Hi-Fi音響技術的發展

■ 音響技術的發展歷史。
音響技術的發展歷史可以分為電子管、晶體管、集成電路、場效應管四個階段。 1906年美國人德福雷斯特發明了真空三極管，開創了人類電聲技術的先河。1927年貝爾實驗室發明了負反饋技術後，使音響技術的發展進入了一個嶄新的時代，比較有代表性的如"威廉遜"放大器，較成功地運用了負反饋技術，使放大器的失真度大大降低，至50年代電子管放大器的發展達到了一個高潮時期，各種電子管放大器層出不窮。由於電子管放大器音色甜美、圓潤，至今仍為發燒友所偏愛。 60年代晶體管的出現，使廣大音響愛好者進入了一個更為廣闊的音響天地。晶體管放大器具有細膩動人的音色、較低的失真、較寬的頻響及動態範圍等特點。 在60年代初，美國首先推出音響技術中的新成員–集成電路，到了70年代初，集成電路以其質優價廉、體積小、功能多等特點，逐步被音響界所認識。發展至今，厚膜音響集成電路、運算放大集成電路被廣泛用於音響電路。 70年代的中期，日本生產出第一隻場效應功率管。由於場效應功率管同時具有電子管純厚、甜美的音色，以及動態範圍達90dB、THD<0.01%（100kHz時）的特點，很快在音響界流行。現今的許多放大器中都采用了場效應管作為末級輸出。 音響技術的發展經歷了電子管、晶體管、場效應管的歷史時期，在不同的歷史時期都各有其特點。預計音響技術今後的發展主流為數字音響技術。 介紹一下dB的具體含義. 單位dB是一個在電子方面使用得非常廣泛的,它是測量和比較一個繫統的功率,電壓和電流大小的相對單位.後來由於科技的進步,認識到人類對聲音的響應是按對數規律變化的,於是有了一個單位就是貝爾(Bel)是電話的發明人的名字.其表達式是: Bel=lg(P/Po)P是被測量的功率Po是參考功率:Bel表示以10為底的對數.實際中發現Bel太大了,於是取其十分一作為一個新單位,就是分貝(dB)將Bel除以10就是dB表達式是:dB=10lg(P/Po),dB=20lg(E/Eo),dB=20lg(I/Io).

■ 什麼是Hi-Fi？
什麼樣的音響器材纔Hi-Fi？ Hi-Fi是英語High-Fidelity的縮寫，直譯為"高保真"，其定義是：與原來的聲音高度相似的重放聲音。那麼什麼樣的音響器材的重放聲音纔是Hi-Fi呢？迄今為止仍難以作出確切的結論。音響界的專業人士借助於各類儀器，通過各種手段，檢測出各種指標來決定器材Hi-Fi的程度，而音響發燒友則往往通過自己的耳朵去判斷器材是否達到心目中的Hi-Fi。判別重放聲音高保真程度的高低，不僅需要有性能優良的器材和軟體，而且還要有良好的聽音環境。因此，如何正確衡量音響器材的Hi-Fi程度，還存在著客觀測試和主觀評價的差別。

■ 音響繫統的主要技術指標。
音響繫統整體技術指標性能的優劣，取決於每一個單元自身性能的好壞，如果繫統中的每一個單元的技術指標都較高，那麼繫統整體的技術指標則很好。其技術指標主要有六項：頻率響應、信噪比、動態範圍、失真度、瞬態響應、立體聲分離度、立體聲平衡度。

