Vortex系列功放測試(2)
限幅器 Limiter
限幅器快關(guān)提供三種選擇：關(guān)， SpP 和 削減SpP。削波限幅器是一個傳統(tǒng)設(shè)計；在恒削波的情況下，它削減輸入電平（level）從而只有信號峰值輕微減少。SpP 限幅器(即揚(yáng)聲器保護(hù)限幅器)其非常特別的是它在功放超負(fù)荷時對揚(yáng)聲器產(chǎn)生保護(hù)。擁有多級電壓供應(yīng)（H類）的功率放大器通過降低供應(yīng)電壓，對過電流或/和功率浪費產(chǎn)生低阻負(fù)載而達(dá)到自我保護(hù)。這樣，輸出信號中便可能產(chǎn)生方波沖擊。方波沖擊可能到達(dá)并破壞揚(yáng)聲器，特別是高音揚(yáng)聲器，表現(xiàn)為高頻失真。這一問題在任何類似Vortex的H類設(shè)計中十分普遍。段級數(shù)越大，這些問題就顯得越嚴(yán)重。如果功率放大器反復(fù)地降壓對超負(fù)載進(jìn)行自我保護(hù)令信號水平提升至邊緣值，SpP限幅器將探測這一情況并相應(yīng)降低信號水平。
其它保護(hù)Other protections
所有Vortex保護(hù)電路的心臟是一個微處理器，它通過通過對限幅器增益設(shè)置控制所有來自交流電壓適應(yīng)的全部參數(shù)。啟動后，整個外圍電路以一個細(xì)小的交流電壓供應(yīng)而運行。微處理器檢測交流電壓，選擇一個115或230V操作范圍然后開啟電源供應(yīng)，而功放本身則接受控制。當(dāng)功放所有元件進(jìn)入正常工作狀態(tài)，如果微處理器未探測到任何內(nèi)部和外部故障時，它將上調(diào)音量水平到所預(yù)置值。
增益分壓器并不是作為信號通道的部分連接，而只提供控制電壓而這一電壓計算后以十二位控制變量輸送到一個DCA 數(shù)碼控制衰減器。如此，輸入信號同樣通過開啟的延時器、限幅器和遙控功能控制。
其它變量則從在熱接收器和變壓器上的感溫器、在輸出上的直流感應(yīng)器傳以及一個監(jiān)控功放晶體管安全操作范圍的高速模擬計算機(jī)傳送到微處理器。如果功率放大器產(chǎn)生超負(fù)荷，微處理器可利用限幅器功能（如已開啟）削減輸出功率。如果限幅器被關(guān)閉，則只有功放本身通過降低供應(yīng)電壓自我保護(hù)。而對此有一個例外，即交流電流限幅器。它總是保持開啟狀態(tài)并以限幅器限制輸出功率。以下將有更多信息。在緊急情況下，微處理器也可關(guān)閉整個能源供應(yīng)。例如，交流電壓長期超越260V時或者單元出現(xiàn)內(nèi)部故障。
現(xiàn)場測試Live test
作為一種酸性測試，兩個必須在今年在Dortmund Westfalenhallen舉行的Mayday大會上連續(xù)16個小時的工作時間內(nèi)體現(xiàn)其優(yōu)良的品質(zhì)。在一廳中，使用了一臺功放推動由8個EAW SB750超低音揚(yáng)聲器組成的聲塔，以至所有的通道都以穩(wěn)定的2歐模式，低峰值系數(shù)處理相當(dāng)多的低頻音樂信號。排除環(huán)境溫度，兩只功放都能保持完全穩(wěn)定和無任何不足的表現(xiàn)。公平的來說，其它使用的功放都沒有表現(xiàn)出不足，因為并沒有揚(yáng)聲器受到損壞。
