为什么音箱功放需要调音（上）？
很多人都想不通，或者不明白为什么音箱功放需要调音。认为调音是玄学，是骗人的东西，不科学（科学派尤其反对这个）。甚至很多做技术的人都想不通。这里小编就简单谈谈为什么音箱功放这类产品需要调音的问题，说得不好不对的地方，欢迎提出来讨论。不欢迎预设立场的喷子或为了杠而杠的杠精。
对自己而言，调音是客观存在的，也是必须的。为什么需要呢，这个问题我是这么看的：原因主要有两个，一方面是因为我们机器标称的指标太少了；另一方面，完美的hifi机器是不存在的，因此，绝对的完美重现录音是不存在的，尤其是在功放上还是音箱上更是如此，在这么情况下，调音就是必须的。甚至是在解码音源上，看起来数据已经远远超过人的耳朵的极限了，但实际情况也并非如此（原因后说），调音仍然是客观存在的。
首先，完美地重播其实是不存在的，不管是音箱还是功放，哪怕是在参数上都是可以看出明显的问题的。
比如音箱，国家高保真标准要求，频响范围波动+/-4db即可（国际上也一样），这个指标是相当宽松的，不过AV级的音箱还是不能满足要求，现在hifi公认的标准是要求+/-3db。按这个标准，某个频段，最大差值有6db之多，不要说6db了，在大多数频段3db就是轻松可以分辨出来的差异了，6db简直可以用巨大来形容。
对音箱另一个重要指标是谐波失真THD，hifi标准要求是，200-3000Hz小于1%，这个指标也很低。一般hifi音箱，大约就200-20000Hz能做到1%以下吧，hi-end级别要求大于100Hz低于1%的谐波失真（基本上是各大家旗舰级的要求了，非标准，但想号称hi-end，这个也算个行业标准了）。而失真1%在中高频段是完全可以听出来的，2%的低频失真，动态大了也很容易糊。失真做好很难，比频响更难，但它对音箱的音质影响是最大的，没有之一。
这里顺便多说一句，谐波失真基本没有厂家会标，原因很简单，标出来不好看。不过自己标，自然声NS15和17都能保证在80Hz以上满足1%以下的THD失真的要求。当然也有标的，但不标总的谐波失真，也不标一次的，标二次三次的，还真能糊弄到人。有人在我文章下吹，说某品牌（很大的，全球排前三以内）谐波失真可以做到100Hz以上小于0.5%呢，然后觉得我的80Hz以上1%以下的谐波失真太差了。吓得我赶紧去看，结果就是这种。
频响曲线的波动我们叫线性失真，谐波失真、相位失真等叫非线性失真，它们对录音的还原都起着不小的作用。其中谐波失真影响是最大的，原因很简单，大家都做不好，瓶颈效应而已。扬声器的振动太大了，动不动就达6mm（+/-3mm的线性冲程），振膜在如此剧烈的振动下，不变形是不可能的。俺家的实木三文治6.5寸单元的振膜能在+/-6.5mm的线性冲程下保持80Hz以上谐波失真小于1%，可以说行业前三以内的恐怖指标了。
频响影响小些，因为做到+/-3db还是不难的，顶级能到+/-2db，这已经很小了，毕竟还有1db的测量误差在呢。通过DSP这类方法，频响曲线是可以进一步改善的。但其实然并卵，首先是频响直和不直，并不一定意味着好听和不好听，频响某些地方的变形，甚至可以让某一类或几类音乐更好听；更重要的是，DSP这类的方法在解决一个小问题的同时，引入了一个大问题，更多的相位失真。很多监听党拼命的提升频响的重要性，却有意无意的忽略谐波失真和相位失真，要么是真不知道，要么是装着不知道。当然，谐波失真也不是都难听的，偶次的就很好听，但这个不是人为随意可以控制的。纸盆、实木等天然软材料振膜的偶次失真就要高一些，硬的比如金属振膜等反过来。
