矫枉过正的“高清”电源处理器

    ——浅谈电源谐波相位失真对音质的影响暨产品简介
    关键词:电源,谐波相位,噪声,失真,音质。
    隆宇新近推出一款监听级的“高清”Magic 2000电源处理器,对电磁谐波处理的级别为2000倍频。这台高级别产品经过各地的经销商与发烧友们试听后,总结为一句话:“矫枉过正”!都说用了这台电源之后:本来温文尔雅的器材一下变得“激动”起来,整个声音的清晰度变得太高了,速度太快了,爆棚能力变的厉害了,声像的真实感、定位感空前地改善。。。。。使发烧友们在对新型电源能够大幅度地改善音质方面,有了一个刮目相看的崭新认识。
    “发烧就是烧钱”。改革开放几十年以来,由于各种新科技的发烧器材大量涌现,给发烧友们各种玩法提供了广阔的空间。发烧友们为了提升一点音质,付出大把的真金白银,虽然玩了不少的器材,但是整体改善的效果总觉得有限,不够理想。以致这些年来,明智的发烧友开始把目光投向电源处理方面来了,选用超性价比的产品,以求较全面地改善自己这套系统的音质效果,避免在发烧的旅程中再走弯路、少花冤枉钱。
发烧友不断折腾音响的目的,是因为自己这一套器材还不尽人意,是在声音有些不耐听的情况下才去折腾。而不耐听的概念是:在声音的内容中,该有的少了些,不该有的却多了些,声音中总有一些说不出、道不明的、但感觉得到的、令人不舒服的“噪音”成分在里面。这些不舒服的噪声成分,在电学上,我们叫它为干扰性质的高次噪声波。用频谱分析仪观察,我们可以直观地看到:它们都是寄生在电源或音频电流基波波形上、让基波扭曲变形的一种毛刺成分;分解出来以后,清楚地看到这是一群杂乱无序的高次谐波群。所以,我们说各种噪声谐波是声音“不耐听”的根源,是由方方面面的原因引起的。
    对于引起失真的各种现象,我们主要将它们分为音响器材的内部、器材的外部环境、器材的电源供应三方面的原因来进行分析和讨论处理的办法:
    1、器材内部由于电路结构设计、工艺质量的缘故:有谐波失真、互调失真、动态失真、差额失真、饱和失真、超调幅失真、接地回路等失真引起的噪声。
    2、器材的外部听音环境的缘故:在对器材的合理搭配、合理摆位、器材的防震措施、听音空间的合理布局,环境的吸音、抗震等处理不当时产生失真的噪声。
    3、由于器材供电电源污染的缘故:有电源线和器材之间辐射产生的互扰噪声、电源内部自身含有的杂波成分产生的串扰噪声;其中以电源杂波串扰引发设备内部和外围的线材、配件自身失真率增生噪声的因素为最大,因为墙上电源是与器材内部音频电源的回路全部连通的!
一、器材自身引起的声音失真:
    音乐声波是由无数不同乐音频率的震荡波组合成的一种特殊的
脉冲型波群,其中每一个乐音都有它独立一段频率的震荡波;这些声波波群,对应的就是我们器材放大出的由不同频率的音频电压和电流组合的波群。
    音乐之所以引人入胜、震撼人心,除了作品谱写得好,还需要好乐队来演奏,更需要一个好的乐队指挥,在他的指挥棒下,所有的乐器、歌手发出的声音节拍、旋律、速度达到高度一致,才能将一篇好乐章演绎得完美。假设其中有一个或几个乐手操作的乐器不合拍,就会造成整台演出不受欢迎。
    一套音响系统内所有音频电流的波形——必须与音乐的节拍、旋律声波波形保持高度一致,才能发出最好的声音!遗憾的是,每一套音响系统都是由好几件头的“放大”器材组成,每件器材由于前面所述的原因,多少都存在有不同的失真率而产生的“噪声波”,这些噪声波成分与音乐信号波一起在被放大、发声后,就要增大了整体声音的失真程度,就会形成发烧友说的一些不耐听的后果。这种器材本身的失真率占整个失真比例中的20%左右!
