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7、一种接近于真实声音功放的介绍

 

欲穷千里目,更上一层楼

---介绍隆宇厂第六代功放模块电路

隆宇电子厂在研制模块功放伊始,就采用逆向思维大胆创新。99年在准乙类动态同步偏置功放模块电路基础上,成功地运用了自行研制的功放全信息反馈系统新技术,彻底解决了传统功放固有的频响内阻(水盆壁效应)难题。令新功放电路频响延伸到1MHZ以上时还有0.7-1V输出幅度,放音效果中,中音饱满、圆润,高音清亮带韵味,低频下潜力密度大宽松性强,解晰力和空气感好,在不同负载条件下测整体频响曲线平衡度极好,并得到意外的三维立体声场效果,成为第五代模块。第五代D-500W-1000W模块已进军专业音响领域,并已批量在科专院校和工业控制中使用,最大阵列式模块已在北京铁科院通讯研究所两次使用成功,浙江大学电机系和成都气象学院研究所已使用数百块专用品,西安、宝鸡某厂、石家庄、太原、上海等厂已将模块应用在航空电源、雷达电机控制,音频终端、列车音响、检测驱动等系统中。发烧友在与胆机比较中,觉得第五代模块的低音速度快了一些,下沉度虽好,但还没有胆机低频那种绵软的弹性。为了进一步改善听感,我们引用了有关音频在空间低次谐波延伸的传递规律,成功地研制出柔性动态反馈偏置电路新技术,制出了第六代模块电路,使其放出的低音柔和程度更接近于胆机风格。而动态频响和下潜性层次感方面则远远超过胆机,这个柔性动态反馈偏置的技术核心在于:使原电路动态偏置的反映速度随通频带不同频率的信号成分从低到高同步延时1-20us,使喇叭放音时在整个频带随频率均衡度响应慢1-20ms。即首先令低次谐波下延幅值的时速循序减慢,同步反作用于高端谐波的延伸扩展速度的比率。在采用了这个措施之后,通频带平直曲线从10HZ点按比例平缓下沉到0HZ,低次谐波的延伸速度受到0HZ-10HZ和区段逐级的缓冲和阻尼作用,使功放低音区得以表现出柔和的魅力。人耳和身体对速度快和速度慢的低频声波,明显地感受到力和辐射动能振撼的一种有层次的、下沉到底的宽松质感,一浪一浪的低频震波不停地扫出箱体,没有传统严重的混浊的箱振现象!富有弹性和饱满的意味。第六代模块已在隆宇2100B整机中采用。并获第七届国产音响大展专家组好评奖。 在开发第六代功放模块时,隆宇厂抓住了以下几点:

一、音频中的低次谐波概念:基频点低端的低次谐波和高端的高次谐波一样,同属于一类衰减性形态的波形!低次谐波波形是一种幅度逐次增大,周波速率逐次变慢的一种波形形态,高次谐波则是一种周波速率逐次变密、幅度逐次降低的波形形态。音频中基频点上沿的高次谐波是由几十到几百以上幅度参差衰减的一群波形形态,而基频下沿的低次谐波只有几个到几十个速度逐次衰减形的一团团波形形态。无数由基频点衍生的高、低次谐波共同组成美妙的声音。低次谐波成份代表声音力度层次的延续,高次谐波则是声音色彩展现的延续。 