不扯远了。对音箱而言，不管是+/-3db的频响失真还是1%的谐波失真，都不是人耳无法感知的。因此，音箱的声音，是无法准确还原录音的，失真是必然的、可闻的。在这种情况，叫嚣“XX的箱子就是录音师听到的声音，频响是一根直线，100%真实还原录音”之类，不是蠢就是坏。不那么还原有两种可能，一种是更难听，还有一种如上面所说，频响失真某些情况下也会很好听，谐波失真也一样，那，让这种失真好听而非不管它就很重要了。这就是调音了，有水平的能让失真比不失真更好听并不奇怪。反过来，不管它随便来，那难听的居多。而如何调就是水平体现了。
功放的参数感觉要好得多，但其实不然。晶体管的功放参数为什么看起来小，听起来大的主要原因晶体管机一旦过载，失真将会飞起，很快会从0.01%飞到10%甚至更多。因此，需要足够的功率余量去保证低失真。同时，为了控制住振膜的振动，也需要大电流去控制，有一个指标也与此相关，即阻尼系数。这里多说一句，阻尼系数不是越大越好，太大了，声音会死和硬。功放和喇叭有一个匹配的问题。
简洁的电路是有利于减少失真的，尤其是高频的失真。不过，管子少了，电路功率会小一些，电流也一样，对喇叭的控制能力也会更弱一点。不过，现在的元件，还是可以即保证电路上的简洁，又能做到不小的功率和控制力的。我最近推出来的A120功放，只用了一对管（单边），功率做到了近140瓦8欧，自己都吓了一跳（原本我的设计目标是100瓦）。管子少了，配对的问题就没有了。自己的300瓦的纯后级，一边也就用了6只管而已。当然，管子小并不意味着成本低。市场上便宜管三五元一只，贵的三五十，所以，光数管子看好坏是典型的错误做法（类似于看喇叭大小评判音箱优劣一样）。
最终的指标非常漂亮，输出功率近140瓦8欧，220瓦4欧，失真只有区区0.002%，信噪比110db，实测值。这个指标在功放里可谓天花板级别了。但惨的是，由于体积的原因，内部有点乱！真不如有些便宜的好看。
这样说来，似乎功放是不需要调音的。但其实不然，你用什么管子的声音是有区别的。不同种类的管子声音区别很大，同时便宜管子不仅需要多只管并联，就算单只指标也比昂贵的也会差很多（声音也一样）。运放也一样，不同品牌和不同型号的运放也是有差异的。耦合电容也一样，用Elan的和蒙多福的，苏伦的，声音都会不一样，并不是越贵越好。只要有选择，就是在调音。只不过玄学上要少些而已（下中会说到），因为IC的参数足够多。不过，不同参数对应的声音怎么样呢，并没有测试输出参数去对应（功放的电性能参数，一样少得要死），所以，听感一样是非常重要的。而只要需要听感，就需要调音。
专业功放的维修方法及步骤
1．打开机壳别通电左右主板看一遍
为了避免故障机通电造成二次损坏，维修时，不要先通电试机。打开机壳详细查看一下左、右声道主功放板，看是否有管子炸裂、电阻烧焦、保险管烧黑等明显损坏。
2．在路测量功率管大管是否有击穿
如果从表面上查看左、右主板无明显损坏，可用指针式万用表Rx1挡在路测量大功率管的集电极与发射极之间是否有短路击穿现象。NPN -侧用黑表笔接集电极，红表笔接发射极，PNP -侧交换表笔测量。正常时应是阻值无限大，表针不摆动。如果机内电容还有存电，表针闪动后会回到原位。如果表针指示阻值为0Ω或阻值很小，说明功率管有击穿现象。一般只要一侧功率管有击穿，另一侧功率管很可能也有击穿。在路测量三极管的三只引脚之间的电阻是检查电路的基本方法，从而不必拆下管子大体判断是否击穿和开路。用MF47型万用表Rx1挡在路测量大中小功率管的脚间电阻，正常管子测量结果如下：正向测量，大功率管Rbe≈12Ω、Rbc ≈12Ω、Rce=∞(不导通）；中功率管Rbe≈15Ω、Rbc≈15Ω,、Rce=∞:小功率管Rbe≈20Ω，Rbc≈20Ω、Rce=∞；反向测量，均不导通。场效应功率管在路测量除漏极与源极反向测量内部二极管导通外，其余各脚之间应均不导通。