二、环境共振引起的声音失真:
    玩HI-FI的发烧友们知道,听音环境的吸音、防震措施很重要,如果在房间里发生有有害的共振混响,要严重影响声音的还原效果,因为音响声音在四壁形成各种折射效应的震动声波,引起器材和机箱的同步震动,当这些机箱震动波的频率与音响音频电流的频率相位错位叠加时,就会产生谐振震荡状况,声音中就会出现各种的驻波峰点造成呛耳的感觉,整体音质会劣化,不耐听。
通常我们对一套要听的音响器材,先要反复进行黄金摆位,接下来
的工作就是对各件器材、线材进行搭配和防震、吸音的调整;每当我们在一个点或几个点上、或某个空间的面上采取了一些消震的措施之后,都可以将声音中某一段频率(音质或音色)调整到较好的状态,这个过程,都有一点神秘的玄学味道。但是大多数的情况下,每调整一次,只能是将当时放的这盘碟片的音乐表现改善到较好的程度,而你再放其他的音乐碟片时,上一次努力调整好的效果多少又会被改变一些;每放送一种音乐碟片改善的程度都不同,一直都是在似是而非、此起彼伏中捉摸不定——这是发烧友们在玩调音时的众生相!
发烧友花费大量时间做这些调整和消除器材上、环境中的共振失真
的调音工作,只是头痛医头,脚痛医脚似的在“治标“,没有达到“治本”的目的!这种环境共振引起的失真率占整个失真比例中的30%左右!
三、电源成本引起的声音失真:
    隆宇针对电源干扰声音的因果问题研究了十几年,总结出:电源中基波和谐波波形的对称度、电流相位的一致性好坏,对音响音质影响(或叫危害程度)达到50%以上!这绝不是危言耸听!因为不同的音响器材,是由不同的技术理念和不同档次的原材料制造出来的,在现代的技术水平之下,各种不同档次器材在声音上的差异,应该仅限于在声音频响的宽度、声音功率的大小—即密度、力度大小的不同和音色风格方面的差异,而在音质细节表现方面应该是没有很大的差别的。
但是为什么不同档次的音响器材声音表现的耐听度相差又那么大呢?主要原因是在于每台(套)器材中,对于电源处理部分成本投入的大小!这个电源成本包含的是:电源部分的功率余量和材料的质地、电路的处理能力等等。我们打开任何一台高档的音响器材,可以看到:机器内电源部分的成本,占到整机成本的50%以上。器材内部电源部分的成本,决定了它抵抗电网电源中谐波失真干扰的能力。因此,这个由电源引起的音响失真率占整个失真比例中的50%左右!
四、电源是声音失真的总源头:
    任何音响器材都是一类电-声能量的转换器。它们的所有能量的来源——是墙上电网提供的220V/50HZ的交流电源!由发电厂发出的正弦波电源是相对干净的“高保真”波形,对称度、光滑度都较好(高次谐波含量少)。但是这些电能在历经“两万五千里”的升压、降压、此起彼伏、分流负载的漫漫路程,到达我们小区的变电所,再分散到我们的屋内,已经是伤痕遍体,波形都严重失真了。
我们在这里讨论影响音质“失真”的源头—重点是指电源中谐波相位的“错位性失真”!电源50HZ基波波形的扭曲变形失真,是基于其高端谐波成分的错位-相互叠加(过高的脉冲尖峰)、相互抵消(过低陷的凹谷)—整体谐波能量分布不均衡状态所造成。这种电源谐波相位的“错位性失真”率,是引发器材所有声音失真的总源头!电源就如人体中的血液,假设供血系统不畅通、血压不稳、又有堵塞现象,就会引起人体大脑缺氧或脑梗阻的病症。
    我们用频谱分析仪观察不干净的电源:除了50HZ基波变形之外,所有高次谐波波形之间的间隔已经混沌不清,除了奇形怪状的各种尖峰轮廓线之外,所有的波形混杂成一片雾网,“雾”,就是朦胧不清——如水混浊,是因为杂质太多。这些雾状的电能源,在进入我们的音响器材里后,转换出的声音一定也是雾状式的“失真”: 音质时好、时差,或者一直不耐听,害得发烧友们不亦乐乎的忙搞搭配、摩机。
发烧友对于声音不耐听表现,有各种形象的描绘词语:清晰度不高;数码声(背景声底毛噪感),频响(声场)不宽;低音下沉度不足,声音发蒙、发紧,缺少光泽,暗淡,缺乏鲜活感、定位感差,声像聚焦和饱满度差,层次感差,高中低音的平衡度不好等“失真”现象;这些听感现象,都是电源回路中音频谐波电流的相位错乱所造成。
    发烧友们不遗余力地搞器材搭配、校声、搞防震、吸音,换线材,归根到底在解决什么问题呢?实质上是在后天性地弥补由于环境中声反馈对于音频电流相位与声频波相位相互之间不同步的状况;在补偿、修正、减少电源中50HZ基波和高次谐波之间相位差引发的电声转换后的“声音的相位失真”!
