楼主:
yohsiatai (yohsiahsuan)
2019-10-12 15:16:13借原标题谈论后级扩大机与数据量测~
前言
前阵子为了组一套两声道系统，稍微深入了解音响相关的测量指标，在此分享相关知识并
借由可查的测量数据进行键盘试听和经验对照。
注1：本文只讨论power amplifier，数据量测以ASR论坛的方法为参考进行分析。
注2：ASR: audio science review
介绍
不论电路做了什么样的放大，我们希望输出讯号所持有的资讯和输入讯号相等，不多也不
少。举例来说，输入1khz的正弦波，我们希望扩大机放大后的输出也是1khz的正弦波，多
出来的各种谐波(harmonic distortion)和噪声(noise)都是高传真的敌人。在听感上，谐
波失真高会扭曲原本的录音音色。于是，工程师们定义了一个失真指标THD+N(%)，计算谐
波加上噪讯后相对于原始讯号的比例。THD+N本身是越低越好。在ASR论坛上，Amir将THD+
N转换为他使用的SINAD(单位为分贝，越高越好，两者实质等价)，方便大家理解与比较。
注1：SINAD = -20*log(THD+N)
注2：SNR, Dynamic Range, Frequency Response很直观大家不熟的话Google一下就好。
注三：单就音色忠实与否而言，THD比N严重些。
分析一
ASR论坛有制作一些直观的统计图表方便读者比较不同的器材，其中使用的指标就是SINAD
。对于后级，一律输入1khz正弦波，5W输出，4ohm负载，然后计算其SINAD。另提供频谱
图视觉化失真与噪讯。一般来说，管机的二次谐波失真会比较严重。
评析一
目前SINAD最高的后级扩大机大概以Benchmark或Hypex NC模组为尊，分别对应G类扩大机(
AB类魔改版）、D类扩大机。SINAD可以突破100dB甚至110dB。
ICEPower模组大都在80~90
传统A/AB类晶体机（价格昂贵的），好的80~90(eg. Accuphase, ATI)，不好的70(eg. Ma
rk Le
vinson)。
便宜的D类芯片60~70
TI的高级D类芯片85
不讲求低失真的管机50~70
近年高级管机(eg. VTL) 70~80
我听过最好的管机(Wolcott) 80~85
注：这些是大概的情况，可能有特别的outlier
注：我没有特别记详细型号，同厂牌不同型号结果可能大大不同。
注：TI, Texas Instruments德州仪器
注：现在的旗舰级DAC芯片，不论AKM或ESS芯片都可以到105~120dB
分析二
THD+N vs. Output Power
比较在不同的输出功率下，失真的变化。所谓的最大输出功率，应该以THD+N爆冲的那个
点为准(功率不足后出现的削波失真)。许多厂商的输出功率会标在失真冲到10%的位置，
应该算膨风了。有趣的是，一些管机的设计会让失真平缓上升而不会出现破音，所以，有
人会误以为管机不用大功率。另外，平常聆听音量对应的功率应该在0.5W~10W附近，这大
概也是ASR选用5瓦作为测试标准的原因吧。
分析三
THD+N vs. Frequency
THD+N也会随着输入讯号的频率而变化，通常频率越高，THD+N有越高的趋势。而廉价或“
高cp”器材在这方面常常差一些。
分析四
THD+N vs. Load (ohm)
喇叭阻抗也会影响失真，一般来说，阻抗越低，失真越高。
注：这里其实应该讨论喇叭阻抗随频率的变化，这样就可以很直观的理解为何会有搭配问
题。(stereophile有喇叭阻抗的测量资料）
分析五
IMD vs. output; Phase Error
待补
参考资料
ASR
Stereophile
扩大芯片/模组的datasheet
良心的技术流厂商
个人大学与研究所的电机背景