3．所有大管无击穿通电用耳听其间
如果经检查没有发现功率管有击穿现象，可通电试机。开机后用心听机内声音，专业功放一般都设置有保护续电器， 而且是每个声道一个，继电器吸合时会发出清脆的“叭嗒”声。有两次响声说明两个继电器都已经吸合，两路主功放电路基本正常，故障可能在外围输入与输出保护 电路。如果听不出是两个还是一个继电器有动作，可用手指按住继电器后开机。继电器吸合手指会有振动感。如果继电器在延迟几十秒后都不吸合，说明主功放电路 有故障。
4．大管不会全击穿射极电阻拆一端
如果功率管有击穿现象，而且所有管子测量结果都一样。此时不要一个个都拆，因为一侧的功率管全是并联关系，只要有一个击穿就会形成这样的测量结果。在实际维修中发现，一般都是个别管子击穿。把所有功率管发射极的陶瓷电阻脱开一端，再测量集电极与发射极电阻，击穿的管子就会暴露出来。这样便可只拆除坏管，省去功率管全部拆卸的麻烦和避免对印刷电路板的损坏。
5．查出坏管查周边三脚外围遭牵连
功率管一旦击穿，其三个极间就会完全导通，电源电压直通输出中点时必然要烧断发射极0.25Ω/5W的陶瓷电阻，如果该电阻没被烧断，就一定有别的地方出现开路现象，如保险管烧断或印刷板的铜箔熔断等。与功率管发射极相连的过流保护取样放大管功率管击穿，与基极连接的推动管击穿，上下推动管发射极电阻必然随之烧断。当上下推动管击穿后，恒压偏置管的损坏就很 难避免。在G类放大电路中，输出功率管的击穿多发生在强信号输出状态，这时，高压供电已经启动，作为高压供电开关的功率管或场效应管将会与输出功率管同时损坏。
6．脱开电阻暂不焊安全供电细查验
更换所有坏件后，不要急于恢复功率管发射极的陶瓷电阻脱开那一端。如果有功放维修电源，便可放心通电检查。如果没有类似的安全电源，使用原机正负电源时，可用两只100w灯泡分别串接在功放主板的正、负供电电路上。 100W灯泡的热态电阻是484Ω，正常功放主板的静态电流仅几十毫安，灯泡不会亮。如果电路中仍有严重短路故障，灯泡会发光，灯丝电阻将起到保护作用，防止电路再次损坏。对于具有两组供电电压的G类功放电路，供电要接在低压供电端，供电后对电路的关键点电压进行测量。
7．电压检查两关键大管偏置和中点
专业功放都属于甲乙类功率放大器，功率管偏置电压在0.3V—0.5V之间。通电测试不安装功率管脱开的发射极电阻，是为了防止偏置过高，集电极电流过大而影响测量。如果原电路两只推动管发射极只使用一个电阻，不与输出中点连接，当所有功率管发射极电阻脱开后，输出中点等于悬空，输入端失去直流负反馈，不能 对输出中点电压进行伺服控制。因此，需要在两只推动管的发射极与输出中点之间各接一只30Ω,的电阻或正向各接一只二极管。如果原电路中两只推动管的发射极各有一只电阻与中点连接，则可不再加电阻或二极管。这时，测量功率管基极对输出中点的电压应该是±0.3V~±0.5V。采用场效应功率管的功放，栅极对输出中点的电压应小于1.2V。输出中点对输入地的电压应该是0v，对于像QSc系列功放之类采用集电极接地的电路，其输出中点是电源主电解电容交汇处的悬浮地，功率管偏置电压是测量基极与电源之间的电压。这两个关键点电压正常后，方可把功率管发射极电阻脱开的一端按原位焊好，并拆除外加的电阻或二极管。