    我们的音响器材都是“放大器”,它们会把电源中所含的百分之几到十几的谐波相位的失真率放大发声,而被放大了的不同频率的声波在环境中产生震荡、反馈,又与器材自身的失真率叠加共振、恶性循环,造成电能的转换效率、声音的还原效果大打折扣;形成声音的各种不耐听状况。
每一套音响器材,都有它相关参数的音质指标:比如它的三维声场空间感大小,是由声音中的高端谐音成分所组成,即由放大器自身的频响特征所决定;声音的清晰度、层次感觉,是由器材自身的线性特性所决定;声音中的节奏、旋律、弹性的速度感,是由器材系统内部的综合阻抗特性所决定;声压的力度、响度、密度是由器材的功率大小所决定。声像的分离度、定位感、鲜活性、则取决于器材电源电感部分的品质—抗磁饱和干扰的能力;声音背景的本底噪音、以及所谓数码声的毛躁听感,是由于电路自身产生的几十Khz以上的超高频段中,一些奇次谐波叠加形成的干扰尖峰引起的刺耳效应。
    以上这些有关音质指标的因数,它们最终发挥得好与不好,都取决于电源的供应质量:即电源谐波的同步、同相特性的好坏程度!好则锦上添花,不好则是雪上加霜。例如:电源基波形状扭曲变形,正弦波的上、下幅度不对称,还要造成电源中直流成分的比例增大,这个直流分量,对于器材中的铁芯线圈、磁芯变压器的危害性十分大,引起磁阻涡流增大后发烫或轻微震荡,使音频电流的瞬变效率被大幅度降低,轻则造成音质的浑浊感觉,重则烧毁器件,这都是电源谐波相位失真干扰惹的祸!
    为了解决电源的谐波干扰影响音质的问题,市场上有多种多样的电感式滤波器、二次精密稳压电源、电感隔离牛、磁化品、化震物、脚钉、脚垫等产品供选择。这些传统产品排除干扰的办法,绝大多数都是采用将电源中10KHZ以上的谐波成分进行滤除、或者以交流—直流—交流的二次转换、隔离、吸收、消震的种种的方式来处理,也都能在一定程度上改善一些音质。但是前面这些二次电源和各种的滤波器的运用效果,无一不是受到功率太小的制约,大多数都不能用于大电流的后级功放,如用了就要压缩声音!而进口大功率专业用途、10KW以上的二次精密稳压电源价格在人民币十来万元一台,15KW以上的要二、三十万元一台或更高,价格都不菲。
    因为音乐声是由无数起伏跌宕的瞬态乐音尖峰脉冲波组成,尽管这些脉冲波间隔时间的周期很短,但我们在实测它们瞬时爆棚幅值的功率时,却发现:瞬时功率确实比平均音量的功率大5-10倍以上!(请注意:我们是使用碟片中的音乐信号来测试,不是用常规等幅测试信号源来测试的!)比如我们的家用音箱,一般功率都设计在200W(瓦)以上,我们普通的功放机的功率多数都是4—500瓦。那么,我们必须为功放系统配备十足5千瓦以上、最大瞬时功率10千瓦以上的净化电源,才能保证普通音响系统中的音频脉冲尖峰波,不再因为净化电源功率太小缘故,而被削掉顶部造成声音阻塞和失真!