二、音频在电路中的传递速度 : 设计一台好音质功放,除保证频响宽阔,使动态音频谐波平衡而自然延伸的条件之外,为了迎合人耳的最佳听感要求,还须掌握音频波的传递速度,而这里边每个合适的传递速度也需要适应扬声器的性能来发声表现。对于声音的速度问题,我们都知道它在自然空气密度条件下传递时被衰减的规律,自然中一切音响我们早已耳熟能详,正因为现场音乐声与不同的音响器材中发出音乐声,由于时差速度因素严重影响音质,两者存在有很大差距,所以才造就了契而不舍的音响追星族,究其差距的原因,先排除器材性能的影响,即采取有效措施控制扬声器及音箱分频器产生的反向电势影响,使发声失真平均指数降到最低,也就是说令扬声器发声时的瞬间运动失真降低到最低。尤其在瞬时最大音量表现更为重要,令电路在静态时仍处于乙类状态,在工作时无任何交越失真现象。保持整个电路动态工作于模拟开关偏置状态。同时说明,本电路在动态工作的起始至额定功率或最大功率时的周波交替瞬间,所谓传统要求的"静态电流"始终超前地与动态电流一样大!因此我们戏称本电路在动态时比甲类机还要甲类!因为甲类机静态电流最大时瞬间也不可能达到4-5A吧?本功放动态工作时的"静态电流"的定义准确地讲,叫瞬时同时启动并超前形态式的静态电流,所以声音饱满流畅,"中气"足就在于此。 我们在推出的采用准乙类动态同步偏置功放D-300W模块生产的隆宇功放前,在与多台其他功放比试时,觉得将2台不同功放分别放音,总排除不了耳朵的惰性规律,即灵敏度(辨别率)有下降情况,有一种"独立寒秋,湘江北去之感",或"萝卜白菜式"各具风格之感。但是我们偶尔将两台功放各推一个音箱,即将音源其中一路输入信号左右分开,用两台功放放音,快速切换音量开关,使人能在极快的时间内,在听无论你喜爱不喜爱和熟悉不熟悉的曲调和风格演示中,对每一段乐曲声,能一耳了然地比较出哪台功放发声好听,即使一个不懂音乐的人,在听连续放送一段音乐时快速地左右切换音量开关,这位不懂音乐的听众马上可以指出哪个音箱声音好听。这?quot;不怕不识货,就怕货比货"的简便方法,可使您立马成为一个金耳朵"发烧专家",并且屡试屡爽。比较时您可以注意分别一下低音的力度,宽松感(弹性度),下沉性,箱振情况,即速度快的和速度慢的低音在音箱内是否有停顿(轰、嗡)后产生的混浊感。比较一下干净利落程度,中音圆润的韵味和清晰度,人声是否有跳出喇叭的突出感:高音应有丰富的谐音环绕感,亮而不毛。着重比较一下最小音量和最大音量时的失真和响度表现。无论在表现哪种曲目的信号时,都着重在于耐听、好听、自然、甜润,高低音声底余韵中无刺耳的不舒服和疲劳感。如果哪台单声道放音都觉够味,那立体声效果就甭说了! 这款中国"土造"电路核心技术原理(未公开)解释,也许有些标新立异之嫌。没点破之前,会被误为邪说!当您能推断、分析出来之后,这仅是雕虫小计而已。但是,这电路能发出一种没有过的"中国声"声音风格,与传统泊来品--英、美、德、日等国家或"八国联军"的风格截然不同,同时又是一排"皇帝位"!突出三维立体感,这与一些"外国声"表现风格又大相径庭,所以在上海第五届国产音响大展上,28台第五代模块隆宇2100B参展机及所带20对模块现场一售而空,不够卖,耐人寻味。 

另外,我们详述一下关于隆宇功放牌2100B功放表现出固有的低次谐波功能:传统功放由于电路结构客观存在有"频响内阻"即水盆壁效应,限制了高端频响的延伸,反作用于低端,使放大器低端频响衰减率增大,造成低次谐波延伸相对受阻,从而使放大器在小瓦数实际功率输出曲线平直段范围一般仅能做到50HZ-300HZ范围。因此,传统功放在实际工作过程中,作用于扬声器电感单元的低端频率或低次谐波的实际驱动电流在50-100HZ区段已骤然衰减,这已被严重衰减的驱动电流或叫已被严重衰减的驱动电压低御不了扬声器、分频器单元很大的低频反向电势!因此传统功放在极低频率或低次谐波作用于扬声器单元时已无能为力。这时扬声器发声表现为自由振荡!即音箱在共振时箱板产生的回响声波(即乱振),通常叫音响低频的运动失真。从听感上讲是混浊沉闷无序,这种失真产生于电路的结构模式、元器件选用搭配和运动相位速度等的原因,我们把低频比喻为一股相同水量的水流,在不同的推力(压力下)喷到墙上(0HZ)的响声,人耳感到的声响强度(密度、力度)是大不相同的,快了就算下沉到0HZ的墙上,听感也会偏硬,如全平衡对称性直流放大器。太慢了,听觉稀里哗啦混浊一片,如大静态电流甲类机。更何况音频谐波是一种衰减波形呢?音频运动速度过快,除低音力度过强硬之外,会反作用于高端,会使高音偏亮尖刺。 