8．偏置中点全过关先静后动保安全
在安装好整个电路后，仍然使用维修电源或正负供电串联灯泡的方法给主功放板供电，进行全恢复后的测试检查，检查重点仍然是功率管偏置和中点电压。这时，可直接测量功率管b、e结电压，0.5v以下均为正常。场效应管偏置应不大干正负1.2V。中点电压只要不超过正负0.25V，而且无忽大忽小的波动，便说明静态是正常的。这时，可拆除维修电源或串联的灯泡，接入原机正负电源，接上音箱并输入音乐信号，进行动态试机。由小到大缓慢调整音量，大音量试机后，触摸功率管表面略有温升，说明维修圆满成功。
9．大管偏置不在 限 偏置电路是重点
在进行第7步关键电压测量时，如果功率管基极与输出中点的电压超过0.5v的界限， 说明偏置电压过高。其原因，一是更换的恒压偏置管与原来的管子参数偏差太大，二是偏置管基极的上偏置电阻开路或变大。如果检查偏置管和电阻没问题，可调整与偏置管基极连接的可调电阻，将功率管基极与中点的电压降到0.5v以下。如果电路中没有可调电阻，可先在上偏置电阻两端并联一只相同阻值的电阻，然后根据并联后的测量结果适当调整并联电阻的大小。若测得功率管基极与输出中点的电压是0V，则可通过测量偏置管c、e极间电压判断故障所在。正常时，偏置管的c、e极间电压是2V左右。有此电压说明推动管没导通，故障在推动级；无此电压，一是偏置管击穿，二是偏置管基极下偏置电阻开路，偏置管饱和导通。若偏置管与其偏置电阻无问题，说明故障在前边电路，应查电压放大级和差分输入级。采用运算放大器为输入级的功放，故障在电压放大电路。如果出现反偏现象，NPN 功率管的基极是负压或PNP管基极是正压，说明输出中点严重偏移，待中点电压正常后，再重新测量和调整。
10．中点出现正负电从后向前查一遍
如果中点出现较高的正负电压，则功放维修最困难。因为功放各级电路全是直接耦合，前后又有直流反馈，浑然一体，互相影响。坏件又已全换，维修进入困局。要在功率管发射极电阻仍然脱开时进行中点偏移的检修．是为了排除功率管对中点的影响，缩小故障范围。尽管功率管与中点完全脱开，可推动级发射极电阻的存在（后加电阻或二极管），使中点与反向输入端的直流负反馈仍然起作用。中点出现正负直流电压，说明中点偏移较大，超过负反馈的控制范围。用数字表测量，会发现两只推动管的b-e结电压不对称：当中点有正电压时，正电源一侧的推动管偏置大于另一侧；如果中点有负电压，则负电源一例的推动管偏置高。两只推动管基极之间的电压被偏置管固定在2.2V．如果某一只推动管偏置过高，另一只管子就会处于截止状态，这时，输出中点就变成或正或负的电源电压。如果两只推动管b-e结电压一样，但中点偏移明显，多是两只推动管直流放大倍数相差太大，应拆下配对更换。如果两只管b-e结电压不对称，则是前两级电路故障。而差分电路与电压放大级部分的小管子性能不好是很难用万用表检查 的，可全部拆除，用新管配对更换。换管前，要先拆下电压放大管基极与集电极之间的补偿电容，用指针表Rx10k挡测量一下，因为这两只电容漏电的情况时有发生。采用运算放大器输入的电路，可测量输出脚是否有直流电压。有直流电压时要测量其正反相输入端电压，正常情况下，这三只引脚电压都是0V。如果输入端 有电压，则可能是前边电路故障；如果拔掉音频输入插头，还有直流电压，则是IC本身故障。反馈脚有电压，可将输出中点接地端，如果三只引脚中仍然有直流电压，则是运算放大器故障，应更换此IC。此处NE5532和JRC4.558双运放使用最多，IRC4558没有NE5532名气大，但二者可互换。
