从三诺N-35G看“电子分频”的技术特点.doc

从三诺N-35G看“电子分频”的技术特点三诺N-35G采用了把高频信号和低频信号分别用两路放大器进行放大处理的方式，也就是俗称电子分频的技术。也就是说每声道使用了2路放大器，2声道就使用了4路放大器。使用更多的放大器来处理原来只需要2路放大器的好处是什么呢？电子分频的好处在哪呢？那要从几个我们并不熟悉但又直接影响了音箱的听感的参数说起了。许多人挑音箱只知道频响是多少，可往往情况是频响易得，好的听音感觉难求。原因在哪呢？这就是我们要在这里讨论的问题了。实际上评价一个音箱的好坏有着许多的参数，频响只是其中的一种，只不过是由于人们认识频响比较早的原因，在频响方面的研究和测试手段也就比较多，所以大家认识就比较普遍。但是，评价一个音箱的好坏，频响指标只是其众多的参数中的凤毛菱角。例如相位；互调失真，以及瞬态响应等等，哪个指标对音箱来说，都是直接影响了对音箱的听感的，其影响的程度其实都甚于我们常挂于嘴边的频响，只是一直以来由于测量方法复杂，相关的仪器昂贵，以及这些参数的在理解上比较复杂且欠缺直观，所以在一般的客观比较中都鲜有这方面的内容。不过，严谨的技术界中，这些参数很早就得到了的重视和研究，并实际证明了它们对音质的影响是非常巨大的，往往是我们常用的那些参数所不能及的。话说回来，那么，这些参数又是受哪些因素在影响呢？把高频信号和低频信号分别用两路放大器进行放大处理又是如何解决其中的某些问题的呢？这里涉及的物理现象实在有点复杂，而且这些参数又是相互影响着的，在此我们只能把相对直观的内容简单地描述出来：就拿“瞬态响应”来说吧，所谓“瞬态响应”有电路和喇叭震动系统两方面的问题，电路方面的问题这里就不说了，喇叭方面的形势就严峻得多了！喇叭靠震动来发声，要想低音好，就要喇叭的口径大一点，那样才能驱动更大质量的空气产生能量感。可是，从我们的生活中的物理经验可以知道，震动的系统质量大了，它控制起来就费劲了。这里面涉及了物理学里的震荡原理，喇叭系统就像是一个弹簧,当我们推它一下时它总要来回摆几摆,那就是物理学上说的自由震荡,而大多数情况下,我们总是希望给喇叭一个信号，喇叭就只响一下,给两下就响两下。然而，这实际上是困难的，震荡系统推一下，它总是要摆几下的，喇叭也一样，放大器输出到喇叭的信号嘎然而止，而喇叭有可能还在自由震荡的状态中。幸亏，放大器的输出内阻和喇叭的连接，给了喇叭一个很强的阻尼作用，这个阻尼的作用源自于物理学上的“反向电动势”，“反向电动势”的原理是一个十分复杂的过程，在物理学里有详细的描述，不是这里简单可以说清楚的。这里我们仅引用其结果，那就是当喇叭在放大器的驱动信号周期结束的时候，如果它还要自己震荡下去的话，其音圈会在磁场里做切割磁力线的运动，从而在和放大器内阻连接成的回路里产生电流，而该电流恰好产生了和该音圈运动方向相反的作用力，正是该作用力，使喇叭不会不停地震荡下去。从而立即停了下来。要不然，可以想象得出会是多么混乱，听到的声音将会失真得一塌糊涂。理论可以证明，放大器内阻和喇叭连接成的回路中，如果放大器的内阻越小，回路电流就越大，让震动停下来的作用力就越大，喇叭因此停得就越干脆利落。所以放大器的设计上就要使劲地减少其输出内阻,让它大大地小于喇叭的阻抗,这样喇叭自由振荡的能量就被最大限度地吸收掉。这就是俗称“功放的控制力”的物理解释。喇叭阻抗与功放输出内阻的比值称为阻尼系数,这是反映放大器对喇叭的控制力的参数。通常放大器的内阻右0.0几欧的数量以下，就是百分之几的水平。所以阻尼系数大多在几十到上百的水平，大的有近千的。可是在实际的音箱中，一个喇叭往往不能解决频响的问题，很多情况下必须使用一个以上的喇叭来照顾不同频率的信号，因此需要引进了分频器。