1﹒頻率響應：所謂頻率響應是指音響裝置重放時的頻率範圍以及聲波的幅度隨頻率的變化關繫。一般檢測此項指標以1000Hz的頻率幅度為參考，並用對數以分貝(dB)為單位表示頻率的幅度。 音響繫統的總體頻率響應理論上要求為20~20000Hz。在實際使用中由於電路結構、元件的質量等原因，往往不能夠達到該要求，但一般至少要達到32~18000Hz。
2﹒信噪比：所謂信噪比是指音響繫統對音源軟體的重放聲與整個繫統產生的新的噪聲的比值，其噪聲主要有熱噪聲、交流噪聲、機械噪聲等等。一般檢測此項指標以重放訊號的額定輸出功率與無訊號輸入時繫統噪聲輸出功率的對數比值分貝(dB)來表示。一般音響繫統的信噪比需在85dB以上。
3﹒動態範圍：動態範圍是指音響繫統重放時最大不失真輸出功率與靜態時繫統噪聲輸出功率之比的對數值，單位為分貝(dB)。一般性能較好的音響繫統的動態範圍在100(dB)以上。
4﹒失真：失真是指音響繫統對音源訊號進行重放後，使原音源訊號的某些部分（波形、頻率等等）發生了變化。音響繫統的失真主要有以下幾種：
（1）諧波失真：所謂諧波失真是指音響繫統重放後的聲音比原有訊號源多出許多額外的諧波成分。此額外的諧波成分訊號是訊號源頻率的倍頻或分頻，它是由負反饋網路或放大器的非線性特性引起的。高保真音響繫統的諧波失真應小於1%。
（2）互調失真：互調失真也是一種非線性失真，它是兩個以上的頻率分量按一定比例混合，各個頻率訊號之間互相調制，通過放音裝置後產生新增加的非線性訊號，該訊號包括各個訊號之間的和及差的訊號。
（3）瞬態失真：瞬態失真又稱瞬態響應，它的產生主要是當較大的瞬態訊號突然加到放大器時由於放大器的反映較慢，從而使訊號產生失真。一般以輸入方波訊號通過放音裝置後，觀察放大器輸出訊號的包絡波形是否輸入的方波波形相似來表達放大器對瞬態訊號的跟隨能力。
5﹒立體聲分離度：立體聲分離度表示立體聲音響繫統中左、右兩個聲道之間的隔離度，它實際上反映了左、右兩個聲道相互串擾的程度。如果兩個聲道之間串擾較大，那麼重放聲音的立體感將減弱。
6﹒立體聲平衡度：立體聲平衡度表示立體放音繫統中左、右聲道增益的差別，如果不平衡度過大，重放的立體聲的聲像定位將產生偏移。一般高品質音響繫統的立體聲平衡度應小於1dB。

■ 音響繫統重放聲音的音域及音頻範圍是如何劃分的？各個頻段對音樂的表現如何？
音響繫統的重放聲音的音域範圍一般可以分為超低音、低音、中低音、中音、中高音、次高音、高音、特高音八個音域。音頻頻率範圍一般可以分為四個頻段，即低頻段（30~150Hz）；中你頻段（150~500Hz）；中高頻段（500~5000Hz）；高頻段（5000~20000Hz）。 其中，30~150Hz頻段：能夠表現音樂的低頻成分，使欣賞者感受到強勁有力的動感。 150~500Hz頻段：能夠表現單個打擊樂器在音樂中的表現力，是低頻中表達力度的部分。 500~5000Hz頻段：主要表達演唱者語言的清晰度及弦樂的表現力。 5000~20000Hz頻段：主要表達音樂的明亮度，但過多會使聲音發破。

■ 音響發燒友有哪些常用術語。 音響發燒友常用的術語較為抽像，常用的術語如下：
1﹒神經線：主要指輸送低電平（毫伏、微伏級）、小電流的訊號線。一般神經線為音頻、視訊兩用，較高級的神經線兩端的插頭為鍍金的RCA插頭，並在導線的表面塗有防靜電保護層。
2﹒發燒線：主要是指截面較大、股數較多的喇叭訊號傳輸線。品質較高的發燒線是采用無氧銅等材料制成的。
3﹒煲機：所謂煲機類似於機械類機器的摩合期，即將音響器材工作一定時間後，使機器內的溫度與環境溫度相同，使各級放大器的工作狀態達到最佳點，此時重放的聲音為最佳。
4﹒摩機：所謂摩機源於英文Modify，意為修正、修飾。發燒友對音響繫統內的元器件或線路進行更換、改造，使其升級，稱之為摩機。
5﹒爆棚：所謂爆棚是指音響器材在重放時，當樂曲進入高潮時所產生的震耳欲聾的氣氛。
6﹒膽機：膽機是指采用電子管制作的放大器。電子管放大器溫暖通透的音質讓老一輩發燒友至今難以忘懷。
7﹒石機：所謂石機是指采用晶體管制作的放大器。
8﹒膽石機：即為電子管與晶體管混合制作的音響器材。一般將電子管作為前級放大器，晶體管作為後級放大器。
9﹒環牛：所謂環牛是指環形變壓器，它與普通變壓器相比漏磁較小。
10﹒大水塘：大水塘是指電源濾波電容，一般為10000μF以上的大容量電容。
11﹒靚聲：指音響器材的重放聲音質很好，達到了高保真的要求。
12﹒解析度：指音響器材的重放聲具有一定的透明度，給人以"清澈見底"的感覺。
13﹒染色：所謂染色是指重放過程中由於聲波的振動使其它物體或材料出現共振而產生的重放聲中沒有的聲音。它對重放的效果是有害的。
14﹒咪頭：指各種話筒。
15﹒補品：指對音響繫統進行改造時所使用的質量較高的元件。

