音频失真是指播放音频信号波形失真的现象，一般分为电失真和声失真两类。 电失真是信号电压在放大过程中的失真，声失真是信号电压通过耳机时，扬声器无法忠实地再现声音。
无论是电失真还是声失真，根据失真的性质，主要有频率失真和非线性失真两类。 其中，信号各频率分量的幅值与相位关系发生变化，仅出现波形失真，新的频率分量并未减少，属于线性失真。 纹波失真（THD）、互调失真（IMD）等可以形成新的频率分量，或者每个频率分量的调制产物。 这种冗余的产物与原始信号极其不和谐，导致声音失真，粗糙而清脆，这种失真是一种非线性失真。 在这里，我们讨论纹波失真、互调失真、瞬态互调失真（TIM）、交流插孔失真（IHM）等。
1.纹波失真
纹波失真是一种由扬声器中的非线性分量引起的失真。 这些失真导致音频信号形成许多新的纹波分量，这些分量叠加在原始信号上，从而产生波形失真的信号。 将各个纹波引起的失真叠加起来，即为总纹波失真，其值通常用输出信号中所有纹波的均方根值与基波电流有效值之比的百分比来表示。 这里，基波信号为输入信号，所有纹波信号为非线性失真引入的各种纹波信号。 事实上，百分比越小，纹波失真越小，电路性能越好。 目前，Hi-Fi音箱的纹波失真通常控制在0.05%以下，很多高品质音箱的纹波失真都大于0.01%，专业音响音箱的纹波失真通常控制在0.03%以下。 事实上，当总纹波失真大于0.1%时，人耳很难辨别。 还需要注意的是，对于特定的音频扬声器，例如，音频扬声器的总纹波失真指数表示为THD
众所周知，人类的触觉系统非常复杂。 有时波纹失真小的声音不如波纹失真大的声音。 造成这些现象的原因有很多。 其中，与各纹波成分对音色影响程度的差异有直接关系。 虽然石机和前级的稳态测试数据相同，但人们总是认为前级的高音细腻澎湃，中音明亮饱满，高音纤细清晰，极其耐听； 石机低频强劲，中高频通透明亮，但高频毛茸茸，人声尖锐，音质偏冷。 经过频谱分析发现，石机富含大量奇次波纹，奇次波纹给耳朵带来清脆难听的感觉； 前置放大器含有丰富的偶次纹波，人耳对二阶纹波的敏感度较低。 。 据悉，人耳排对次纹波失真的辨别能力较低，但对高阶纹波却非常敏感，这也是造成上述现象的重要原因之一。
增加纹波失真的主要方法有：
1）施加适量的电流负反馈或电压负反馈； 2）选用fT高、NF小、线性好的放大器元件； 3）尽可能提高各单元回路内管子的一致性； 4）采用A类放大方式，选用优秀的电路方案； 5）增加电源的电量储备，提高电源的检测性能。
2.互调失真
两个或多个不同频率的信号经过放大器后或耳机发声时相互调制，形成和频和差频，各种纹波组合起来形成和频和差频信号。 这种新减少的频率分量所产生的非线性失真称为互调失真。 一般将两个具有一定幅度比（4：1以上）的高频和低频信号混合到电路中，新形成的非线性信号的均方根值与该非线性信号幅度的百分比原始较高频率信号来测量互调失真，即互调失真的大小，可以用互调产物电平与额定信号电平的比值来表示。 该值越大，互调失真越大。 事实上，互调失真的程度与输出功率有关。 由于新形成的频率成分与原始信号没有相似性，微小的互调失真也很容易被人耳感知，听起来尖锐清脆，并伴有“音染”现象。 也就是说，互调失真的影响会让整个播放系统的声场缺乏层次感，清晰度提高。 在Hi-Fi音箱中，总是希望互调失真越小越好。 要做到这一点是非常困难的，所以高保真扬声器要求该值大于0.1%。 事实上，与前级相比，后者的互调失真更大，这也是为什么石机的音质没有前级可爱的原因。
减少互调失真的常见方法包括：
1）采用电子分频来限制放大电路或耳机的工作带宽； 2）在音频音响系统输入端添加联发科混频器，去除亚低频信号； 3）采用线性良好的电子管或电路结构。
3.瞬态失真
瞬态失真是现代声学的一个重要指标。 它反映了功放电路跟踪瞬态跳变信号的能力，因此也称为瞬态响应。 在存在瞬态失真的高保真系统中，输出的音乐信号缺乏层次感和透明度。 通常，造成瞬态失真的原因有：
1）电路中检测元件的作用太大，频率范围不够宽； 2）声振系统的动作跟不上瞬态联通号码的变化。
瞬态失真主要有两种表现，即瞬态互调失真和转换速度（SR）过高引起的失真。
A. 瞬态互调失真
