(六二、D類內部電源)製作特性差異音訊、體驗聽感

自問自答輸出阻抗量測手法疑慮
goldbingo wrote:
方法一、二中:
假設:輸出阻抗會隨頻率不同,但對振幅無關?跟Rload無關?

跟振幅有關:參考[ passDiY ]網站下圖

但只要訊號仍未變形下,夠大振幅量測就較不會不受上圖現象影響。
跟Rload相關性視情況:真空管機訊號放大倍率與Rload有關,因此Vout不是定值,無法解聯立方程式。但若使用負回授電路固定放大倍率,則無關。


goldbingo wrote:
方法三:
假設:輸出阻抗會隨頻率不同,但對串連電阻(Rs)無關?跟回灌弦波振幅無關?...(恕刪)

串連電阻(Rs)無關:因為Rout與Rs串連,經過電流相同,分壓即可。
跟振幅有關:同上論述。Class AB, Class B在小訊號時明顯容易受影響,訊號夠大即可。
goldbingo wrote:
二次側8歐姆,對應到一次側是5K歐姆。所以當喇叭接二次側,其阻抗變化為4歐姆的話,reflect回一次側是2.5k。影響程度是劇烈的。


其實這段看不懂,意思負載下or 什麼狀況下,RL這條電阻或之後的變壓器阻值會多上好幾千歐姆嗎?
真有趣,你應該有實際量過,可以分享實際量過的數值嗎? 因為這裡常要量屏流調偏壓 (但我都量陰極,高電壓怕死),沒發現過。
沒有管機,晶體機也可以量RL (只是阻值比較小),輸出接喇叭的射級電阻也會變嗎?,也可以接個假負載的繞線電阻或電子負載儀。還是有什麼特殊量法,請告訴我

後來一想,我現在就是把4歐喇叭接在8歐輸出上,如果差這麼多,應該調偏壓甚至音量都會差很多,但不會。

後來再一想,如果真如上面那個我不懂的阻抗變化,就好比把RL電阻換成大一倍,這樣屏電流會減少一半,可能接近飽和區動態範圍受限,可能音量開大一點容易失真,電流不夠被削峰。但我不覺得市面上有哪個管機接上負載後這麼慘。
luxor_w
笑死,竟沒算到LS3/5A 2對(15 + 11ohm) + AB-1 1支,發最多文的竟然忘掉[笑到噴淚]。
goldbingo
luxor_w [讚] 我再去查查有沒有喇叭相關阻抗資料。[謝謝]
卅六、《番外篇》輸出變壓器

在[上一篇]聊damping factor時,跟MiPiace及luxor_w大談到真空管擴大機,也延伸到兩位常用到的輸出變壓器(OPT或稱OT,Output Transformer)。過程中收穫很多也相當有趣,利用點時間整理一下理論上變壓器的特性。至於實務經驗,還是需要跟大家多多學習。

借用Tor這篇[ Impedance matching of loudspeakers to output valves. ]的參考電路,並簡化成只剩實體存在的部分:

喇叭並沒有直接接在電路上,而是透過變壓器,將電路能量傳遞到喇叭上。變壓器長得像這顆[ Edcor GXSE15-8-5K Single Ended Tube Output Transformer ] 這個樣子:

其對應電路符號會畫成這樣:

對應到前面的電路圖,紅線接B+ 250V DC,藍線接真空管Plate端。右側黃線、白線接喇叭。

———— 理想特性 ————

先來看看教科書中,理想的變壓器(transformer)的行為特性,參考[ CustomCoils ]網站上的圖:

一次側(左邊)線圈繞了N1圈,二次側(右邊)線圈繞了N2圈,將二次側接上負載,於一次側輸入弦波。左側電壓會讓線圈有電流變化,形成磁通量變化(alternating magnetizing flux Φ)會在環形導磁鐵圈中流動。右側線圈受到磁通量變化影響,產生EMF(Electromotive Force, 電動勢),於二次側的負載產生電流。

理想上,左右兩邊的電壓及電流,就會如上圖公式所示,分別跟線圈比例成正比及反比。接下來說明reflected impedance(反射阻抗)是什麼概念。延續上圖:

