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从客观技术测量探索Hegel H95重现音乐的精确度

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1#
发表于 2023-1-8 17:25:28 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式


全文转自:声艺探索

不知道从什么时候开始,HiFi圈出现了一个特别的流派-科fi派(科学HiFi派),有别一般的玄学派,他们十分关注HiFi器材的技术测量指标,甚至从测试数据中得出音质的评判结果。


但是我们比较认同“测量的意义是测量本身,任何强行将听感和数据做直接等价的都是愚蠢的行为,作为一个HiFi发烧友,应该要去了解测量,建立测量与听感的关系,才能真正沉浸于音乐之中”。

然而很多发烧友因为不具备一定的数字电路和通信技术基础根本看不懂这些测量图表和它们背后的含义,令到测量失去了意义。下面我们尝试用尽量简单的语言解密淹没在眼花缭乱技术图表的“真相”。

我们现在以Hegel H95为例子,从客观技术测量数据探索Hegel H95重现音乐的精确度。





2#
 楼主| 发表于 2023-1-8 17:26:01 | 只看该作者


H95是Hegel最新型号,用于取代老型号H90。输出功率为2 x 60W/8欧姆。按照Hegel的介绍,两者在模拟放大部分是基本一样的,都用了一对东芝2SA2121/2SC5949功率管,获得60W/声道(8Ω)的输出功率。H95失真处理采用了处理速度更快、精度更高的SoundEngine 2版本。另外H95使用了更高级别的解码芯片——AK4490,这枚芯片也在Hegel的高端解码器HD30身上使用过。而之前的H90、Röst、H160使用的是AK4396。AK4490和AK4396的大部分指标虽然相近,但在失真度这一项上AK4490足足低了12dB之多。


因为Hegel H95是一台内置解码的合并式功放,所以我们将从功放和解码两部分讲讲常见的技术测量数据的定义和评判标准。出于简易理解,部分测量限定条件没罗列,用语也不太规范,如果有不正确的地方,希望读者在评论区留言斧正,不胜感激。

下面你看到的所有测量图表均为http://soundstage.com电声实验室使用业界最顶级 Audio Precision APx555 B 系列分析仪测量的图表。


3#
 楼主| 发表于 2023-1-8 17:27:47 | 只看该作者
Hegel H95功放部分技术测量解读

与音箱一样,我们首先关注的是功放重播20-20kHz扫频信号的频响失真,当然失真度要求要比音箱严苛得多了。

PART01
频响曲线测量



在我们上面测量的频率响应图中,H95 在 5Hz 时略低于 -1dB,在 100kHz 时略低于 -2dB(优于 20kHz 时的 -0.2dB)。虽然Hegel公布的频宽规格中没有包含“±dB”,但该测量清楚地表明 H95 是一款真正的超宽频响的功放,证实了Hegel声称的频率响应为 5Hz 至 100kHz。在上面的图表我们可以看到只有一条轨迹线。这是因为左声道与右声道的轨迹线完全重合,表明H95的两个声道完美匹配。

对比一台相同价位的同样宣称5Hz-100kHz合并式功放的频率响应数据,请见下图,我们可以看到20Hz是0dB,20kHz是-0.4dB(左/右),在极端情况下,5Hz是-0.1dB,100kHz已经滚降是-11dB左右。所以两者对比,Hegel官方公布的数据显得更诚实一点。




一般来说,根据ISO 3382的标准,在500-1kHz的范围,在大型厅堂、消音室或准消音室中,人耳能分辨出0.5-1dB的声音大小差距,但在一般环境下,只能分辨出3dB的声压差距,所以对于Hegel H95来说,普通听音环境下,从5Hz-100kHz范围内保持不容易被人耳察觉的频响差异,但是对于功放这类产品来说,最好把评判标准定在0.5dB以下,事实上,在先进的电声科技下,合格的大厂在频响测试中几乎不可能出现重大的失误,不过从另外一个侧面,倒是可以说明Hegel在营销中的一种严谨的态度。


4#
 楼主| 发表于 2023-1-8 17:29:42 | 只看该作者
PART02相位响应测量

相位响应测试,简单来说,同样是衡量设备在不同频率信号下,在时域范围的失真度,该指标在测量范围中越小越好。



上面显示的是 H95 从 20Hz 到 20kHz 的相位响应,使用10W固定功率输入到8欧姆的音箱输出上测得的模拟数据。H95在 20kHz 时只有 +20 度的相移,在 20Hz 时则小于 +10 度。

