音响功放板测试项目技术方法

时间:2023-07-07 11:21:06 兴亮 音响师 我要投稿
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音响功放板测试项目技术方法

  在学习、工作、生活中,大家总免不了要接触或使用音响吧,下面是小编帮大家整理的音响功放板测试项目技术方法,欢迎大家分享。

  要测试的项目:

  1、不失真输出功率

  2、 频率响应

  3、 信噪比

  4、 失真度

  5、 最大哼声和噪音

  6、 输入灵敏度

  测试所需仪器:

  失真测试仪、双通道示波器、信号发生器、双通道交流毫伏表、负载电阻四欧姆、负载电阻八欧姆、负载电阻六欧姆(若没有特别说明BTL电路接负载八欧姆)

  仪器的连接:

  A、 负载电阻与放大器输出端连接;

  B、 失真测试仪、双通道示波器、双通道交流毫伏表与负载电阻并联

  测试方法及步骤:

  一、 不失真功率测试:

  额定输出功率: 输入1KHz、500mV的正弦波信号源,(负载电阻阻值为4欧姆;若没有特别说明,BTL电路接负载电阻8欧姆)。调节主音量电位器开到最大输出状态(THD=10%,失真仪显示),读取交流毫伏表数值,根据P=U2/R,计算出额定输出功率。(注:测试功率时要求各通道单独测试)

  二、 频率响应:

  通道频率响应:

  a: 输入1KHz、500mV的正弦波信号源,让放大器工作在输出功率为1W(4欧姆负载时为2.0V,8欧姆负载时为2.828V,6欧姆负载时为2.45V)状态;

  b: 调节信号发生器,使频率以1KHz为基准向低端衰减,同时监测毫伏表,当电平值衰减到-3 dB时,记下低端频率值;

  c: 调节信号发生器,使频率以1KHz为基准向高端提升,同时监测毫伏表,当电平值衰减到-3 dB时,记下高端频率值;

  d: b、c项的频率值即为卫星箱通道的频率响应。

  三、 信噪比:

  信噪比:

  a: 输入1KHz、500mV的正弦波信号源,调节主音量电位器使输出功率为1W(4欧姆负载时为2.0V,8欧姆负载时为2.828V,6欧姆负载时为2.45V)状态下,记下此时的电平对数值A。

  b: 去掉信号源。

  c: 选择双针毫伏表的适当量程,读取电平对数值B,然后计算A、B电平差值即为卫星箱信噪比。

  d: (线路输入)宽带≥65dB

  四、 谐波失真度:

  总谐波失真度:

  a: 输入1KHz、500mV的正弦波信号源,调节主音量电位器到使输出功率为1W(4欧姆负载时为2.0V,8欧姆负载时为2.828V,6欧姆负载时为2.45V)的情况下,选择失真测试仪的适当量程。

  b: 从失真测试仪上观察失真度。如没有特别说明,要求测试结果失真度<1%

  五、 最大哼声:

  a: 将主音量电位器置于最大位置; b: 去掉信号源;

  c: 选择双针毫伏表的适当量程,读取电平值即为最大哼声值; d: 要求最大哼声≤3mV

  六、 输入灵敏度:

  输入1KHz、500mV的正弦波信号源,将放大器主音量电位器旋到最大位置,调整信号源幅度使输出达到额定失真限制输出功率(THD=10%),信号源输出幅度大小即为卫星箱通道输入灵敏度。(注:测试卫星箱通道输出灵敏度时,要求卫星箱通道单独加负载

  负载阻抗(load impedance):

  表明功放的负载能力,负载的阻抗越小,表明功放能通过的电流能力就越强,一般来说,大部分的功放最低负载阻抗为4欧姆,品质好的功放最低负载一般为2欧姆。双通道时能够负载4欧姆的功放,在桥接状态下可以负载最低为8欧姆,双通道时能够负载2欧姆的功放,桥接状态下可以负载4欧姆。桥接状态下只能负载8欧姆的功放,不可以负载更低的阻抗,否则会造成功放因为电流过大而烧毁。

  立体声(两路)模式(stereo mode or dual mode):一般的功放内部具有两个独立的放大电路,可以分别接受两路不同的信号分别进行放大并输出,这种工作状态称为立体声(两路)模式。

  桥接模式(bridge mode):

  桥接模式是利用功放内部的两个放大电路相互推挽,从而产生更大输出电压的方式,功放设定为桥接模式后,成为一台单声道放大器,只可以接受一路输入信号进行放大,输出端为两路功放输出的正端之间。

  并联输入模式(parallel mode):

  此方式将功放的两路输入信号通道进行并联,只输入一路信号来同时驱动两个放大电路,两个输出端输出信号相同。

  频响范围(frequency range):

  表明功放可以进行放大的工作频段,一般为20-20000赫兹,一般在此数据后面有一个后缀,比如-1/+1dB,这代表这个频率范围的误差或浮动范围,这个数值约小,表明频率范围内的频响曲线更平直。如果功放的频响范围以-3分贝为测试条件,这个功放出来的声音可能就没有那么平直了。 总谐波失真(THD):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。一般来说,总谐波失真在1000赫兹附近最小,所以大部分功放表明总谐波失真是用1000赫兹信号做测试,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小,音色就更加纯净。一般产品的总谐波失真都小于1%@1kHz,但这个数值越小,表明产品的品质越高。

  互调失真(IMD):