■ 喇叭應如何放置？
喇叭位置的正確放置是獲得良好放音效果的因素之一，在擺放時必須注意以下幾個問題：

1﹒兩隻喇叭之間的距離不小於1.5~2米，並保持同一水平。喇叭的左右兩邊與牆壁的距離應該相同。喇叭的前面不應有任何雜物。
2﹒喇叭的高音單元與聽音者的耳朵應保持同一水平線，聽音者與兩隻喇叭之間應為60度夾角，聽音者的身後要留有一定的空間。
3﹒兩個喇叭兩側的牆壁在聲學上應保持一致，即兩側的牆壁對聲波的反射應相同。
4﹒如果喇叭聲波的方向性不寬，可將兩隻喇叭略向內側擺放。
5﹒對於小型喇叭如果感覺低頻不夠，可將喇叭靠近牆角擺放。

■ 音響器材在連接時需注意哪些問題？
音響器材各級之間的配接較為重要。如果連接不當不僅會影響器材的重放效果，甚至會損壞器材。

1﹒器材連接的基本要求：
（1）訊號電平的匹配：在連接音響器材時一定要注意各器材之間的輸入、輸出訊號電平的差異。如果前級器材輸入訊號的電平過大，會產生非線性失真，反之則會降落氏重放繫統的信噪比，甚至無法推動下一級器材的放大器，因此在配接時要注意器材之間的電平不應相差過大。如果在實際使用中出現訊號電平不適配時，必須通過衰減電路使輸入的訊號電平降低，或通過放大電路使輸入訊號的電平提升。對於一般的動圈式話筒輸出電壓為幾毫伏，因此需要設有一級放大電路將訊號放大後送至前置放大電路。對於錄音座、CD唱機及LD機，由於其輸出訊號的電平達0.755~1V以上，因此可以直接送入前置放大器。
（2）阻抗的匹配：在Hi-Fi音響器材中，比如晶體管功率放大器的輸出阻抗為低阻抗，而電子管功率放大器等器材的輸出阻抗為高阻抗。如果它們與揚聲器連接時阻抗不匹配，會使放大器的輸出功率分配不均，或因阻尼過大使揚聲器的瞬態特性變差。 阻抗匹配的連接一般有平衡式和不平衡式兩種。所謂平衡式是指傳輸訊號的兩芯屏蔽線對地的阻抗相等。所謂不平衡式是指兩芯屏蔽線中，其中有一根接地。當平衡輸出與不平衡輸入相連接時，必須通過加匹配變壓器進行匹配。

2﹒接插件的連接方法：在Hi-Fi音響器材中，器材的連接是依靠各種接插件來完成的，常用的接插件有以下幾種。
（1）二芯插頭：主要用來傳輸各種器材之間的訊號以及作為話筒輸入訊號的輸入插頭。按其直徑分為有2.5mm、3.5mm、6.5mm三種.
（2） 蓮花插頭：主要用於在音頻器材和視訊器材之間作線路的輸入和輸出插頭。
（3）卡儂插頭（XLR）：主要用於話筒與放大器之間的連接。
（4）五芯插座（DIN）：主要用於卡式錄音座與放大器之間的連接，它可以將立體聲輸入和輸出訊號集中在一個插座上。
（5）RCA插頭：RCA插頭主要用於器材中視訊訊號的傳輸。
（6）F、M插頭：它主要用於視聽器材中射頻訊號的輸入輸出。

■ 什麼是"OFC"發燒線？何為"6N"、"7N"的發燒線？
“OFC"是英語"Oxygen Free Copper"的縮寫，意為"無氧銅"。眾所周知，金屬中金、銀的電阻率為最小，導電性能最好，但如果使用金、銀作為發燒線的制作材料，其價格是非常昂貴的，不是大多數發燒友所能接受的。銅作為一種常用的金屬材料，其導電性能較好，使用較為普遍，但由於銅含有較多的雜質，其中大部分是氧化物，因而影響了銅的導電能力。目前使用較多的是被稱為"智能型發燒線"的"OFC"線，它是通過采用電化學法、PN結植入法、同位素輻照改性法等高科技方法，改變銅的金屬結構，使銅線的表面產生特有的金屬結構，使同一根銅導線的表面適合傳輸5000Hz以上的頻率訊號，而其中心隻適合傳輸5000Hz以下的頻率訊號，從而使高、低頻之間互相不干擾，有利於在傳輸大訊號時，提高重放聲的清晰度，改善重放聲的音質。 “6N"、"7N"是發燒友用來表示使用無氧銅材料制作的發燒線純度的高低。因為英語"9″的開頭是字母"N"，為了表達方便，故發燒友用"N"表示"9″，在"N"前面的數字則表示有幾個"9″。比如"99.9999%"，就可以有"6N"表示，即說明其純度是6個9，N前面的數字越大說明發燒線的純度就越高。