三、音频信号中的能量守恒定律: 我们在引入了柔性动态反馈技术之后,使放大器的整体频率响应速度调整到人耳最能接受的甜美和柔和的程度,但又不失晶体管功放的动态大、频响宽风格,实现刚柔并济、相互辉映的目的。在研制过程中,我们观察到声音(音源)能量在单位时间内被转换(如放大)时也遵循着能量守恒定律。音频信号的包络线幅值中包含了复杂而丰富的各种频率成分其总体动能含量(质量)是不可变的!你提升某段频率,必然会压低其他频段,这有如将平衡的一个频带压缩等效为一条水袋,你压下了这一段,那另一段或两头将要鼓起来,而袋中的水总量是不变的。因此,在一些传统功放电路中采用各种提升衰减某段的做法或者某些甲类机一味增大静态电流减缓音频动态电流时速的做法来改善音质,事实上是顾此失彼,难以在整个音频频响段内奏效的。 

本第六代模块电路从实际听感上来讲,突出一点是整体声音平衡度、低音柔和醇厚度、小音量等响度效果极好,层次清晰、高音清亮悦耳,中音是叫纯胆味,定位准确、声像突出、声场宽大。无论您放哪种曲目,都久听不厌。在自然三维立体现场感氛围下,逼真的音乐感染力,令人痴迷。另外,本功放电路放音效果尚有一奇妙现象:由于没有像传统功放那种低频在密度和相位超前作用下形成的集束形的平面直达声压,造成听音环境四周产生强硬的折射声波压力和噪波,久听让人耳和身体神经会感到疲劳与不适的感觉。听本功放放出的声音可清晰地感觉到速度快的低频声压从两只音箱中间成扇形向人体幅射、迂回,而速度慢的无方向性的低次声波动能让人感觉到从四周和地面往上将人体包围起来。整体低频声波令人感觉层次分明,速度不一,先后有序地一浪一浪地呈立体状从音箱内自然弥散出来,是一种带弹性的声压感,就象乐队在厅堂里演奏的效果,似乎音箱不存在了,因此再没有四壁和天花板产生的不良混响现象。 

有趣的是躺在床上听音乐的感觉,悠悠的乐声像是从天上来的一样,这种味道与其它功放截然不同,因此又叫绿色节能健康型功放电路。另外,由于声场(频响),细节被放大后,无形中将原电路的动态功率增大了1/4(实测),这有如质地一样的喇叭螺纹圈状音膜的面积增大后,灵敏度陡然增高,连续(正弦)功率虽然未变,但音频动态幅度(功率)效率大增。 

第六代模块电路的电气指标连续正弦功率仍为80W,音乐连续功率8?时100W,4?时150W。阻性负载上因代表音色的谐波表现丰富,从几十毫瓦到100W谐波失真均≤0.8%。高线性电流最大7A,音乐动态瞬间效率为96%(可推动任何大食音箱)。在电感负载额定10W功率输出状态下测得20HZ-20KHZ频响曲线平直(注:连续高频信号大于10W将损坏高音头!)。本电路动态偏置具有同步跟踪压平和填平负载在不同频率下运动时阻抗变幻引起输出曲线产生的波峰和谷点,体现的成果是将放大器在电感负载上的实际驱动频率能力从传统的50HZ以上,下沉到10HZ的额定功率输出,这看起来仅区区40HZ的区别,但事关重大!它将传统功放从原来对50HZ以下被动的驱动方式,变成为对50HZ以下频率的主动驱动方式,本电路在对10HZ一直到20HZ频率段范围内主动性驱动的程度和控制能力完全一样,实际产生的听音效果是低频收放自如,层次清晰,干净利落,富有真实的空气、空间感和弹性。与自然声响中的低音声源效果接近了,也真正充分发挥了各种类型音箱的性能和潜力,也相应弥补一些音箱在结构或品质上的缺陷。比较而言,用隆宇功放驱动音箱实际的发声效率表现比传统功放驱动来更出色。这以传统说法中:"极低的频率对音箱的还原表现或音箱的谐振频率点指标"平均被提高到30HZ或20HZ的水平了,因而对音箱发声而言,起到了一个在本质上的改善作用。采用隆宇功放的发烧友无需再为搭配哪款音箱表现最好而犹豫不决了,只要是正牌喇叭单元音箱,无论其价格高低,都不会令人失望,当然,越高档的箱子隆宇功放会推得更漂亮,许多使用过隆宇功放的发烧友来信来电讲,隆宇功放越"煲"越好听,能使6.5英寸的小喇叭音箱发出50HZ的低次音波,并且小音量等响度效果喜人,敢扛出去与5000元以上价位的功放打擂台。个别发烧友来电讲,隆宇功放听起来倒挑不出多少毛病,但总得没有什么"特色",而我们恰恰追求的就是这种没有特色的"特色风格,正因为是这种特色的声音才是真正的高保真声音。

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