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失真特性
 
慧聪网   2005年2月22日16时21分   信息来源:TEACHERSONG.COM    

    我们常说的失真应包括谐波失真、互调失真、瞬态失真、相位失真、分谐波失真等多种线性和非线性、稳态和非稳态失真。在这里我们主要地讨论几种影响较大而又能够被常用的电声测试系统所描述出来的失真形式,以进一步加深对喇叭单元的客观认识。

    1、谐波失真

    谐波失真是喇叭单元的最常见的非线性失真。引起谐波失真的主要原因是喇叭单元的振动系统和磁路系统的非线性。在工作实践中,可以通过改善喇叭单元的材料(振膜、定位支片、折环等)的特性和改善磁路系统的线性来改善喇叭单元的谐波失真。下图是JBL公司的产品(型号为:JBL806G-1 S/N-1645)的谐波失真曲线图,由LAUD系统给出。从图中可以看到,该单元的谐波失真特性还是不错的,除了极低频以外,二次谐波失真在2%以下,而三次谐波失真更在0.2%以下。

    根据有关资料和实际听音的经验,一般地说,谐波失真在1%以下时,就有良好的主观听感;谐波失真在3%就容易被人们所察觉;谐波失真达到5%时,主观听感就令人烦躁;如果谐波失真超过10%,主观听感就令人难以忍受。同时,人们对奇次谐波失真更为敏感。通常三次谐波失真应远小于二次谐波失真(在不同的数量级上)才会有良好的主观听感。在实际工作中,我们会常常见到这种情况,喇叭单元的三次谐波失真与二次谐波失真是同在一个数量级上,甚至三次谐波失真的分量比二次谐波失真的分量更大。这样的喇叭单元应该说是有很多方面需要改进的,其主观听感也是令人担忧的。因此,奇次谐波失真的大小,不能不引起我们更多的关注。若想取得较好的主观听感,我们还必须在改善喇叭单元的奇次谐波失真作出更大的努力。

    2、瞬态失真

    瞬态失真是由于喇叭单元的振动系统跟不上电信号的变化而引起的失真。这种失真通常可以通过测试喇叭单元的阶跃响应的上升沿特性和下降沿特性来表达。上升沿特性反映了喇叭单元的声响应起始瞬间速度的情况,而下降沿特性反映了喇叭单元的声响应消失中止的阻尼情况。人们都知道,喇叭单元对电信号响应的“速度”和“阻尼”在主观听音评价上产生很大的影响。还有一种能够更形象地表达下降沿特性的方法是喇叭单元的后沿累积频谱图。从上面的两幅后沿累积频谱图图中不难看出,后沿累积频谱图从整个频段形象地描述了喇叭单元在电信号消失后的阻尼情况,不同的频段具有不同的下降沿特性,也就是说喇叭单元在不同的频率下具有不同的瞬态响应(也是瞬态失真)。因此,反映在主观听音上就是我们听到了千万种具有个性的喇叭单元和扬声器系统(这点在本文的时域特性中已有叙述)。

   3、相位失真

    电信号通过喇叭单元后,电相位与声相位发生了变化而形成的失真。正如前面所说的一样,声相位失真对主观听音评价的影响越来越被人们所重视,尤其是扬声器系统,声相位的失真对声场、定位等主观听音评价产生不容忽视的影响。有资料说明人们的听觉对高频部分的相位失真比低频部分要敏感得多。

    相位失真除了可以用相频特性来表达以外,还可以用群时延特性来表达。一般地说,在中高频段,群时延>3ms时,对扬声器系统的重放效果就会产生可闻的影响。下图是一个二分频扬声器系统的群时延特性的事例。我们可以看到上半图所显示的群时延特性在4K附近,群时延>4ms,不难判断,该处是分频点的相位没有对接好的缘故,将会给主观听音评价带来不良影响。

    产生相位失真的原因除了喇叭单元本身以外,主要有分频器设计不合理和各频段的喇叭单元的安装平面布置不合理等原因。

 

 
 
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