引进了分频器与多个喇叭的组合解决了频响的问题，却带来了大家往往忽略的问题，那就是分频器使系统的内阻大大增加了。恰恰就是分频器，大大影响了我们对音箱系统的听感。分频器的内阻动辙就是零点几欧的水平,使系统的阻尼系数大幅度下降。功放对喇叭的控制力因此大受影响。在这里，频响的需求和控制力的需求似乎是成了一对矛盾了。N-35G使用的电子分频却很好地解决了这个矛盾,其原理是让信号在进入功放之前就按高低频分离，这样就不需要在喇叭与功放之间使用分频器了。既解决了各频率的信号流向问题也使系统的控制力得以保持。确实如此，初听N-35G的首先得到的印象就是清爽，这想必就是因为其瞬态响应好的缘故。这使得N-35G的听感十分通透,各声部十分平衡。弹性十足另一个不容忽略的方面是，当一高一低的两个信号同经一个放大器时，低频信号的幅度往往很大，一般都会达到其极限的附近，此时哪怕一个小的多的高频信号一起进入放大器的话，将因为放大器进入了非线性区域，而产生了严重互调失真，这种互调失真使得声音听起来模糊不清，特别是人耳十分敏感的中高频部分，受到低频信号的调制，产生了不能容忍的失真。也丢失了许多的中高频信息，这使得我们的听感大打折扣。经常听到许多的音箱都会出现的“沙砾感”，声音粗糙，大多就是源于上述的这种中高频失真。而传统的电路设计，都是为低音考虑的，大电容，大变压器，等等无不是为了汹涌澎拜的低音而来。把相对小的多的中高频信号放到风口浪尖，情况是可想而知的。然而正是这些中高频的信号，涵盖了声音的绝大多数的信息。而在N-35G中，我们专门提供了一个放大器给这部分高频信号，让其可以很从容的去处理这些重要得多的信息。这样做就有效地，彻底地解决单一放大器的调制失真问题，这就是N-35G的听感十分通透细腻的重要原因之一。有两个以上的喇叭，就需要有分频器把不同频带的信号分开，可是分频器确实又给我们带来了许多的难堪，许多的为难。在分频器的设计中，一要照顾到喇叭的特性，二要考虑避开人耳敏感的频段。照顾到这些个技术和听感的因素，往往需要较低的分频点，也就是说分频器的频点会比较低。例如选在300-500Hz，于是就出现了下述的矛盾：较低的频率要求的分频电感就比较大，电感大所用的线就多，内阻就大，除了损耗大外（喇叭实际得到的功率减少），更严重的也许是使系统的“阻尼系数”变小，更加剧了音质的恶化。于是，许多的情况下，有人在线圈里加铁芯，使得用较小的铜线的长度就可以得到教大的电感量。减小了内阻，但是另一个问题又出现了，铁芯在一个大电流流过的电感里，会出现由物理上称之为“磁滞曲线”所造成的失真。于是在许多情况下，设计者干脆就使用较高的分频点，例如1000Hz。从而避免上述的情况。可是，在人耳最敏感的频率段附近选择分频点，分频器在分频点附近所造成的相位变化，将大大影响了声音的定位。（声音的定位有两个主要的因素：幅度和相位）依上所述，分频器的确有例有弊，稍不小心往往是弊大于利。所以在一些很好的设计中，往往不使用分频器了。当然要有很高超的喇叭设计能力了（这和廉价音箱中不使用分频器是两回事，在这些音箱里，靠独到的喇叭设计来保证声音各行其到的）。N-35G另辟途径，使用电子分频，在小信号就把不同的信号分开了，上述的问题迎刃而解，选则分频点的自由度就大得多了，N-35G就是在450Hz作为分频点的。如果用传统的方式，要一个巨大的分频器了，当然，其带来的问题就不消说了。那么，避开了在1K左右等较高频率的敏感频段设分频点，还带来了N-35G具有良好定位的特点。也就是说，你听到很具体的声像位置。上面说过，信号的成分是低频占了能量的绝大部分，一般的情况下其幅度远大于信号中的中高频成分。但是