    在这里,通报一下我们经常与发烧友们沟通过的疑问:家用音响平时开的响度充其量不过几十瓦,怎么还需要几百瓦的功放机、或几千瓦以上的电源储备量呢?因为每一个乐音的音频电流波形,都是一段根据音乐表现内容所需要时间的长或短、呈现起伏衰减特征的瞬态脉冲型的波形曲线,它们是没有源源不断地、用一样的波形能量做为后续来补充的!(如果有一样的波形能量补充的话,那是噪声,而不是音乐了。)如前面所述,我们必须要用几倍、十几倍以上能量储备的功率放大器或电源的“压力”,来推动这些音频电流突破CD机、前级、功放、线材一路 “围追堵截”的阻力,才能到达喇叭发声,否则,这些没有后续能量补充的音频电流,走到喇叭上时已经被消耗的差不多了,更不要说出好声了。
大功率的功放机和大功率的电源,有如一座储水的水塔,墙上的电通过小水管,源源不断地将“水”泵到水塔里,保证一定的水立方储量,才能保证家家户户大小不同的供水量—我们的音响无论开在小的音量、大的音量时,声音才少失真。否则,音量一开大,“水压”一下降,水龙头里出的水小不说,还会有空气;也就是说,音频电流的波形被削顶失真了。
    大家都有这种经验:你敢将你家里音响的音量开到最大吗?肯定不敢!因为一开大,声音就会爆裂难听。如果您也有这种现象,我们说,至少您的这套音响器材前、后级的系统功率匹配,存在严重的不合理!事实上,我们多数的发烧友家里的器材都是这种状况。这种状况和问题,任何发烧专家都是纬莫如深,不会触及的。当然,这也不是本文讨论的重点。本文讨论的题目仅仅是“亡羊补牢”的一种好办法。
通常情况,我们居室中供电网的电线最细线径哪怕在2.5平方情况下,也能供出十几千瓦的瞬时功率!所以,在发烧圈里长期以来认为后级功放是万万不能使用电源滤波器的,还是直接插到墙上好一些的原因所在。
    市面上进口的成品二次电源或电感滤波器内部的线圈或者变压器的功率一般只有几千瓦。而电感线圈类型的物理特性告诉我们:它们对模拟波功率转换在最高的效率时,最多只能达到75%,那么,这标志几千瓦滤波器的功率又要被活活地打掉25%以上的折扣!当瞬时要求给功放提供出5—10 倍的音频脉冲电流时,这些电源线圈内部的电压降和反电势的阻抗损耗十分大,造成使用这些电感式的电源后的功放发出的声音受到大幅度地压缩或削波。
    所以,以上进口的各种电感式的电源,主要是因为功率和成本限制的原因,造成对后级音响效果改善得不够全面。也不能从源头上解决谐波相位的失真率和拓宽音响动态频响的问题。
    隆宇对音响电源的设计理念认为:从能量转换角度讲,电源处理器设计的实际功率必须要足够地大;同时,电源中的谐波成分与音响声音中的谐波成分同样都是很重要的;只要谐波存在的特征是有正面改善效应的,都是好东西!
