音頻功率放大器的“THD+N”是什么意思
THD+N是英文Total Hormonic Distortion +Noise 的縮寫(xiě)譯成中文是“總諧波失真加噪聲”。它是音頻功率放大器的一個(gè)主要性能指標,也是音頻功率放大器的額定輸出功率的一個(gè)條件。
實(shí)際的音頻功率放大器有各種諧波造成的失真及由器件內或外部造成的噪聲,它有一定的THD+N的值。這個(gè)值一般在0.00n%-10%之間(n=1~9)。
THD+N表示失真+噪聲,因此THD+N自然越小越好。但這個(gè)指標是在一定條件下測試的。同一個(gè)音頻功率放大器,若改變其條件,其THD+N的值會(huì )有很大的變動(dòng)。
一個(gè)揚聲器的靈敏度高低,對聲音重放并無(wú)決定性的影什么是音頻功率放大器的“THD+N”
什么是音頻功率放大器的“THD+N”
在介紹音頻功率放大器的文章中,有時(shí)會(huì )看到“THD+N”,THD+N是英文TotalHormonicDistortion+Noise的縮寫(xiě),譯成中文是“總諧波失真加噪聲”。它是音頻功率放大器的一個(gè)主要性能指標,也是音頻功率放大器的額定輸出功率的一個(gè)條件。
理想的音頻功率放大器,若不考慮該功率放大器的增益大小,輸入一定頻率的正弦波信號,其輸出也應該是沒(méi)有失真(波形沒(méi)有變形)、沒(méi)有噪聲的正弦波信號。但真實(shí)的音頻功率放大器的輸出音頻信號總會(huì )有一點(diǎn)失真,并且疊加了噪聲(在正弦波上疊加了高頻雜波)。這種失真是較小的,從波形圖中也難看出來(lái),只有用失真儀才能測出。波形的失真是由于在正弦波上加了多種高次諧波造成的(如3次諧波、5次諧波等)所以稱(chēng)為總諧波失真。
理想的音頻功率放大器沒(méi)有諧波失真及噪聲,所以THD+N=0%。實(shí)際的音頻功率放大器有各種諧波造成的失真及由器件內或外部造成的噪聲,它有一定的THD+N的值。這個(gè)值一般在0.00n%-10%之間(n=1~9)。
THD+N性能指標
THD+N表示失真+噪聲,因此THD+N自然越小越好。但這個(gè)指標是在一定條件下測試的。同一個(gè)音頻功率放大器,若改變其條件,其THD+N的值會(huì )有很大的變動(dòng)。
這里指的條件是,一定的工作電壓VCC(或VDD)、一定的負載電阻RL、一定的輸入頻率FIN(一般常用1KHZ)、一定的輸出功率Po下進(jìn)行測試。若改變了其中的條件,其THD+N值是不同的。
例如,某一音頻功率放大器,在VDD=3V、FIN=1kHz、RL=32Ω、Po=25mW條件下測試,其TDH+N=0.003%,若將RL改成16歐,使Po增加到50mW,VDD及FIN不變,所測的TDH+N=0.005%。
一般說(shuō),輸出功率。ㄈ鐜资甿W)的高質(zhì)量音頻功率放大器(如用于MP3播放機),它的THD+N指標可達10-5,具有較高的保真度。輸出幾百mW的音頻功率放大器,要用揚聲器放音,其THD+N一般為10-4;輸出功率在1~2W,其THD+N更大些,一般為0.1~0.5%。
THD+N這一指標大小與音頻功率放大器的結構類(lèi)別有關(guān)(如A類(lèi)功放、D類(lèi)功放),例如D類(lèi)功放的噪聲較大,則THD+N的值也較A類(lèi)大。
這里特別要指出的是資料中給出的THD+N這個(gè)指標是在FIN=1kHz下給出的,在實(shí)際上音頻范圍是20Hz~20kHz,則在20Hz~20kHz范圍測試時(shí),其THD+N要大得多。例如,某音頻功率放大器在1kHz時(shí)測試,其TDH+N=0.08%。若FIN改成20Hz-20kHz,,其他條件不變,其THD+N變?yōu)樾∮?.5%。
輸出額定功率的條件
過(guò)去有用“不失真輸出功率是多少”這種說(shuō)法來(lái)說(shuō)明其輸出功率大小。這話(huà)的意思指的是輸出的峰峰值沒(méi)有“削頂”現象出現,即Vout(P-P)=Vcc-(上壓差+下壓差)這種說(shuō)法是不科學(xué)的。即使不產(chǎn)生削頂,它也有一定的失真。較科學(xué)的說(shuō)法是THD+N在某一指標下可輸出的功率是多少。即在一定的Vcc電壓、一定的負載電阻RL時(shí)、一定的THD+N下可輸出多少功率。這輸出功率一般是在這條件下的最大輸出功率,稱(chēng)為額定功率。音頻功率的額定功率主要取決于Vcc的大小。在THD+N不變條件下,如Vcc=5V,RL=4Ω時(shí),輸出額定功率為2W;若Vcc=3V、RL=4Ω時(shí),輸出額定功率降為0.7W。當然,若額定功率為2W,如果增加輸入電壓使輸出超出2W,則其TDH+N必然大于額定值時(shí)的THD+N值。
輸出功率在100mW左右的音頻功率放大器常用THD+N=0.1%作為額定輸出功率的條件。例如,某立體聲耳機的音頻功率放大器,在THD+N=0.1%,輸出功率為80mW。這80mW可看作該音頻功放的額定輸出功率。
輸出功率達幾百毫瓦的常用THD+N=1%為條件。
如某音頻功率放大器在Vcc=5V、THD+N=1%時(shí)可輸出330mW。這330mW也可看作是在Vcc=5V時(shí)的額定輸出功率。
從上面可以看出;這里的THD+N=0.1%、1%的值僅僅作為輸出額定功率的一個(gè)條件。實(shí)際應用時(shí)比額定輸出功率要小,其THD+N的值也要小得多。例如,Vcc=5V,額定輸出功率為330mW時(shí),其條件是THD+N=1%。若同樣在Vcc=5V,輸出功率降為120mW時(shí),其THD+N的典型值僅為0.02%。
所謂音響,非單一的一對音箱,一臺功放,或者一臺CD機就能出好聲音的,也不是更換一套天價(jià)喇叭線(xiàn)就能得到巨大改善的。音響是一個(gè)系統,好的音響是一套沒(méi)有瓶頸的整體系統或者瓶頸很小,好的音源需要良好的功放去放大,更需要優(yōu)秀的喇叭去還原出聲,各設備之間更需要良好的線(xiàn)材去溝通,再就是務(wù)必要有合適的試聽(tīng)環(huán)境(一般20-30平米為佳),至少環(huán)境要安靜,沒(méi)有回音,極小的駐波。這些都是必須的條件,否則,很難達到理想效果。 |