右側的負載是R2=V2/I2,若將整個變壓器及二次端負載,都當作一個黑盒子,以等效阻抗R1來代表。依R1=V1/I1來算,因為V1=n*V2、I1=I2/n,最後就會是R2乘以線圈比例的平方。這樣算出來的R1=n² * R2,就稱之為反射阻抗。

最終由一次側看到的阻抗Rload,就是R1與L1並聯,當L1感值越大 且/或 訊號頻率越高,就越可被忽略。理想上L1感值無限大的話,就會只剩R1=n² * R2。

———— 量測方式 ————

我自己沒有實際量測變壓器的經驗,只能從原理類推量測手法。也希望能跟大家多交流經驗,將理論與實務經驗連結上。

網路上有不少相關量測手法資訊,有些還需要專門的阻抗分析儀。已經好多年沒使用示波器及訊號產生器了,家裡目前也沒這些設備及現成材料可量。但山不轉路轉,改用模擬的方式,一來驗證手法可行性,二來也看看是不是跟數學推導一致!

量測在一次側看到的等效阻抗的方法,是利用波形產生器,將弦波打入接好二次側負載的變壓器一次側。若信號產生器功率不夠的話,也可加上一部擴大機來擔任這個角色。而電流量測比較困難,串聯一個已知電阻Rs,方便換算出電流。如下圖:

則一次側等效阻抗Rload=Rs/(Vs-V1)*V1
(註:Vs, V1是AC訊號,包含振幅及相位,不是最大振幅值直接相減,可用示波器的math功能,計算CH1-CH2相減的波形)

———— 模擬 ————

電路模擬以前曾用過HSpice,但那是給公司行號拿來生財用,要錢的。在家DIY的話,當然有免費替代方案如LTspice、ngspice等等。我則更貪心些,想把Spice跟Python結合,這樣還能用Python的各種函式庫做更多運用。登登!那就是PySpice啦!

因為是模擬,沒有訊號產生器電流或電壓不夠力的限制,就不用加中間那台擴大機了。簡化後將以下電路輸入PySpice中:

(R2=8Ω, Rs=1kΩ, N1:N2=25:1, Vs=50Vp-p)
來看看量到多少吧!

Vs-V1是向量(波形)相減,有相位差,所以是8.72,與50-41.59不相等。

等效Rload=Rs/(Vs-V1)*V1=4.7kΩ

為什麼不是正好5kΩ? 這是因為還有本來在一次側的電感跟它並聯,會導致阻抗下降。來掃一下不同電感值,頻率1kHz時,對Rload的影響:

在電感較小時,整個Rload被電感值決定,受R2影響不大。電感越大,越接近理想變壓器。

也來看一下頻率的影響:

小於1kHz下,Rload變小很快。要低頻特性好,電感不能小,也就是變壓器會越大越重。

———— 回到現實 ————

完美理想的變壓器,會100%將一次側的能量傳遞到二次側,但現實世界中沒有完美的變壓器還會有很多不理想性。例如[ Stack Exchange ]上這張圖:

這就是我要跟大家學習實務經驗的地方了。有實際量測的數據,才有辦法回推在模型上用什麼參數,將不理想性放進去。

———— 討論 ————

疑點一:喇叭阻抗幾歐姆變化很小可不計?

5kΩ/8Ω阻抗匹配變壓器,依5000=8*n²來計算,n=25。也就是一次側與二次側的線圈比例是25:1。舉例來說,若是二次側阻抗因不同頻率由8Ω變4Ω。理論上在一次側看到的反射阻抗就會變成4Ω*n²=4*625=2.5kΩ,減少了2.5kΩ。管機負載線設計上也約略是kΩ等級,以我的觀點,很難忽略不計。

—— 模擬 ——

選了這顆D3a來模擬 (下圖取自: [ JAC Music ]):

首先檢查spice model特性是否與規格書接近。

跟spec上的圖非常接近。接下來參考[ Audio Design Guide ]這篇的電路圖:

選Vcc 140V, 變壓器2kΩ/8Ω, 一次側電感值2H, Cathode端下地電阻拿來調偏壓100改64Ω, ?uF放470uF, out接上8Ω當作喇叭阻抗。主要目的是拿來說明現象,生手若調的不好還請海量。

8Ω時一次側電壓電流如下,計算成負載1kHz時20/(0.03-0.02)=2kΩ正確。

但換成100Hz時,負載16/(0.035-0.02)=1067Ω變小了,的確因為電感不夠大低頻推的比較不好。

將二次側換成4Ω電阻,繼續比較1kHz在一次側V1, I1的差異如下:

換4Ω後同時電壓變小、電流變大,等效阻抗14/(0.034-0.02)=1,000Ω,的確變一半。等效上負載變成下圖藍色線:

這裡在解讀負載線時,要小心的一點:有時候在觀測的是直流,思考的是電阻。但若是看動態交流訊號,思考的是阻抗。這兩者很像,但常常容易搞混,我自己也常會不自覺迷糊了沒想清楚。加減乘除都得變成向量(或是複數)運算才正確。

改比較二次側V2, I2情形:

電壓/電流得到阻抗符合預期各是8Ω,4Ω。有趣的是4Ω電壓並不像一般晶體機保持電壓不變。普通晶體機阻抗減半,電壓不變,電流加倍,power=V*I 變成兩倍。但使用OPT的管機電壓下降、電流上升。以此例4Ω時0.75*0.2=0.15W,8Ω時1.2*0.15=0.18W,power反而變動不大。
(註:此處power算法只是示意好說明,一般交流power不會只拿peak值相乘,還會換算成rms方均根值)

一般喇叭量輸出頻率響應時,是以晶體機固定電壓的行為量測的。因此若固定電壓能使輸出頻率響應平直的話,則OPT架構下的管在阻抗變低時,比固定電壓的晶體機輸出功率較少。會類似EQ效應,讓喇叭在該頻段響應凹陷。反之在阻抗高時,相對晶體機又變成該頻段響應突起。

補充:謝謝Levelzero 提供的 Lenard Audio網站。用圖更好懂:

晶體機送出的power類似紅線,管機則類似中間平直虛線。若以紅線為基準會讓喇叭輸出頻 率響應平直的話,則虛線相對在紅線凹下處會較強。

還紀錄了幾個待討論項目,我正想辦法把wav檔轉換灌進電路模擬器中,若能成功的話,就能用耳朵對照聽聽,到底發生了什麼事。

若是還有其他好奇的地方,歡迎提出一起研究討論喔 

————— To be continued —————

疑點二:4歐喇叭接在8歐輸出上,如果差這麼多,應該調偏壓甚至音量都會差很多,但不會?

疑點三:阻抗變化會讓操作點改變,減少可用區間,甚至進入非線性區造成嚴重失真。但現實又沒觀察到?
goldbingo
漏了Levelzero 大提供的 Lenard Audio網站資訊,趕快補上。 也再次謝謝Levelzero大。[拇指向上]
卅七、《番外篇》輸出變壓器 II.

疑點二:4歐喇叭接在8歐輸出上,如果差這麼多,應該調偏壓甚至音量都會差很多,但不會?

先聊聊含OPT的擴大機,例如McIntosh的MC1502。下圖取自 [Nintronics]:

輸出端有8Ω⊕/4Ω⊕/2Ω⊕三個端子,跟一個COM ⊖端子。這幾個輸出點,是變壓器二次側不同圈數拉出來的地方(或說是“抽頭”)。如下於radiohistoria討論區中的例子:

雖不知McIntosh裡面怎麼做的,暫時以Hammond這個為例子來說明。這顆變壓器二次側寫的很清楚,負載4Ω接在ORG、8Ω接在GRN、16Ω接在YEL,一次側看到的反射阻抗,都是10kΩ。也同時告訴我們,把4Ω接在GRN,一次側反射阻抗會變一半成為5kΩ。

簡單來說,就是四歐姆喇叭,接到McIntosh的4Ω⊕端點;與八歐姆喇叭,接到McIntosh的8Ω⊕端點,內部放大電路看到的負載會一樣大。但若「4歐喇叭接在8歐輸出上」,內部放大電路看到的負載會減半!