安全切斷模擬 Safety cutout simulation
如上所述, Vortex 6內(nèi)部組成使其能承擔(dān)連接到每個通到兩歐負(fù)載的57安電流和每通道（對應(yīng)輸出4.3 kW）約66安的最大電流。當(dāng)然，這樣大的一個電流很快便會觸發(fā)任何16安的切斷器或者沖斷內(nèi)部25安的保險絲。但是，功放卻起碼有臨時處理這種過強(qiáng)電流的能力。而安全切斷器的熱時間常數(shù)過高以至24安的電流只容許流通1到1.5小時。因此，Vortex 還包含另外一個小的模擬計算機(jī)計算交流電流和合理的時間常數(shù)模擬保險絲和安全切斷器的工作。一旦發(fā)現(xiàn)緊急情況，模擬計算機(jī)將運用一個控制變量指示微處理器激活限幅器。這是唯一不能關(guān)閉的限幅器功能但卻是合理的，因為否則功放將會觸發(fā)切斷器或沖斷內(nèi)部保險絲。
測量Measurements
關(guān)于線性變換的測試（圖1、2）說明Vortex在整個聲譜中的恰到好處。它在20Hz和20kHz時的頻率響應(yīng)比時的值只偏離0.1dB。其在20kHz的相位移約40°，由位于電源級輸入的高傾斜低通濾波器引起。在H類功率放大器中，低通濾波器顯得尤其重要。因為高頻或高傾斜部分信號有可能使電壓供應(yīng)過度應(yīng)變，導(dǎo)致失真。但是，在低通濾波器對實際聲音信號無任何可聽影響.
Vortex在串音衰減（圖3）、普通模式抗平衡輸入（圖5）和抗干擾（圖6）測試都得到完美的結(jié)果。擁有多達(dá)113 dB的穩(wěn)定動態(tài)范圍，干涉噪音并不能成為大問題。另外，增益可預(yù)置為26dB，如此將使功率放大器適應(yīng)大多數(shù)控制器和調(diào)音臺的輸出電壓，同時沒有造成動態(tài)范圍的較大損失。在Speakon連接件測量得的阻尼因數(shù)（圖4）高達(dá)300-350, 即使在1kHz 進(jìn)入4歐時,該因數(shù)對于高頻尾段有相當(dāng)?shù)南陆怠?BR>
但是，其仍保持足夠。圖7-12中的失真測量同樣顯示十分好的結(jié)果。從中我們可以總結(jié)出整個Vortex的設(shè)計概念是合理的和令人信服的。雖然總諧波失真值下降到–95 dB,但是失真波譜顯示其主要包括奇頻與高頻部分。總諧波失真對頻率響應(yīng)（圖9）1kHz時大約為–90dB而然后開始以6dB/oct.或20dB/dec.上升，這非常典型。在這個系列的測試中，25kHz以上的巨大的失真提升（僅比削波小3dB），能夠解釋為由于轉(zhuǎn)換電壓供應(yīng)嘗試保持在最高狀態(tài)而時而被電流限幅器強(qiáng)制下降的原因�；フ{(diào)失真圖樣（圖10）是一個相似的效果。其中在削波水平上沒有陡峭的上升，但偶爾出現(xiàn)不同的值—因為電流限幅器的臨時激活.
