是在复制任何事物的过程中所产生的与原物不同的东西,在HiFi世界里,最常见的失真有两种:1.谐波失真(Harmonic Distortion)2.互调失真(Intermodulation)以上是任何发烧友都应该认识的两种最基本失真形态,但一般玩十万级HiFi的人,往往又舍本逐末,满口相位,瞬态,延迟……而忽略了最原始的常识。
著书立说之专家不妨把这篇HiFi基础谈作为幼儿园课本去读,因为这不是闹着玩的。
待你对HiFi基础有了准确认识后,你才有资格写开玩笑的HiFi文章。
明未?谐波失真骗人谐彼失真,是讯号在被处理过程中,某一个谐波出现被强调或被抑制的错误。
举例:我们先录一个小提琴G音,用频谱议去分析:G = 196Hz。
在频谱上,G196(即第一谐波)的响度,只占总能量的0.1%,响度最强的是第3谐波,占总能量之45.2%。
(图1)注意这G弦音量是以普通不强不弱的力度演奏出来,若用较弱或较强的力度,谐波结构也会改变,听起来使人觉得更柔和或更刚烈。
所以,录音师做手脚,把原来较弱的音响增强,经混音器纳入主带里,以产生突出效果的做法虽然行得通,但不能过份。
有经验的人一听就知那是“假”声。
图1话说,上述G196之中级音量,在放音时各谐波的份量应该保持原庄,各谐波份量的总和,也应份等于100%(本例是99.9%)。
任何一个谐波出现强调或抑制,谐波百份比总和大过100%或小于100%,就是谐波失真。
很明显,谐波失真令到上述G196的小提琴音色不似小提琴。
我们会说,是音色的“纹理”(timber)变了。
模电里的失真
模电中的失真主要有三种类型:
1. 线性失真:这是由于放大电路中的元件(如晶体管、电阻、电容等)的非线性特性引起的。
当输入信号通过放大电路时,由于元件的非线性特性,输出信号与输入信号之间不再保持线性关系,从而导致信号的波形发生畸变。
这种失真通常表现为输出信号的幅度与输入信号的幅度不成正比,或者输出信号的相位与输入信号的相位发生偏移。
2. 动态失真:这是由于放大电路的动态范围不足引起的。
当输入信号的幅度过大或过小,超出了放大电路的动态范围时,输出信号就不能准确地跟随输入信号的变化,从而导致信号的波形发生畸变。
这种失真通常表现为输出信号的幅度被压缩或拉伸,或者输出信号的波形出现削顶或削底的现象。
3. 噪声失真:这是由于放大电路中噪声的影响引起的。
放大电路中的噪声可能来自于电源、元件、连接线等各个方面。
当噪声的幅度过大时,就会掩盖住有用的信号,从而导致信号的波形发生畸变。
这种失真通常表现为输出信号中出现了与输入信号无关的随机噪声。
为了减少失真,可以采取以下措施:
1. 选用线性特性好的元件,如低失真度的晶体管、高精度的电阻、电容等。
2. 合理设计放大电路的结构和参数,以提高其动态范围和抗噪声能力。
3. 采用负反馈技术,以减小放大电路的非线性失真和噪声失真。
4. 在信号处理过程中加入滤波、去噪等算法,以减小噪声对信号的影响。
汽车功放的失真度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:汽车功放的失真度是指在信号传输过程中,输出信号与输入信号之间存在的差异或变形程度。
失真度是评估音频系统性能的重要指标之一,对于汽车功放具有特殊的意义。
失真度直接影响着汽车音响系统的音质,是决定音乐播放效果优劣的关键因素之一。
在汽车音响系统中,功放起着将音频信号放大的作用。
然而,由于各种因素的干扰,信号在传输过程中可能会出现失真。
失真可以通过不同的方式表现,包括谐波失真、交调失真、频率响应失真等。
这些失真可能导致音频信号产生杂音、变形或失真,从而使听众感受到音质下降。