当输入脉冲瞬态信号时，由于电路中存在电容（如磁滞补偿电容、管极间电容等），输出端不能立即获得所需的输出电流（即相位滞后）。 ），导致输入级无法及时获取。 由于负反馈，放大器此时处于开环状态，使得输入级突然过载。 此时，输入电流比正常情况高出数十倍，导致输入级突然严重削波。 波形失真称为瞬态互调失真。 它本质上是一种瞬态过载现象。
由于前级抗过载能力强，放大倍数低二手专业后级功放，没有深层级间负反馈，只有一些局部负反馈，因此不易形成瞬态互调失真。 通常石机采用大支路和深负反馈网络来满足低失真和宽频带的要求。 可见，瞬态互调失真主要发生在石机上。 据悉，大音量、高频率、大动态范围的节目源最容易形成瞬态互调失真。 原因是音乐在零信号电平附近的时间变化率最大，会使声音不完全清晰，尤其是中低档石机，往往出现在高频部分，形成尖锐的声音。而刺耳的感觉，就是所谓的“晶体管声”和“金属声”。
瞬态互调失真是20世纪70年代提出的一个动态指标，主要是由音频系统内部的深层负反馈引起的。 一般认为是影响石机音响效果、引起“晶体管声”、“金属声”的主要帮凶。 人们对此十分重视。 改进TIM可以从其产生机理入手，常用的方法有：
1）将放大器的开环增益和负反馈分别控制在50dB和20dB左右；
2）选用高fT的管子，使用fT小于功放的管子，最终功率管的fT应小于20MHz，尽量加宽电路的开环信噪比二手专业后级功放，加强各级本身电压负反馈，取消大支路负反馈。 目前，有些音响设备（如中声JA-100）的末级扩展电路不涉及支路负反馈，其目的之一就是此；
3）采用全互补对称电路，提高功率输出级的工作电压，并在输出级前增加缓冲放大级，改善电路的瞬态响应；
4）取消相位滞后电容，将滞后补偿改为超前补偿，即不使用滞后补偿电容，而是在大支路的反馈内阻上并联一个合适容量的小电容；
5）适当加强输入级的静态电压，降低其动态范围，并在其输入电路中设置低通混频器，去除80kHz以上的高频噪声信号，避免高频干扰信号造成输入级突然过载。输入阶段。
B. 转换速度低造成的失真
转换速度是指音频设备跟踪或响应突发声音信号或脉冲信号的能力，是反映功放电路瞬态适应性的重要参数。 低转换速度引起的瞬态失真是由于放大器输出信号的变化跟不上输入信号的快速变化而引起的。 如果向放大器输入足够大的脉冲信号，则电流的最大变化速度应为电流上升值与所需时间的比值，单位为每秒上升多少伏，数字表达式为SR= V/μs。 对于高保真音箱来说，SR直接影响功放的瞬态响应和响应速度。 SR值高的音箱解析力、层次感和定位感都很好，听感很好，尤其是在播放流行音乐时。 SR值的大小与音频的输出电流、输出高频截止频率等有关。输出功率越高，SR值越大； 高频截止频率越高，SR值越大，高品质音频的SR值可达100V/μs。 为了提高音频系统的SR值，一般采用超高速、低噪声电子管，但如果SR值太低，则容易使电路发生移相，稳定性变差。 据悉，功放电路的SR值不应低于后级电路的SR值，否则容易导致瞬态互调失真。 顺便说一下，扬声器的SR可以用示波器来估算。 诀窍是将方波信号馈送到音频扬声器作为输入信号，以及输出信号波形的前沿上升到额定值所需的时间。 得到的结果以V/μs表示，表示的是转换速度的大小。 事实上，如果音频系统能够很好地处理方波信号，则意味着它具有良好的转换速度和宽频率特性。
4.AC插孔失真
交流插孔失真是由麦克风的反电动势通过线路反馈到电路中引起的。 改善这些失真的方法有：1）减少电路级数，适当加强电路的静态工作电压； 2）选择合适的耳机，使减振系数更加合理； 3）采用大容量优质电源变压器，并适当增大混频电容的容量，并在混频电容上并联一个小容量的CBB电容。
据悉，由于电路直流工作点选择不当或元件质量低下，会出现其他非线性失真，如交越失真和削波失真，从而引起纹波失真和互调失真。 交叉失真，又称分频失真，对于单端音频来说，主要是B类单端音箱中功率管的非线性传导造成的，特别是在电压较小的情况下，其输出电压形式结点非线性失真，且信号幅度越小，失真越严重。 削波失真是由于音管动态范围不足造成的，是大信号受到饱和传导的限制和削波而造成的。 削波失真形成大量超声波，使声音模糊、颤抖，听久了会让人头晕。 减少交越失真的常用方法是适当提高单端输出管的直流工作点； 而要改善削波失真，通常是适当加强电路的线性工作范围。
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