Nelson Pass 談擴大器非線性失真

Nelson Pass 在 2015 California Audio Show 開講擴大器非線性失真，投影片可以在 First Watt 下載。列一下我的心得感想如下：

1. 先跳到他的結論，只用中等音量聽小編制音樂的人，可能會比較喜歡有一點非線性失真的擴大器，至於比較喜歡二階失真或是三階失真，則是看人口味。


2. 相對的，喜歡聽大音量大編制的人，會喜歡低失真的擴大器，目前共識 0.01% 以下大概就是聽感上感覺不出來差異的程度。


3. 有正確設計複雜負回授的 Class-AB (push-pull) 機器，比較容易做出來超低失真。我個人的參考書是 Douglas Self 的 《Audio Power Amplifier Design》， 在這本書裡，他提供了一些範例，像是全頻段 (10Hz - 20kHz) 在 22W / 8Ohm 失真低於 0.002%  的機器。比較可惜的是 Douglas Self 比較少提供失真對功率的圖，比較常用的是失真對頻率在固定功率的圖。所以他的圖無法直接和 Pass 投影片裡面的相比。


4. 無負回授也能做到很低失真，Pass 並聯了一千顆 JFET，做到 0.001% (我猜這是用 1kHz 量測的結果，Pass 並沒有提供任何對失真對頻率的圖形)


5. 用功率 IC 其實也能做到非常低失真的表現，像是 Neurochrome 用 THAT1200 做為輸入級，用LME 49710 為主要放大，能做到 THD+N 滿功率 (38W) 全頻段低於 0.002%。 


6. Class-D 的非線性表現其實很不錯，在功率稍大的時候可以到 0.005% 左右，比較差一點的其實是雜訊表現，所以我們會看到隨著功率下降， THD+N 持續上升的很快。

LSR305 的低音單體改裝

前一陣子看到 NO Audiophile 評論 JBL LSR305，他的近場量測發現 1.5kHz 左右有一個非常深的凹陷 (Notch)，我之前的近場量測沒有量到這麼高頻，所以沒有注意到。他推論這是 JBL 刻意設計的，但是我看法不同，決定再次近場量測，結果如下圖。可以看到左聲道的凹陷比較小，右聲道的凹陷比較大。上面兩條比較平的曲線，是我手持測量麥克風在三十公分左右用 128k 長度掃頻的結果，可以看到凹陷比較嚴重的右聲道，在這種很隨便的近似遠場量測還是有凹陷。因為沒有上腳架，也沒有 time gating，所以這個量測的細部上上下下就不要太計較了。另外有趣的一點是我近場量測到的凹陷不如 NO Audiophile 的明顯。

改裝前近場量測

很久以前在查一個叫作 EnABL 改造單體振模技巧的時候，我找到了 http://www.speakerdesign.net/，其中有一篇 2008 年討論 EnABL 的文章就有提到多數單體在直徑約略等於半波長的時候，會有一個凹陷。他量測的例子是 5.25" 單體的凹陷在 1.7kHz，這不就是在 LSR305 近場量測看到的東西嘛？他也介紹了簡單的改裝方式，就是用 Wet Look 塗在振模和懸邊的交界處。我就把腳架和麥克風架設起來，每塗一層就量測一次，結果如下圖：

一到三層 wet look

從沒有塗到三層，依序是黑紅綠藍。可以看到這個凹陷被有效控制了。比較可惜的是整體曲線並沒有那麼平順。因為第二層到第三層的差異很小，我決定就此霸手，並再次手持三十公分量測近似的遠場曲線，結果如下圖。

三層  wet llok 的結果。

可以看到有三層 wet look 的右聲道，近場量測和左聲道看起來還是頗不一樣。比較上面深藍和淺藍色的分別是加上 wet look 前後的三十公分量測結果，那個凹陷以及之後的隆起都獲得改善了。但是和左聲道相比，形狀還是不太一樣。

用閃光燈分別直打和跳打天花板拍攝加上 wet look 的照片如下：

閃光燈直打

跳燈天花板

看照片就會發現我手沒很穩，塗的有粗有細，但其實近看比較接近跳燈的樣子，並沒有那麼明顯。

可見低價位的喇叭品管還是沒有那麼嚴格，左右聲道的單體其實是有點差異，我的左聲道高音單體也有裝歪一點點，但這很容易自己調整就是了。