汽车功放的失真度问题是由多种因素共同引起的。
首先,汽车环境复杂,噪声和干扰较多,容易对信号产生干扰,导致信号失真。
其次,汽车功放作为车载设备,受限于空间和制约,往往无法达到高精度的音频输出。
此外,功放的设计和制造质量也会对失真度产生影响。
一些低质量的功放可能存在设计不当、制造不精细等问题,从而导致失真度升高。
为了解决这些问题,改善汽车功放的失真度是至关重要的。
音响系统设计师需要在设计中充分考虑噪声和干扰的抑制,采取有效的隔离和滤波措施。
此外,选用高质量的功放设备和组件,具备较高的信噪比和频响范围,可以降低失真度。
最后,定期检测和维护汽车功放的状态也是改善失真度的重要手段。
综上所述,汽车功放的失真度对音质产生重要影响,需要引起我们的重视。
通过有效的设计和选择高质量的设备,我们可以降低失真度,提升汽车音响系统的音乐播放效果,为车内乘坐者带来更好的音乐享受。
1.2文章结构文章结构部分的内容应包括对整篇文章的组织和章节划分的解释。
下面是一种可能的内容编写:文章结构:为了系统地探讨汽车功放的失真度问题及其影响,本文将按照以下章节进行论述。
第一章引言1.1 概述在现代社会,音乐在我们的生活中扮演着重要的角色,汽车音响系统成为人们日常驾驶中不可或缺的一部分。
然而,汽车功放的失真度问题却常常让驾驶者感到困扰。
从⼀些⽿放的失真度指标说起关于放⼤器的失真度,最常见的⼀个指标是“总谐波失真”,英语缩写为THD(Total Harmonic Distortion),有时也叫THD N。
这个加出来的N代表机器的底噪(Noise)。
简单地说它就是指放⼤器的输出信号⽐输⼊信号多出来的额外谐波成分。
THD是⼀种重要的失真度指标,但要注意的是并⾮放⼤器的全部失真。
除了THD之外,放⼤器还存在其他种类的失真。
⽐如互调失真、瞬态互调失真等。
由于THD在测量时只给放⼤器⼀个正弦波信号,⽽真正的⾳乐是复杂的合成波,不是单⼀正弦波,所以⼀部放⼤器在单⼀正弦波放⼤时表现再好,不等于能处理好复杂的实际⾳乐信号。
完整的THD指标应该涵盖⾄少20-20000赫兹的⾳域,在放⼤器的每个频率都有各⾃的谐波失真度,在不同频率是不同的,所以完整的THD指标应该是⼀个频谱,显⽰出各个频段下的失真,但实际上⼚家绝少提供这样⼀个频谱,都是只给⼀个数字。
⼀般是1000赫兹时的失真度。
那么可能放⼤器在⼀万赫兹的失真很⼤,但这个1000赫兹时的谐波失真数字就丝毫显⽰不出了!所以我们可以知道⼚家提供的这⼀个数字,含义是多么地有限。
尽管THD并不代表放⼤器的全部失真、含义有限,它和放⼤器⾳质的关连也⽐很多⼈想象的复杂得多,但它仍是最著名的放⼤器技术指标之⼀,也是很多发烧友特别关注的。
下⾯我列出⼀些⽐较有名的⽿机放⼤器的THD指标。
都是⼚家提供的数字。
英国⽿放:Chord的Toucan⽿放,万元级产品,⼚家给出的THD是0.06%。
Sugden HA4⽿放,接近2万元的产品,⼚家没有提供THD指标。
Naim Headline⽿放,5k多级别产品,⼚家没有提供THD指标。
Graham Slee Solo⽿放,5k多级别产品,⼚家给出的THD是0.02%。
EAR HP4胆机⽿放,2万级别产品,没有查到THD指标。
德国⽿放:Violectric V200,6k多产品,⼚家给出的指标是-110分贝,转换为百分⽐表⽰,为0.0003%。
HIFI基础之如何看指标(二)失真失真,英文名是DISTORTION,本意是扭曲、变形的意思,用到了电子学上就变成了“失真”。
失真这个名词如何而来无法考究,但是不可否认的是,这个名词在影响器材的音质评价中被使用的频率最多。
说一个器材质量好的时候,往往会说“失真小”,质量不好就说“失真大”。
