科學角度看音響4：元件與失真關係式，泛談4類放大器原理

聲音失真5大主因

讓聲音造成不同感覺的原因很多，但不外乎是雜訊、諧波失真、相角失真、頻率響應不同。在主動元件上，每個輸入級和輸出極間都會產生寄生電容和電感，在被動元件上同樣會有如此的情況。以電阻而言，熱雜訊就會帶來不同的底噪，而電阻本身在分析上也可以看出有寄生電容和電感。電阻、電容、電感3種電性在任何導體上都是同時出現的，用的元件若是電容值極小、電感值極小，只有電阻值有明顯意義時就成了電阻。

電容影響3大原因

電容也有同樣的情況，當這些寄生的效應，搭配上元件本身結構，就會形成各種不同類型的濾波器，會產生頻率響應的不同，好比有的零件就是對中高頻特別不敏感；或者是相角偏移的不同。甚至只有某些頻率的訊號特別容易通過，或者是特別會超前別的頻率，這些現象在高敏感度的系統都能聽出來。

電容對聲音的影響更是明顯，很多音響設計者都會很小心選擇電容規格與放置的位置。通常用來交連訊號的電容，對聲音的影響是最大的，聲音會變油變厚，或者是會變乾變薄，它都占了八成因素，電容之所以對音質影響如此之大有幾個原因。

首先，電容的充電和放電量未必相等，有可能因為發熱或者電解液不穩定等等因素，放電比充電多會造成聲音的變質。造成這類變形與電容品質相關，也與體積有關。經驗告訴我們，很多元件都是耐壓較高的，體積較大的聲音較好。

同樣容值的電容器，有顆是耐壓50V的，某顆是1000V的，在低電壓的情況下通常都是1000V的聲音較好，當然1000V電容的體積也必然大許多。面對發熱問題時，同樣也是體積較大的元件比較不產生熱雜訊，因為同樣的能量變化被散在較大的空間中，熱量較不易累積。

其次，電容的充放電速度也常常不相等，會造成聲音的波形被改變。波形上升較快而下降較慢時，就會產生諧波失真。甚至還有遲滯現象，使得訊號準位會漂移不定。

最後，電容在高頻訊號呈現的是電感性，因此對一定程度以上的訊號而言，會看到電容呈現帶通濾波器的行為模式，造成聲音的頻率平坦度有很大的變化。這個現像與電容的品質也有關。同時電感性對於波形相角有和電容相反的影響，電容是由電荷累積達到電位，因此電流領先電壓90度，而電感卻是由電壓變化產生電流變化，所以電壓領先電流90度，這樣子1組複合訊號通過電容時就會產生不同相位變化而失真。