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高保真視聽(tīng)室技術(shù)指標——動(dòng)態(tài)范圍、瞬態(tài)響應
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發(fā)布時(shí)間：2020-05-25 16:26:38
動(dòng)態(tài)范圍
家庭私家影院、視聽(tīng)室和高保真系統的音響設備的動(dòng)態(tài)范圍是指他們重放聲音強度的最大值和最小值之差。通常動(dòng)態(tài)范圍的上線(xiàn)由最大不失真功率所限制，而下限則由信噪比所限制。
音樂(lè )信號的動(dòng)態(tài)范圍是相當大的。例如一個(gè)交響樂(lè )隊的演出，弱奏和獨奏時(shí)的聲音可低至5-10dB。有專(zhuān)家對36首管弦樂(lè )的峰值電平進(jìn)行了測量，發(fā)現其動(dòng)態(tài)范圍最大為120dB，平均為114dB。因此，希望音響設備的動(dòng)態(tài)范圍越大越好，這樣才能保證重放強信號時(shí)，不會(huì )發(fā)生削波失真，重放弱信號時(shí)不會(huì )被噪音所淹沒(méi)。
普通磁帶的動(dòng)態(tài)范圍上線(xiàn)受到磁性記錄材料磁飽和性質(zhì)的限制，下限則受到磁帶背景噪聲的限制，其動(dòng)態(tài)范圍只有40dB，即使是高檔大動(dòng)態(tài)鉻帶，動(dòng)態(tài)范圍也僅50dB。面臨淘汰的密紋唱片的放音范圍上限受到紋槽厚度的限制，下限受到唱針與唱片摩擦噪音的限制，其線(xiàn)性記錄容限為50-60dB。調頻立體聲廣播較好些，他可提供的最大范圍為70dB。對于以CD唱片為代表的現代數字音源，最大動(dòng)態(tài)范圍達到85dB已毫無(wú)困難，最高達到100dB以上，已接近錄音現場(chǎng)音源的動(dòng)態(tài)范圍。放大器的動(dòng)態(tài)范圍必須大于信號源的動(dòng)態(tài)范圍，這樣才能充分展現信號源的原貌。因此，作為一臺高保真功率放大器，動(dòng)態(tài)范圍應大于90dB或更高，與之相應，其最低信噪比應該大于90dB。
瞬態(tài)響應
隨著(zhù)對高保真放大器的研究，人們發(fā)現，用連續的正弦信號去測試一臺放大器，也許會(huì )得到一個(gè)非常不錯的結果，但并不能反映出信號的瞬態(tài)特性。瞬態(tài)響應反映了音響器材對突變信號的跟隨能力。一個(gè)瞬態(tài)響應不好的放大器，當輸入一個(gè)連接的正弦信號時(shí)，可能得到比較好的放大，但當輸入一個(gè)瞬態(tài)突變信號（如方波信號）時(shí)，則放大器的輸出端就不能正常反映出這種信號的瞬態(tài)變化，表現為瞬態(tài)信號上升沿變緩，下降沿拖尾，輸入的方波在輸出端就可能成為非方波的異形波。
通常視聽(tīng)室音響系統重放的信號不是正弦信號，而是復雜的音頻信號，不管是音樂(lè )還是語(yǔ)言，都有時(shí)起時(shí)落的瞬態(tài)性，類(lèi)似于數字電路中的脈沖信號，但波形更為復雜。如果系統的瞬態(tài)響應不好，就會(huì )使重放聲音的層次感和透明度大大降低。在實(shí)際的音樂(lè )信號中，有不少波形的前沿陡峭，上升很快，如某些彈撥樂(lè )器、打擊樂(lè )器和交響樂(lè )隊中的突發(fā)尖峰等，若放大器若不能及時(shí)跟上信號的升降變化，不僅反映不了樂(lè )器的特色，而且還會(huì )造成斜率削波而失真，使聲音失去細節，層次不清，嚴重時(shí)還會(huì )產(chǎn)生振鈴效應，使重放的聲音顫抖。從音色上看，瞬態(tài)響應差的放大器的聲音相對較軟、較溫暖一些，有時(shí)會(huì )有拖泥帶水的感覺(jué)。
轉換速率是表征放大器瞬態(tài)響應的主要參數，一般而言，轉換速率越高則瞬態(tài)響應越好。目前，由分立元件組成的功放的轉換率遠高于集成電路功放的水平，如普通運算放大器的轉換速率只有 幾 V/μs，而分立元件構成的放大器可達幾百V/μs，所以其瞬態(tài)響應較好。一般要求放大器的轉換速率大于10V/μs。在晶體管放大電路中，電容元件的存在是影響瞬態(tài)響應的主要因素，其次是晶體管的特征頻率和運放的轉換速率。為了改善放大器的瞬態(tài)響應，應該盡量減少信號通道上的電容，減少或取消負反饋，同時(shí)應盡量選用高特征頻率的晶體管和高速運放。
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