    我们玩音响都知道:声音频响的宽度、速度、声像的定位感、质感、声音中的层次细节、活力感,主要是由高频段的谐波(谐音)成分造就的。
而我们音响系统的供电回路,又是串接在墙上电源总的回路中,因此,电源的频率特征决定了音响的频率特征。对模拟音频来说,再现声音中的频率特征越高、谐波的成分越多,失真与干扰越小,声音保真度越高,音质也越好。
    “谐波多”—是宽带的象征,(有如网络的带宽一样,兆数越宽,电脑上网的速度就越快)。所以,电源中的谐波成分是不应该滤掉的!如果将10KHZ以上的谐波滤掉之后,其结果是人为地同时收窄了音响频响的宽度,就压缩了动态,器材在还原音乐声时,声场延伸不出去,声音会发紧、缺少鲜活力,将丢失掉许多表现高频段谐音的成分。隆宇的产品如同一台电源解码器,是巧妙地回收和利用电源中的谐波,化害为益,拓宽音响的频响范围,将音乐还原得更加丰富多彩,增加愉快的感觉,更加耐听。
五、解决声音失真的治本办法:
    音乐欣赏虽然是个性化的感觉,但对声音的满意程度仅仅是“萝卜白菜各有所爱”,那是无奈的说法。爱美之心人皆有之,如果自己的一套音响用了新型电源之后,真的出现了脱胎换骨的好音质,而且性价比又高,这是所有的发烧友都要认同的;建议试用隆宇新型的大功率电源处理器。
隆宇电源的倍频参数大小,对音质的改善率密切相关;倍频数的大小,决定了将每一个乐音中所包含的这一段谐波(谐音)的数量和层次,能分解到哪种清澈的水平;倍频数的大小,决定了将声音中谐波群的相位调整到哪种更准确(耐听)的程度。
我们的要求是:用了之后,要有如一台声音 “解码器”的功效;音质要更耐听,还要久听不累;将一套现成音响的综合效果整体地拔高一个档次!最好还要减少或免除您为了处理听音环境的音染,再付出劳动力。因此,隆宇系列产品中,总有一款电源适合搭配好你的音响系统。
这里重点说明:这种新型的电源处理产品,不是传统性质的、有电感线圈式的滤波器。它不是将有干扰性质的谐波成分滤掉,而是将它们分解整形、回收!大家知道谐波成分是电源总能量中的组成部分,我们将原来有干扰性质的、降低效率的谐波能量都利用起来之后,因此,电源的总能效比要比原来增大10%以上,声音的响度、力度都明显增大。
    同时,它既然叫专利,也就是与传统的各种电感式滤波器存在有本质上的区别。如果你采用常规的电能质量检测仪器来测试比较,是测不出它的优点的,因为谐波的成分依然存在。业余情况下,只要用听声音、看图像,可以立竿见影地比较出效果;专业领域必须要用频谱分析仪观察,才能看到宽频带范围中谐波群的清晰度和相位的一致性特征;如果要测定对比它们的直流含量,只要有一个对称度高的全波整流滤波电路加上一台直流毫伏表就可以鉴定出。另外,隆宇的新型电源整机,提供出的大电流都是设计在80A以上,功率都在17000W以上,可以轻松应对任何大功率的后级功放,绝不会压缩声音的。
六、解决声音失真的“治本”技术:
    这款新型的专利电源机,实质上是一台高功率、超大规模的集成电路,它对墙上电源中的基频成分和所有无序的、呈干扰性质的高次谐波成分,以隆宇发明的“模拟波自然编码分频技术”,实施细化编码分频(倍频)的微积分运算模式、波幅相位调制等技术处理;将墙上电源的基波和所有的谐波成分“再生”成为同步、同相、宽频正弦、纯净高效的新能源。下面是性能特征的简介:
1、波形特征—带宽内所有的波形相位一致,光滑、清晰。
2、直流特征—大幅度降低了电源中原有的直流份量,同步减少了以往影/音器材中变压器铁芯、磁芯由于直流磁饱和大造成的能量传递损耗。
3、宽带特征—补偿了动态电流在流动中受到线材和器件天生存在的“肌肤效应”造成的频响损耗;将整体电能的频率转换速率提高。
4、效率特征—补偿了以往电源导线本身的线阻在通过大电流时产生的“电压降”的损耗;将音响响度、力度、彩电的亮度、色差饱和度提高。
5、效果特征—本机从源头上对由于电源谐波引发的各种失真干扰实现了标本兼治!整体改善了音、视频的效果。改善的最高境界——在搭配好了之后,应该达到50%左右。
6、技术特征——它是一台高压大功率、宽频带的“解码器”,它犹如一把具有几十万个齿距的梳子、或叫做具有几十万个分频段的分频器,对每一瞬间所有通过的音频电流成分实现了全面细化的分解和调制。

    综上所述:音乐是人类最美好的语言。玩音响:是特殊群体的一种高尚的爱好。玩好声:要道法自然。自然中自有它的规律之道和规律之法,我们只有领悟、遵循自然规律的道和法—音响的道法,才能接近自然的HI—FI境界。

   

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