偏壓會差很多? ➜ 答案:不會

仍用上一篇中的[ Audio Design Guide ]這篇的電路圖為例:

用相同於上一篇的電阻、電感、電壓配置,來模擬偏壓點Vgk有沒有跑掉:

不論是把4歐喇叭接在8歐輸出上(藍線),或是接在4歐輸出上(橘線),偏壓點bias,也就是波形中間位置(綠虛線),Vgk都是-1.26V。

來看負載線上Vak, Ia發生什麼事:

以量測到的Vak為X軸,及其電流為Y軸。就能畫出實際量測到的負載線:

(藍:4Ω喇叭接8Ω輸出點,橘:4Ω喇叭接4Ω輸出點)

偏壓沒變,負載線Q點(紅點)也沒變!為什麼這是因為計算Q點時,用的是DC電阻方式計算,但負載線用的是AC阻抗計算。變壓器在DC相當於短路,但在AC卻存在阻抗。所以不同阻抗下,負載線斜率就不一樣了!

另一個有趣的地方是實際畫出來的負載是個「橢圓形」 。跟用手計算時不一樣,實際電路中有各種電容、電感。電壓與電流會有相位差,因此不會貼在負載線上,相當有趣呢!

  音量會差很多? ➜ 答案:不會

先用從一次側來看


拿4歐姆喇叭,接8歐姆輸出,如藍色線,電壓會變小,電流會變大。V/I=14/(0.034-0.019)=933Ω,的確約略是橘線算出來1.8Ω(理想值是2kΩ)的一半。

神奇的來了

二次側喇叭的電壓電流特性:

我沒放錯圖,特別檢查了三次。4Ω喇叭不論接4Ω、8Ω那個輸出,音量幾乎一樣!

為何會這樣呢?跟真空管Vak vs Ia特性有關。

當阻抗變小時,由紅線工作區間,變成藍線工作區間。一次側電壓變小、電流變大。而變壓器正好相反,V1/V2=I2/I1=n,8Ω輸出口的n比較小,二次側電壓變大、電流變小,一來一往就這麼抵銷掉了。

若接那個口音量都一樣、偏壓也一樣,那到底搞這麽多輸出口做什麼?

一來操作在最佳負載線附近,避免clipping、減少偶次失真。二來避免過度增加電路負擔。真空管有最高power上限(下圖紫線),也不建議超標工作。

還有一個有趣的觀察,好像紅線(高阻抗)相對來說比就有優勢,有一說把8Ω喇叭,接到4Ω擴大機輸出口,在線性度上會比較好?我會覺得還是要看電路設計及特性,一招通吃闖天下不一定都適用。

小結:

4Ω喇叭不論接在4Ω輸出、或是接在8Ω輸出上,結果音量都差不多。但良好的搭配,可減少波形失真,並妥善利用擴大機最大輸出功率。

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疑點三:阻抗變化會讓操作點改變,減少可用區間,甚至進入非線性區造成嚴重失真。但現實又沒觀察到?

如同上面疑點二的結論,阻抗變化不會改變操作點,但會影響負載線斜率,間接影響可用區間。

舉例來說,喇叭阻抗變一半,就會讓擴大電路負載變一半。在管機負載變一半,依其電路特性,約略會讓電壓變√2分之一,電流變√2倍。然而晶體機則電壓不會掉,電流變兩倍。

當阻抗減半時,管機輸出的功率只有晶體機一半,也就是音量跟晶體機比只有一半。各頻帶阻抗不同,對音量影響不同,就成了類似EQ效果,影響頻率響應。

接下來用[ Aiken dummy load ]這篇的電路來模擬喇叭單體,除了驗證上述理論外,也來試著探討,為何不容易聽到失真?


其阻抗及相位皆近似於單一個單體的行為。阻抗在8Ω~40Ω變化,將先前那個D3a放大電路的輸出處,換上這個dummy load,來跑simulation看看對頻率響應的影響程度。

橘線是喇叭阻抗固定8Ω,頻率響應在100以下掉很兇,這是因為是我選的變壓器不夠大顆。藍色線是改放dummy load的頻率響應,將藍色減去橘色,得到紅色線,就是喇叭動態阻抗變化造成的EQ效果。

與dummy load阻抗值長相很像,但最高峰位置由75Hz移到100Hz。且也沒有大到與預期值√(40/8)=2.2倍≈約7dB,應該電路裡還有其他不理想性沒掌握到,這部分細節我就沒有再進一步研究下去了。

來看看幾顆喇叭的阻抗曲線:

TAD ME1: 4~17Ω,4倍阻抗差異
(圖取自 stereophile.com )


BBC LS 3A/5A: 15~110Ω,7倍阻抗差異
(圖取自 lowbeats.de )