小知识：在功放电路中，三极管的b、e结静态电压有四种：大功率输出管的b-e结电压在0.3V-0.5V之间，属于所谓的甲乙类状态；差分输入、恒流源。镜流源、电压放大、恒压偏置、电流放大各级管子b-e结电压均在0.6V以上，处于甲类状态；过流保护、G类电压切换的管予b-e结电压电压是0V，处于截止状态；保护继电器驱动电路的管b-e结电压在0.7V左右，处于饱和状态。
11．没有图纸维修难上下左右对照干
遇到电路相对复杂的功放，如果没有维修资料和图纸，维修很难下手。而专业功放的双声道结构给维修提供了方便之门。一般功放很少有两个声道同时坏的，只要有一个声道出故障，用户就会停止使用，因而另一个声道有幸保持良好状态，这为维修提供了参考依据。因为两个声道电路结构完全一样，电路板布局也大同小异，元件顺序编号也有一定规律可循，有的功放两块电路板甚至完全一样。两块板子比照着维修，就是左右对比法 。很多功放采用全对称OCL电路，除差分电路外，其后边的电路是上下对称关系，管子极性相反，阻容大小一样，这给维修提供了参考依据，这叫上下对比法 。在路电阻对比时，要使用指针式万用表，将表设置在 Rx1k挡，红表笔固定在扬声器输出负端接线柱上，从功率管开始一左一右地测量。相同阻值不要管，不同阻值出现时，离故障点就可能不远了。电压测量对比时，要使用数字表，黑表笔接输出负端，红笔一左一右测量。左右对比电压应一样，上下对比电压一正一负。测量重点是：输出中点、功率管基极、推动管基极（找中功率管）、电压放大级发射极（测靠在散热片上的偏置管集电极和发射极）、差分管基极（在音频输入插座附近找）。因OCL电路是全直流耦合，一点出故障会造成整个电路电压异常。电压对比要与电路分析结合，才能找到故障点；电阻测量对比较直观，适合故障元件查找。
12．特型管子不多见常备管子应急换
在维修一些早期产品或进口机型时，常遇到特殊型号的大、中、小功率三极管，若需要更换时没有该型号的配件，就需要应急代换。在专业功放维修中，主要强调的参数是集电极电流、耗散功率和耐压。常搞功放维修的，应储备几种管子，以便随时代换。在小功率稳压管中．5551 和5401可代换差分放大和电压放大电路中的管子，这对管子耐压高达160V，比其他型号配对管子的耐压高。在近年的功放产品中，几乎全都使用这对管子。其基极在中间脚，代换基极在右脚的管子时，将三只引脚弯曲交叉即可。中功率管中，2SC2073、2SA940和2SD669、2SB649两对管子为首选，耐压150V，集电极电流1.5A．耗散功率25W。这两对管子一对基极在左边，一对基极在右边。有这两对管子作备件，便可代换其他型号的中功率管。大功率管分1 00W、150W、200W三个档次。推荐使用C5198/A1941、C5200/A1943、C3858/A1494三对管子。其中，C5200、 A1943是三对管子中耐压最高的，也是目前专业功放新产品中普遍使用的功率管。早期产品中，使用金封功率管的，也可用上述管子应急代换。三只引脚套上绝缘管，利用原散热片上的安装孔，加云母片固定，用引线连接三只脚。G类功放作电源切换管使用的场效应管，应选择耐压300V，电流30A的。如果原电路使用的是不同极性的管子，P沟道管不好配对时，可用IRF640、9640配对并联代换。
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