  互调失真是由于功放内部的晶体管工作特性引起的,使正弦波的波形发生畸变而产生的。互调失真的存在,直接影响到声音的音质,电子管放大器没有互调失真,所以一般来说晶体管放大器听起来感觉没有电子管功放那么柔和,舒服。一般互调失真的数值如果大于0.1%,这个功放的声音就感觉生硬,发涩,不抒展。

  共模抑制比(CMRR):

  共模抑制是用来衡量共模信号被放大器抑制程度的一个综合指标,详细的定义不赘述了,这个参数一般用负值表示,比如-60dB,这个指标也是严重影响放大器的音质的指标,此指标数字越低,功放的音质就越好。

  阻尼系数(damping factor):

  主要是对低频而言,是直接影响低音音质的极重要的技术参数。众所周知,喇叭的口径越大,低音相对就越好,但音盆越大其运动惯性也随之加大,此惯性使它很难与音频信号同步运动,往往表现出的声音混浊不清,尤其在100-400Hz低频,容易造成声染色,使人听起来模糊不清,很不自然。有些改装车的低音喇叭,低频信号强时颤振不止,低音拖尾严重,这就是音盆惯性所引起的。

  在功放设计时,工程师对功放采取一些技术措施,如选择多管并联,低内阻(毫欧级)大功率管,提高工作电压,选择出色线材等,极力提高阻尼系数,使它能够针对喇叭惯性运动,产生“电阻尼”作用,使音盆的运动与音频信号同步运动,尽可能使音盆在驱动信号结束后很快恢复到零位(即中心位置),这种阻止效果就是阻尼系数(Damp Factor),D=Rs/Ri,Rs=喇叭阻抗,Ri=功放输出内阻,D越大,音盆与信号同步效果就越好,低音就越纯越干净,重放效果就越好。

  输入灵敏度(input sensitivity):

  这是个电压概念,表明当功放达到满功率输出时,在输入端的信号电压的大小,一般的功放的输入灵敏度电压为0.775v(0dB)到1.5v(+6dB)之间,灵敏度电压越高,输入灵敏度越低。有些高品质功放,输入灵敏度低是由于采用更深的负反馈电路,所以具有更低的失真,更宽的频响和更好的音质。 信噪比(S/N or SNR or Hum and Noise):指功放信号电压和本底噪声电压的比值,这个数值越大,表明功放的噪声更低。一般专业产品的信噪比都在100分贝左右,用正值标注时,越高越好(有些功放采用负值标注,数值越小越好)。衰减功放的输入电平增益(关小功放音量旋钮)会降低功放的信噪比。

  通道串扰(crosstalk):

  意味着功放内部两个放大通道之间通过电路耦合产生的串音,此指标不好,一个声道的信号就会串到另外一个声道去,从而在另外一个通道产生不干净的声音,通道串扰的数值一般为-60分贝左右。这个数值用负值标注时,数值越低,表示两个放大通道之间的分离度越高,声音越干净。

  转换速率(Slew Rate):

  衡量放大器的响应速度一般是用电压转换速率其定义是在1微秒时间里电压升高幅度,如果以方波测量的话则是电压由波谷升至波峰所需时间,单位是V/u s,数值愈大表示瞬态响应度越好,感觉声音的速度快,能量集中。专业功放的转换速率一般都可以做到40V/u s以上。转换速率低于20V/u s的功放出来的声音会感觉拖沓和发散。

  高通滤波器(high pass filter or HPF):

  音响系统中,有时会有一些极低频的次声波(infrasonic)信号夹杂在全音频信号当中,这些次声波信号人耳听不见,但是这种信号进入音箱,就会导致低音喇叭产生自激,并导致喇叭损坏,所有,有些功放内部装有次声波消除滤波器,有些是在后面板设置开关,可以在需要的时候切除无必要的30赫兹或40赫兹以下的频率,保护喇叭的安全。

  限幅器(limiter):

  这是功放的保护措施之一,在功放输入电压超过输入灵敏度电压时,对输入信号进行限幅,从而避免功放因为过高的输入电压产生削波失真。有些功放的限幅器是自动启动的,有些功放在后面板安装了限幅器启动开关来控制限幅器的启动状态。

  接地开关(ground left):

  功放的机箱一般与电源变压器屏蔽相连,功放机箱也具有接地端,但这个“地”与信号的“地”不同。当电源的接地端存在干扰时,打开接地开关让功放机箱的接地与之相接可以降低交流声干扰,如果电源地线没有干扰就不要接通

  输出阻抗

  是指扬声器输入信号的电压与电流的比值。 它是当输入1KHz的正弦波信号时或者在喇叭的工作频率响应范围内测得的平均值,随着频率的变化而变化。

  根据欧姆定律,当功放后级输出电压一定时,四欧姆的喇叭会比八欧姆的喇叭多流过一倍的电流,后级的输出功率也增加一倍(假如后级电流输出能力有那么大的话),但是推力并不会增加。喇叭阻抗越低对功放电流输出能力要求越高。

  4-8欧的标注是指喇叭阻抗变化的范围,老美的喇叭比较喜欢这样标注,也比较科学。其最低阻抗的数值决定了这款箱子是否好推动。例如,一对箱子标称(平均)阻抗是8欧,最低阻抗是2欧,那么它肯定比平均阻抗8欧、最低阻抗6欧的箱子对功放电流输出能力要求更高。

  低于8Ω的是低阻抗,音箱的标准阻抗是8Ω。在功放与输出功率相同的情况下,低阻抗的音箱可以获得较大的输出功率,但是阻抗太低了又会造成欠阻尼和低音劣化等现象。所以这项指标虽然与音箱的性能无关,但最好还是不要低阻抗的音箱,推荐值是标准的8Ω。

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