PMC AB1: 5~18Ω,4倍阻抗差異
(圖取自 yahoo拍賣 )

不同喇叭的阻抗曲線、差異頻率、倍數大小皆不同,可以想像管機產生的EQ應該就會不同。若可藉由量測喇叭輸入端訊號,分析頻率響應、THD+N,將可有更多資訊可學習。

有了這個基礎後,來看看是否不容易聽到失真?同時打入75Hz、500Hz兩個頻率進去我的模擬環境,在負載線上會看到:

藍色是dummy load,橘色是固定8Ω。真實電路運作時,並不會只在貼在負載線上,而是在操作點四周分布。不同阻抗特性喇叭,擴散的形狀會不一樣。因此若在設計時,讓操作點四周盡可能保留足夠空間呼吸。線性度沒有跑掉太多的話,就不容易感受到失真。

反之,若操作點較接近非線性區,或電壓、電流振幅大一些、阻抗小一些,就有機會出現可察覺的失真了,如下紅色虛線處。


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模擬聽感:

本來一開始想無腦使用其他人開發的工具,結果搞了幾天Python版本問題,還是沒能正確將wav檔波形,灌進電路模擬環境中。最後還是自己依spice所需檔案格式,花點時間寫了個程式,才終於搞定整套流程。

來比對固定8Ω的喇叭(橘線),與Aiken dummy load隨頻率變動阻抗(藍線)的聽感差異吧!先前用電路模擬出來的頻率響應如下,真實多樣頻率組合的複雜波形,結果會如何呢?


Guitar ]  [ Jazz ]  [ Piano ]
wav檔下載 ]
(音量有經調整為一樣大,以免影響聽感判斷)

天啊,比我想像要難太多了!練習很久,還是很難抓到訣竅分出差異。Guitar算是先克服的,在撥弦後的共鳴聲,有非常細微的變化,dummy load多了點殘響與溫度,fixed 8ohm則稍微乾淨了點。能達到9/10正確性已經是極限了。

接下來Jazz更是困難,聽到都快懷疑人生了,還是辨別不出來。最後只能在bass的撥弦,有一絲絲的厚度不同,只能拿到8/10正確率。

最後一首鋼琴我就無能為力了,聽不出差異 投降。

回到頻譜圖分析:
(上:8Ω、中:dummy load,下:相減)

相減後,有橫向條紋代表頻率響應不同,也就是有類似EQ的效果。將相減結果取平均,並轉90度改以頻率為X軸:

果然得到與預期(上上圖紅線)一樣,與喇叭阻抗呈正向關係的頻率響應。頻譜上如此差異巨大(-2dB~+2.5dB),在聽感上能我感受到的卻差異如此微小。這次模擬實驗,的確驗證了此疑點,有差異,但不容易感受到!

最後放上一張負載圖,感受一下真實樂曲波形如何在圖上跑:

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結論:

常看到各討論區,會提到輸出變壓器一些奇妙的特性,總算自己模擬體驗了一番。喇叭接那個歐姆的輸出,竟然真的對音量沒有什麼影響。

而喇叭隨頻率的阻抗變化,沒改變操作點,可用區間也沒變小。有趣的是喇叭阻抗對聽感的影響,在頻率響應上,有明顯與喇叭阻抗呈正向關聯的變化。但是就聽感上,要能分辨出來的難度並不小,也印證了為何大家不太有感。

目前這篇仍只是在理論上的推導與模擬,目的是用來方便了解其運作模式。實際電路情況要複雜得多,還有許多非理想性及變數要向大家學習的地方。
yngwiemore
新版Mcintosh我讚嘆她保護很強,喇叭線短路立刻跳機,不燒機也不燒喇叭,值了
goldbingo
yngwiemore 謝謝你印證了理論,輸出變壓器這真是個有趣的設計。[笑]
真的很佩服,臨時可以貼出這麼大一篇文。

不過我也建議花點時間離開紙上談兵,去實際聆聽這些器材。

這一大堆理論沒人會去證明是正確或錯誤,我也不會。甚至這一大堆理論,聲音是好是壞,能不能正常發聲都不知道,因為沒實踐過,沒有成品。

如果不是製作者,販賣者,甚至非使用者,沒有實物的人所述,需要care嗎? 沒有實踐的科學跟玄學無異。低溫核融合理論很多,但很難實踐。喔喔,我離題了

很多年前第一次DIY,要通電我也是小心翼翼深怕就放煙火了。朋友音響器材壞了搬來給我,要能處理,而不是「大道理很多但小毛病沒轍」。全然只是個硬實力的問題。看很多Hi-End器材,我也會覺得電路沒什麼,但其實背後道理可能我不懂。

