胆机与石机之争—失真的特性和负负得正的偶次谐波失真

在音响的前级功放中,胆机和石机(即晶体管机,以下同)算是两个大门派,争议从来不断。在石机和胆机之争中,一个不会有争议的地方是:胆机的谐波失真要远大于石机,而且不是一点点,一到两个数量级。也正因为这个原因,很多人(尤其是刚入门没有实践经验的初烧)都瞧不上胆机,认为它的声音肯定不如石机的,参数说明一切。科学,能错吗?况且这是物理学,还是普通的电子学,不是量子力学,早搞得清清楚楚了。

不过,老烧们是不认参数的,只认听感。毕竟,参数再好,声音不好,也白搭。本文希望定性(没法定量)的讨论为什么参数差那么多的胆机,声音却完全不输石机的原因。不一定正确,欢迎讨论,但不欢迎喷和想当然地给立场。

首先的一个原因是晶体管机和胆机失真的特性不同。虽然胆机的失真看起来确实高,晶体管机的失真看起来确实小。但是,这个参数是在很小功率下测的(大约为1/3额定功率左右),而且是用标准的1000Hz正弦波进行测试的结果。但胆机的失真特性是,随着功率的增加基本不增加,那怕超过额定功率失真增加很小;而石机的失真一旦超过额定功率,失真会迅速增加。一台标称0.1%失真的功放,功率一旦超过额定,会迅速地增加至10%甚至更多。不过,优秀的石机仍然可以在额定功率下保持非常小的失真,比如,自已推出的自然声A120合并式功放即使在满功率条件下,也可以保持低于0.005%的THD(谐波失真)。

众所周知,音乐是存在动态范围的(即最小音与最大音的差值),古典音乐尤其夸张,可以高达80-90db(流行音乐一般不会超过40db)。这会让功放的实际工作功率经常达到甚至超过其额定功率,在这种情况下,胆机会有比石机更好的声音也不足为怪了。

说得直白一点,胆机的过载能力远超石机,这也是为什么石机功率要远大于胆机的原因,因为要保证其在实际工作条件下不过载。

不过,只要石机不过载,那石机的失真依然是远远小于胆机的。这就要说到胆机谐波失真的另一个特性了,它的谐波失真主要是偶次为主;对应的石机的失真主要是以奇次为主。

机械的解释是偶次失真讨好人的耳朵,而奇次失真不讨好耳朵(奇次的失真是难听)。但这样的解释常常会让人误解,似乎胆机的好听是依靠把原始的录音弄得好听来骗人的,也就是糊弄人耳的做法,而非还原。

经常听现场音乐的人在听音响时,会常常感叹“现场的声音的美妙,音响是没法还原的”。不过,很多人却通过胆机找到了现场才有的感觉。也就是说,胆机的失真大却让重播更接近现场而石机失真小却更远离现场的感觉。结果就是这么简单,那原因何在呢?

这里就要简单地谈谈乐器发声的特性了。众所周知,演奏音乐的乐器所发出来的声音并非是简单正弦波,而是一个非常复杂的波形。它的特点是一个基音加上一系列的泛音组成,不同的乐器的音色(包括人声)的不同代表着不同的泛音组合。越美妙的乐器,其所发出的声音含有越多的泛音成分。

什么是泛音呢?简单说就是偶次谐波。比如,一个乐器所发现的440Hz的音(即A音),其泛音为880Hz、1760Hz、3520Hz……等,不同乐器所发出的泛音成份不同,其强度一般为越多次的泛音越小,越美妙的乐器所发现的泛音成份越丰富。众所周知的另一个事实是,在录音过程中,当声音小于某个值时,就无法收录了。因此,录音中丢失泛音信号是必然的!

在音乐重播时,它是无法把录音中丢失的细节再找回来,因此,重播的声音跟现场比,始终会有不小的差异。但是,胆机的失真主要是偶次失真,也就是说,它的失真是给基音上增加了泛音。因此,从某种程度上讲,偶次失真给胆机带来的结果不是让录音变差了,而是把录音变得更好了。也就是说通过失真,把本来丢失的泛音给找回来了。

于是,胆机的声音其实并不仅是更好听了,而且是更保真了。因此,老烧才会发现,胆机重现的声音更符合现场声音的美而非反过来。

当然,这也对胆机的制作水平提出了更高的要求。把握住那个度,而非简单地提升参数,毕竟,现场是没有参数的。

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