同样对比上述那台参考合并式功放的相位响应测试



20kHz 时+30 度的相移,Hegel H95依然是优于同价位的功放。

同样能衡量功放频响稳定性的指标还有RMS测量,比较容易理解,不再赘述。



上图显示了从 5Hz 扫描到 100kHz 的模拟输入的 RMS 电平。蓝色线为 8 欧姆负载,紫色为 4 欧姆负载,



5#
 楼主| 发表于 2023-1-8 17:30:05 | 只看该作者
PART03THD+N相对输出功率测量

下图是THD+N 与 1kHz 时的输出功率(4 和 8 欧姆)测量图表,这个指标的数学含义比较复杂,简单来说,我们主要看不同负载下的输出功率的失真曲线拐点。



我们可以从测量图中看到,Hegel H95在 8 欧姆负载(左/右通道为蓝色/红色)最低失真功率达到40W左右,在4 欧姆负载(左/右通道为紫色/绿色)达到将近50w左右的最低失真功率,而且两者十分接近,也在一定程度上表明H95可以较好的驱动不同阻抗的音箱。

PART04
总谐波失真和本底噪声FFT频谱

最后我们还可以简单的对比Hegel H95的总谐波失真和本底噪声FFT频谱对比,本底噪声是一个和信噪比以及动态范围相关的数字,越低的本底噪声会使功放的信噪比和动态范围越大,驱动音箱的底噪越低。

一般来说,本底噪声比信号低-80dB,我们才听不见。所以在合格指标为-80 dB,优秀指标为-120dB。



上面显示的是同轴数字输入 1kHz 0dBFS 24bit/96kHz 输入正弦波信号的 FFT频谱,我们可以见到,即使是在3kHz的三次谐波失真也依然在合格范围内,而大部分谐波失真和本底噪声标准都保持在-130dB以下。总体属于优秀等级。

对比同价位的某名牌合并式功放,高低立分。



6#
 楼主| 发表于 2023-1-8 17:31:16 | 只看该作者
Hegel H95解码部分技术测量解读

到这里,我们已经简单的说明了Hegel H95在功率放大部分重要的几项指标,下面说说H95的解码部分技术指标解读。

PART05
数字线性度

(基于16bit/44.1kHz 和 24bit/96kHz信号)

线性度是DAC实际转换电平与理想电平值之间的最大偏差,首先给出固定的测试电平,对比获得差值,线性度越好的设备,有效动态范围就越好。我们主要看横坐标的值,低于-96dBfs为优秀等级。



上图显示了Hegel H95内置DAC在 -100 dBFS 时接近理想的 0dB 相对电平,换言之,它的动态范围达到优秀等级,也已经接近理想值120dB(20bit)动态范围。

PART06
J-Test即Jitter抖动测试



上图显示了在 H95 测量的同轴数字输入的 J-test 测试结果。原理暂时不赘述,我们只需要知道优劣的评判标准是坐标轴低于-110dBFS为合格,低于-120dBFS为优秀。我们可以看到H95内置DAC在J-Test 测试中, -110dBFS 以下的频带中看到了一些峰值,其余的都低于 -130dBFS。这是一个很好的 J-Test 结果,表明 H95 DAC 具有良好的抗jitter抖动能力。



7#
 楼主| 发表于 2023-1-8 17:38:19 | 只看该作者


PART07:总结

1、我们从Hegel H95频响测试和RMS测试中,可以得知它是一台拥有极其平坦频响曲线的超高频宽放大器。

2、从本底噪声测试和FFT频谱测试中可以得出Hegel H95拥有非常低的底噪,越低的本底噪声会使功放的信噪比和动态范围越大,驱动音箱的底噪越低。从某个角度来说,H95有非常好的回放细节的能力,因为信噪比越好的设备,弱小信号不会被噪声掩蔽,解析力就越好。

3、从THD+N相对输出功率测量中,我们还可以看出,Hegel H95虽然额定功率不高,但是在不同阻抗下的低失真输出功率十分接近,也就是说,可以较好的驱动不同品牌的音箱。

4、我们通过对Hegel H95内置DAC的线性度测试和j-test测试,可以得出内置DAC拥有非常好的动态范围和优秀的抗Jitter抖动的性能。

5、很可惜,http://soundstage.com电声实验室没有测量Hegel H95更多的性能测试,例如多音测试等。

所以,关于如何看懂简单的客观技术测量图表,你学废了吗?

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