當然,每個人有每個人的樂趣,喜歡當然可以繼續討論。

請繼續,先離開囉

----以上純聊天----
Homepod變磚恢復 https://ppt.cc/fDAerx
goldbingo
您說的正是!理論歸理論,還是有實際經驗才是完整的。紙上談兵只是故事的一部分,若是能有更多量測實踐,才更是樂事一件呢![笑]
goldbingo
倒是很羨慕您及能動手做的朋友,能有機會一窺電路內部行為。實際驗證或甚至打臉理論,更是好玩!也希望哪天有閒家裡也有空間,動手玩一回再跟您討教。
goldbingo wrote:
卅七、《番外篇》輸出...(恕刪)
 
厲害,沒幾天的時間,學這麼多~

不同的抽頭,還有一個特殊的用途:
如果需要一對10k的輸出變壓器,手上只5k的
那可以把 8歐的喇叭接在 4歐的抽頭,就得到10k阻抗的輸出變壓器 。
goldbingo
以前在學校只學到了皮毛公式,但在實務音響運用卻是這麼多變靈活,溫故知新也是個有趣的旅程。[rock]
goldbingo wrote:
以此喇叭為例,DF到達200以上,EQ效應就會小於0.1dB,人耳就不容易感受到影響

很抱歉先回到到DF,因樓主有專業知識、器材和追根究底的精神,想請您進行以下實驗和分析:
Step 1: 證明擴大機常見的頻響、THD、DF等 "規格" 能否看出音質或音色的端倪? 或對聲音完全無參考價值?
Step 2: 如果已能證明以上 "規格" 與聲音無直接關聯甚至無參考價值,分析原因為何?
Step 3: 如果消費者無法由擴大機常見的測試規格(頻響、THD、DF)看出聲音端倪,能否由其它規格或線路架構看出音質或音色的端倪?

我對以上step 1、2有一些想法,希望您能協助實驗和分析

先從樓上已充分討論的DF開始,請粗略實驗:
1. 以正常聆聽音量分別撥放高、中、低頻正弦波(如50Hz、1KHz、10KHz),調整音量觀察此3個頻率音量各變化幾db才可通過盲測分辨(只需簡單3個db數據不需詳細盲測分析),我猜應遠高於以上所提的0.1db
2. 實際撥放音樂,分別對以上3個頻率進行EQ調整,觀察各變化幾db才可通過盲測分辨(只需簡單3個db數據不需詳細盲測分析)
3. 依以上#1和#2共6個db數據,粗略換算擴大機DF大於多少(6個DF數據)其導致的EQ效應就難以用耳朵察覺?

有以上數據後就可進一步分析和做出部分結論,然後再繼續其它規格實驗分析,謝謝~
PY8888 wrote:
1. 以正常聆聽音量分別撥放高、中、低頻正弦波(如50Hz、1KHz、10KHz),調整音量觀察此3個頻率音量各變化幾db才可通過盲測分辨...(恕刪)

以下這個網站有440Hz可玩,可先試試:

[ audiocheck.net ]

其他頻率我弄好後再分享上來

PY8888 wrote:
2. 實際撥放音樂,分別對以上3個頻率進行EQ調整,觀察各變化幾db才可通過盲測分辨...(恕刪)

這個音樂的選擇很重要,首先音樂裡得有該頻率。其次,該頻率不能被鄰近聲音因遮蔽效應而容易被大腦忽略。其三,音樂授權問題,不適合公開放未授權檔案。

我只能放我常用的那三個曲子,然後選幾個該首曲子適合頻率給大家。也許可多了解人對不同頻率的敏感程度

PY8888 wrote:
3. 依以上#1和#2共6個db數據,粗略換算擴大機DF大於多少(6個DF數據)其導致的EQ效應就難以用耳朵察覺?...(恕刪)

DF產生的效應,還跟喇叭阻抗變化程度有關,不能單看DF一個值。

之前試過的某個喇叭下,DF=10與DF=100造成的EQ效應約是2db及0.2dB這種等級,可以先體驗一下0.2dB的起伏,您是否聽得出來差異?

