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OTL的瞬态互调失真情况怎么样?

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发表于 2023-12-1 11:14:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 crt3721 于 2023-12-1 11:40 编辑

一般提到瞬态互调失真的改善,其论证线路通常是OCL,那么OTL能不能解决这个问题?

实际上人耳对于只是波型变形的非线性失真还是有较大容忍度的,旧说是10%;假如降低到奇次1%,偶次5%,那就应该是相当好的了,前提是不能有较大的瞬态互调失真;

瞬态互调失真是一种由相位失真经负反馈导致的脉冲样突变,对音质影响比较大,还不容易测试出来,这就是著名的“晶体管声”。后来人们通过首先降低开环失真,再减小环路负反馈量来实现瞬态互调失真的降低。

典型的线路都是较大功率的OCL。但日常生活中小型不扰民的放声装置更多,如以前的收音机、电视机伴音、小型收录机等。现在我喜欢弄个蓝牙小音箱,用手机龙卷风放广播,也是戏匣子级别的。总之适合OTL的戏匣子级别的需要更多,Hi-Fi即使有都没机会听的。
     
发表于 2023-12-1 12:57:48 | 显示全部楼层
所謂瞬態互調失真只是人們認識失真的過程中的過渡性認識而已,一旦解決元器件的工藝和電路頻響的完善,就沒人再提什麽瞬態互調失真了。現在只要放大器的開環增益足夠大,那麽在實際需求下的閉環增益就會有足夠小的失真。OCL如此,OTL亦如此,就連變壓器耦合的輸入輸出同樣如此。
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发表于 2023-12-1 13:08:06 | 显示全部楼层

Screenshot 2023-12-01 at 11.49.32.png
因此,现在一般不提这个。
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发表于 2023-12-1 13:31:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 MF35_ 于 2023-12-1 13:52 编辑

瞬态互调失真这个概念现代已经很少在说了,因为它是一个非严格的概念,严格讲的话它就是放大器的环路稳定性问题,或者说是相位裕度问题,又或者说是系统响应函数问题。

任何负反馈放大器,其反馈环路都存在延迟,其本质是由负反馈系统的极点造成的,延迟导致了反馈信号和输入信号的相位差并不是180度,而是随频率变化的,一般来说频率越高偏离越大,当相位差为0且开环增益不为0,电路满足振荡的条件,而即便相位差大于0但不是太大时,也会产生阻尼振荡(即振铃),所以把开环增益为0的频率对应的相位差叫做相位裕度,可见相位裕度越小,振荡的可能就越大。

相位裕度不足发生在接近0增益的点,即高频区域,对于一个阶跃信号(即瞬态信号,本质上是一个频谱很宽的信号),如果放大器的相位裕度不够,就会使输出的信号产生一个明显的过充,从而造成瞬态失真,信号的摆率越快,这种失真越大,所以正弦这种单一频率的信号,是测不出瞬态失真的。

由于瞬态失真本质上是负反馈放大器的相位裕度问题,而相位裕度不但与反馈环路相关,还与负载相关(因为负载影响输出信号,而反馈是对输出信号采样,所以负载特性可以等效到反馈环路的传递函数中),所有用假负载也是测不出来的,这就是为什么有人做的机器,仪器测试都没问题,方波接上一看,好的不行,然后一接音箱就贼难听。

瞬态失真不是晶体管机特有的,只是晶体管放大器更容易出现,但瞬态失真并非无法解决,但它所涉及到的知识是音频领域最高端的知识(你至少要理解什么是开环增益、闭环增益、环路增益、零点、极点、波特图,甚至要懂一点拉普拉斯变换),一般的爱好者和也与制作者,甚至商品放大器生产者,都无法很好的解决罢了(商品放大器厂家无法确定用户使用的音箱,前面说了瞬态失真和负载特性有关系,所以音箱使用不当会增加瞬态失真),所以这个锅晶体管机真的不背。

负反馈放大器,本质上是这个样子的,上面的电容表示前馈,虚线框是负载,由于输出阻抗的存在,所以负载是参与了反馈的

微信截图_20231201134957.png

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发表于 2023-12-1 15:39:22 | 显示全部楼层
MF35_ 发表于 2023-12-1 13:31
瞬态互调失真这个概念现代已经很少在说了,因为它是一个非严格的概念,严格讲的话它就是放大器的环路稳定性 ...

现在的高性能运算放大器开环增益轻松做到很大很大,幅频特性也越来越好,开环增益为0的频率我猜想能够达到20Khz以上吧? 这样的话,瞬态互调失真应该比较小了。
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发表于 2023-12-1 15:57:58 来自手机 | 显示全部楼层
提也好,不提也好,它都是客观存在的,并不因不提就不存在。瞬态互调失真,两个重点,一为瞬,二为互调,对第一点主要是反馈延迟造成的在非常短时间内放大器呈开环状态而使放大器瞬时过载而产生失真,对第二点不多做解释。
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发表于 2023-12-1 16:03:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 MF35_ 于 2023-12-1 16:07 编辑
ldj7501 发表于 2023-12-1 15:39
现在的高性能运算放大器开环增益轻松做到很大很大,幅频特性也越来越好,开环增益为0的频率我猜想能够达 ...



不是这么简单理解的,实际上我们制作放大器开环0增益处也是远远超过20kHz的,你可以想一下瞬态互调失真中为什么有“互调”这个词。

虽然相位裕度不足的频率在高频处,瞬态信号产生的振铃以及脉冲毛刺频率也远超音频范围,扬声器作为点抗性负载能够接受的信号也在20kHz以内,但是,20kHz以上的信号既然出现了,那就有能量,你不接受这个信号,那么这个信号的能量去哪呢?

要知道能量是守恒的,20kHz以内信号的能量被转换为声音以机械能的方式放出去了,20kHz以上信号的能量,不可能凭空消失,答案就是互调,它和其他信号混合,转化为一部分20kHz以内的能量和一部分20kHz以上的能量,然后20kHz以内的能量通过声音释放,20kHz以上的继续互调转化,循环进行,直到能量被完全消耗,其根本原因放大器输出的负载并非纯阻,扬声器、反馈环路(反馈环路在负载内,就和负载在环路内一样)中的电抗,会存储这些无法被消耗的能量,然后反弹回去,然后和后来的信号相互作用,我们通过输入阶跃信号在输出端观察到的振铃,就是输出端负载能量反射的结果。

所以你明白了吗,因为放大器的负载不是纯组,所以即便高于音频的信号无法被转换成声音,但能量是不会消失的,所以音频外的频率会影响音频的听感。如果负载是纯阻,当然就没这回事了,任何能量都会在电阻上以热量消耗掉。

放大器虽然有通频带,但非纯阻的负载会使幅频曲线出现带外尖峰,理论上这些都可以消除,把负载一起考虑进来调整环路参数,使通频带平稳滚降,带外平缓即可,但前面说了,基于现实的原因这种方法在大多数场合难以完全做到。

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发表于 2023-12-1 19:59:53 | 显示全部楼层
降低开环增益就会没有足够的大环负反馈来改善谐波失真之类的其它失真。现在的功放比较注重谐波失真,集成块功放都降到小数点后三位了。讲瞬态互调失真的都是分立件功放,而它们的谐波失真好像大多不高,百分之零点几这样。
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