曾几何时,失真仿佛变成了衡量器材品质的最高标准,似乎这个指标越好,器材的品质就越高。
那么,实际情况是否如此呢?让我从头说起吧。
失真是什么我们知道,由于现代电子技术的不完善,任何一个电子信号在传输、放大、转换的过程中都会发生一定的变化,这种变化就是失真。
失真的本质是能量在传递、转化过程中的不唯一性。
这听起来似乎很难理解,实际上却是非常粗浅的道理。
比如说,我们用木材烧火取暖的时候(现在这种做法不环保了),木材中积聚的化学能在高温的作用下会转化为热能向周围辐射,同时还会转化成光能(火光,发光),其它形式的化学能(一氧化碳、二氧化碳等),并且还会有部分的化学能不能被充分利用,以灰烬的形式(碳)遗留下来。
在木材的燃烧中,我们目前的技术无法使得木材的燃烧只产生热能或者光能,最多只能采用某些手段减少一些化学能的转化(例如尽量充分燃烧,减少一氧化碳和灰烬的数量)。
于是,木柴中的化学能在转化的过程中就产生了“失真”,也就是说它们并没有按照我们的意愿完全转化成我们需要的能量形式(光或者热),有一部分能量“损失”了。
失真实际上就是这样一种“损失”的现象。
电能在导体中传输,在某些元器件中被我们控制时,在转化成声能时,都会或多或少产生损失,根据能量守恒定律,这些能量的损失实际上并非是能量的真正“消失”,而是转化成了其它形式的能量。
这是广义上“失真”。
还有另一种狭义上的失真,就是,既然我们无法控制能量不按照我们的意愿转化成我们需要的方式,能不能使这种损耗的“比例”保持不变呢?如果能做到这点,我们仍然可以认为“没有失真”,只要损失的那部分能量的比例是固定的,我们就可以当它“不存在”了。
模块6 收音机性能参数测试单元3:能力提升,失真度仪框图原理教学目标专业能力:1、熟悉失真度仪的分类;2、掌握失真度仪的操作;3、。
掌握失真度仪电路结构及原理框图。
方法能力:1、资料查询、应用能力;2、工作中发现问题、解决问题的能力。
社会能力:1、分工合作能力2、语言沟通能力教学内容1、失真度仪操作步骤、使用方法及技术参数;2、仪器的设置、布局、连线;3、会用失真度仪检测收音机的失真度;4、失真度仪的工作原理介绍。
重点失真度仪的基本组成、工作原理与应用;整机调整及噪声测试。
难点失真度仪工作原理的认知。
教学设计教学方法演示法、实习法教学场所与条件多媒体教室、理实一体多媒体教室阶段行为步骤(内容)教学手段时间资讯明确任务:收集仪器设置、布局、连线及失真度仪噪声测试的相关资料问题导向法计划讨论教学重点、难点;确定失真度仪测试噪声的方法及测试点小组讨论确定该项目工作计划决策分组展示初步方案,相互讨论、修改方案;教师分析、答疑;根据学生、教师共同点评,修订、确定最终测试方案。
集中讨论讲授法实施观察学习失真度仪的操作步骤与应用方法;学习测试收音机的失真度;归纳总结,完成引导问题相关联工作任务;总结应用失真度仪在测试收音机噪声时应注意的问题。
学生自主完成检查电路连接是否正确;分析收音机电路可能出现的噪声情况。
学生自主完成评价汇报学习、实验心得;对任务完成情况,进行自我评价与教师评价。
学生自评、小组互 评、教师评价单元3:失真度仪的组成及工作原理 1. 常用的失真度测量仪类型几种常用的失真度测量仪,如表6-1所示。
从表中可以看出,失真度测量仪的主要技术性能,就是看它的频率范围和能够测的失真度范围。
表中所示有的型号的失真度测量仪叫“点频失真仪”。
“点频”是指在某一个频率时,输出信号的失真情况,因此这种仪器测的失真度就不是某段频率范围了。
从表中还可以发现,“立体声失真度测量仪”所选的“点频”为什么只有400Hz 和lkHz 这几个频率呢?这是因为人耳对该频率及其附近的频率较敏感。