Damping factor 10
Guitar ] [ Jazz ] [ Piano ]

Damping factor  100
Guitar ] [ Jazz ] [ Piano ]
goldbingo
自己玩了一下audiocheck測試440Hz,我可到0.5dB, confidence level 99.86% (9/11正確率) 【註:三選一計算方式與二選一不同】
goldbingo wrote:
DF產生的效應,還跟喇叭阻抗變化程度有關

沒錯,DF的EQ效應來自喇叭的阻抗變化,如果喇叭阻抗恆定就只有擴大機輸出阻抗(假設不變其實會變)和喇叭固定阻抗分壓衰減,不會有EQ效應。我是針對【goldbingo wrote: 以此喇叭為例,DF到達200以上,EQ效應就會小於0.1dB,人耳就不容易感受到影響】進一步探討,所以討論是以此喇叭阻抗變化為例

可能我對那3段音樂不熟悉,所以初步聽下來和您一開始一樣即使DF=10也聽不出差異,如果經過反覆複習練習也許可聽出差異點

人耳對高、低頻較不靈敏所以理論上您對高低頻變化感知所需db數應會高於您對440Hz的0.5db,如果不是單一頻率而是複合頻率甚至音樂,則理論上EQ變化要更大才能辨別。這從您可辨別440Hz單音0.5db變化但難辨別單一樂器EQ 2db變化(DF降到10)即可證明此理論

DF=10 ABX test可以AB反覆練習後立刻按X盡量排除聽覺記憶影響才勉強聽出一點差異,但實務上換不同擴大機音樂至少中斷數十秒還是能聽出明顯差異,表示市售擴大機聽感差異主要來自DF以外的特性差異,因DF規格不同(40-4000都遠大於10)導致的EQ效應對聽感影響相對微不足道,

如果改成按X後數十秒才開始自動撥放X測試音樂(或AB練習後故意等數十秒再按下X)來模擬更換不同擴大機時間,DF勢必要降至比10更低或EQ變化要比2db大很多才能聽出差異(以此喇叭為例)

當然DF對聽感的影響不只是EQ效應,這之後可以再談,重點是DF規格是在 "特定頻率特定電壓連續正弦波" 和 "阻性負載" 所測得的load regulation換算而來,所以和回授補償息息相關(與晶體並聯幾顆沒半毛關係),不同頻率不同電壓load regulation/DF都不一樣,例如我設計過的某amplifier(數KW、有輸出變壓器換檔、非音響用),除了常見的電壓負迴授,為了讓 load regulation "規格" 看起來更好我還加了電流正回授,用多轉精密可調電阻微調電流回授量,這樣可輕易針對特定電壓特定頻率的load regulation調到0.0X%(DF=數千),但這種看似很得好的load regulation/DF規格對音響後級實際接上 "音樂訊號" 和 "喇叭負載" 情境意義不大

以上試驗DF 10、100是模擬的,論述也是紙上談兵,至於真實世界市售後級DF規格40、400、4000同場PK聽感差異如何? 這我有一些經驗和心得稍後再分享......
PY8888 wrote:
如果改成按X後數十秒才開始自動撥放X測試音樂(或AB練習後故意等數十秒再按下X)來模擬更換不同擴大機時間...(恕刪)

這是個很好的提醒,若聽力測試與實務操作差異越大,能代表實際情形的相關度越存疑。

我也來改一下測試方式,把兩個不同聲量的聲音,中間隔個1秒,跟無間隔比,看看會不會有不一樣的觀察。

PY8888 wrote:
實務上換不同擴大機音樂至少中斷數十秒還是能聽出明顯差異...(恕刪)

擴大機會影響聽感的變數也不少,最好的方式是在有控制的環境下,直接錄下同一個喇叭的輸入端。退而求其次是同樣環境下的喇叭輸出良好錄音。

有這樣的錄音,對照聽感描述,會更有機會撥開一層層聽感神秘的面紗。

YouTube上有些不同擴大機的錄音,這也是我非常有興趣的題材。雖然YouTube音訊有經過壓縮,但若差異大於壓縮造成的影響,也還有些參考性。之後若有整理,也再放上來與大家討論。
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