性能簡介Performance profile
在這個操作類目里所有的功率放大器，都必須使用穩(wěn)定的電壓供應(yīng)，才能測量得出Vortex 6的性能簡介。雖然并沒有一定的規(guī)則，但的轉(zhuǎn)換模式電源供應(yīng)是十分嚴(yán)格，在電源插座到功放之間，電流中幾乎不能有任何內(nèi)部阻礙。與標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換模式電源供應(yīng)唯一不同的地方是不使用提升耗電量來提升電源電壓，以保持穩(wěn)定的耗電量。這對一個不穩(wěn)定的電源網(wǎng)絡(luò)來說必然是有利的，因為這時候功放不通過增加耗電量來應(yīng)付電源電壓下降，否則適得其反，遲早觸發(fā)某個安全元件。
一個連接把Vortex到普通電源插座測試中，其正弦脈沖串產(chǎn)生一個與使用傳統(tǒng)電源供應(yīng)功放所產(chǎn)生的輸出電壓響應(yīng)十分相似。 (圖17中藍(lán)色曲線)。濾波電容器充分使用，放大器由起初輸出峰值達(dá)150的輸出電壓，其后下降到平均150V。在傳統(tǒng)的功放中，這一結(jié)果基本上是由于電源變壓器的內(nèi)阻引起—這是本操作類目所不作考慮的。 但是實際上Vortex應(yīng)該不會出現(xiàn)這種情況。在第另一次測試中，電源并接測試而得到上述同樣結(jié)果。這樣，我們將很清楚功放對正弦脈沖串響應(yīng)的測試并不反映功放本身的表現(xiàn)，而是電源供應(yīng)。另一個把Vortex直接連接到一個63-A的次配電器的測試更證明這一結(jié)論，如圖17中紅色曲線所示。如此，轉(zhuǎn)換模式電源供應(yīng)與功放電路都十分穩(wěn)定，而在初峰后輸出功率僅下降2-3 伏。
實踐中，這將顯得不那么重要。因為我們這里討論的是在實際中功放并不須要處理真正的正弦持續(xù)功率。即使是高壓縮的音樂信號其峰值系數(shù)也大約為9dB。
Vortex 6使用一個穩(wěn)定交流電源的性能測試（圖15）產(chǎn)生一個相當(dāng)獨立的信號形狀和/或峰值系數(shù)，而且同時受到交流電路中限幅器的限制 (測試使用2歐與4歐負(fù)載，持續(xù)電源，6dB峰值系數(shù)以及雙通道操作)。由于使用2歐負(fù)載。功放本身的電流限幅器運行并將持續(xù)電源保持在約3，300瓦每通道。圖13中的帶寬曲線顯示在連接負(fù)載抗阻的情況下，功率向低頻端方向漸減。這一結(jié)果可能由于與輸出信號重疊的交流電源諧波；但是，測試頻率越高，測試結(jié)果越不重要。
補(bǔ)編：Vortex 4
就在本刊出版期限不久前，編者被通知新的型號，體積更小的Vortex4也完成了。因此，本報告經(jīng)過修改簡寫以囊括這個全新型號的一些基本數(shù)據(jù)。從技術(shù)角度而言，Vortex 4與體積較大的Votex6相同，但是使用131伏而不是155伏電源供應(yīng)；那么，它為電流設(shè)計的電源半導(dǎo)體將不如Vortex6的高。參照測試結(jié)果，可得知在頻率響應(yīng)、相位移、干涉和阻尼因數(shù)等方面并無明顯區(qū)別�？傊C波失真結(jié)果相近，但削波限制略低。避免落入測量數(shù)值的海洋，我們在測試報告中只提供了Vortex4的性能圖表。這些圖表顯示了兩種型號功放的基本區(qū)別。Vortex4重12.4公斤，因此其性能/重量比為337瓦/公斤；其價格為6，020馬克，即價格/性能比為每瓦1.44馬克。
總結(jié)Summary
Camco新Vortex系列以外型輕巧，擁有極高性能。而從其453瓦/公斤的性能/重量比我們肯定會知道這一點。但是，真正使其如此優(yōu)越的是失真完美表現(xiàn)、非常好的信噪比和傳統(tǒng)保護(hù)電路加強(qiáng)和創(chuàng)新。實際上，功放已無可挑剔，而最新的可喜銷售數(shù)字就證明了這一點。Vortex成功的秘密就是最新的轉(zhuǎn)換模式電源供應(yīng)技術(shù)與傳統(tǒng)的保護(hù)電路的結(jié)合，以及一個坦率設(shè)計的，使功放能夠從外界獲得最多而同時又很好地保持在安全范圍內(nèi)的微處理器控制器。因此，你將不難預(yù)測到Vortex系列一個美好的前景。
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