技術發展歷程
自從愛迪生在1877年發明留聲機至今已有120多年了,由當年機械式錄音/重播系統發展到現在的高科技數碼系統,其中的進步可謂翻天覆地。不過在這120多年中的音響技術發展卻是很不平均的,在發明留聲機后的大約60至80年中,音響技術的發展是相當緩慢的不過也取得了一定的成果,例如錄放音以電動方式取代了機械方式,開始采用多極真空管等等。
使音響技術得以快速發展是在927年,美國貝爾實驗室公布了劃時代的負反饋(負回輸,NFB)技術,聲頻放大器從此開始步入了一個新紀元。所謂高保真(HighFidelity)放大器,其鼻祖應該是追溯至1947年發表的威廉遜放大器,當時Willianson先生在一篇設計HiFi放大器的文章中介紹了一種成功運用負回輸技術,使失真降至0.5%的膽機線路,音色之靚在當時堪稱前無古人,迅即風靡全世界,成為了HiFi史上一個重要的里程碑。在威廉遜放大器面世后4年,即1951年,美國Audio雜志又發表了一篇“超線性放大器”的文章。第二年6月,又發表了一篇將威廉遜放大器超線性放大器相結合的線路設計。由於超線性設計將非線性失真大幅度降低,許多人硌起仿效,再次形成了一個熱潮。超線性設計的影響時至今日21世紀仍然存在,可以說威廉遜放大器和超線性放大器標志著負回輸技術在音響技術中的成熟。從那時候開始,放大器的設計和種類可謂百花爭艷。技術的進步是前70年所望鹿莫及的。
放大器的的規格是衡量其性能的一個重要指標,當然另一個重要指標是以耳朵收貨。常聽發燒友說音響器材的規格沒多大意義,許多測試數據優良的放大器其聲音卻慘不忍聽。這話只說對了一半,首先這優良的數據一般是在產品開發階段測試原型機時得出的。在大量生產階段一般來說其性能都會打一定的折扣,視乎器材的檔次而定。其次的就是目前的科技雖然使放大器性能獲得很大改善,但要對20~20KHz的聲頻信號作出人耳無法察覺失真的放大,是一件極不容易的事,況且一般放大器的所謂性能規格只是給出寥寥幾項數據,其中大多數只是在某些物定條件下測量的。根本不足以反映放大器的基本性能。
用以評定放大器的技術規格的方法分為動態和靜態兩種,靜態規格是指以穩態下弦波進行測量所得的指標。這實際上是屬於古典自動控制理論(ClassicalControlTheory)中的頻率分析法。在二十世紀二三十的代便已開始使用。測試項目包括有頻率響應,諧波失真,信噪比,互調失真及阻尼系數等。動態規格是指用較復雜的信號例如方波,窄脈沖等所測量得的指標,包括有相位失真,瞬態響應及瞬態互調失真等。動態測試實際上也類似工業自動控制系統中常見的瞬態響應測試,只不過工業測試常用的是階躍信號(StepSignal)而音響測試則用縮短了的階躍信號——方波。要大體上反映出放大器的品質,必須綜合考慮動態測試和數據。至於人耳試聽方面由於含有較多主觀因素,在此不打算詳加討論。由於大部份廠商對其產品一般都只是給出少數參數應付了事,故此筆者希望藉此機會對一些較重要的音響器材規格作一番介紹,方便新進發燒友及一些非工程技術人仕對音響技術有更深入的領會。