什么是前級功放和后級功放
功放的工作原理就是將音源播放的各種聲音信號進(jìn)行放大,以推動(dòng)音箱發(fā)出聲音。從技術(shù)角度看,功放好比一臺電流的調制器,它將交流電轉變對直流電,然后受音源播放的聲音信號控制,將不同大小的電流,按照不同的頻率傳輸給音箱,這樣音箱就發(fā)同相應大小、相應頻率的聲音了。由于考慮功率、阻抗、失真、動(dòng)態(tài)以及不同的使用范圍和控制調節功能,不同的功放在內部的信號處理、線(xiàn)路設計和生產(chǎn)工藝上也各不相同。
功放一般分為前級功放、后級功放與合并級功放,合并機就是把前級、后級集于一身的機器。前級是用來(lái)把信號作初步放大、調節音量的;而后級則是把前級來(lái)的信號作大量放大來(lái)推動(dòng)揚聲器。
前級也分為有源及無(wú)源兩種。有源的前級是使用電源把信號放大,而無(wú)源的前級就只有調節音量的功效。老實(shí)講,現今成功的無(wú)源前級不多,因為音源與后級的內阻有很大分別,只靠一個(gè)音量開(kāi)關(guān)把音源與后級連接起來(lái),內阻的差別會(huì )使動(dòng)態(tài)、細節、頻應盡失!有源的前級除了調節音量外,還可作初部廣大及降低音源及后級間內阻之別,即用作緩沖。
后級是把從前級來(lái)的信號放大給楊聲器用的,后級必須夠力去推動(dòng)揚聲器。所謂夠力,不是指越大聲越夠力。必須有能力去支持整個(gè)樂(lè )團的大場(chǎng)面而不失其細節。
分開(kāi)前、后級比合并機好,因為各自有更大的空間去造得更精密。而兩者間也更少干擾,細節表現較多;而且,分開(kāi)前后級會(huì )發(fā)燒友有更多推動(dòng)機的選擇,更多東西可玩兒。
功放按當前音響消費的需求,民用音響中的功放已基本定型為兩大類(lèi),即純音樂(lè )功放和家庭影院AV功放。
1、純音樂(lè )功放
純音樂(lè )功放在設計上強調最低的信號失真,忠實(shí)地表現出音樂(lè )的場(chǎng)面、細節和演奏、錄制的技巧以滿(mǎn)足人們對音樂(lè )的最佳欣賞要求,這就是人們常說(shuō)的HI-FI(hi-fidelity,高保真)。在設計和生產(chǎn)上,純音樂(lè )功放的要求極為嚴格。純音樂(lè )功放品質(zhì)的高低并不完全由它的技術(shù)指標所決定,不能簡(jiǎn)單地看它標注的功率多少高,頻響多么寬,失真多么低,而應該特別注重其設計生產(chǎn)工藝和音樂(lè )的解晰力。比如技術(shù)指標并不太高的膽機就要比很多晶體管功放聲音好聽(tīng)。
2、AV功放
一般來(lái)說(shuō)包括功放部分和信號處理部分。其功放部分原理上與傳統功放沒(méi)有什么區別,只不過(guò)增加了幾個(gè)聲道,也就是將幾個(gè)功放結合在了一起;其信號控制處理部分涉及信號的音頻、視頻選擇、信號解碼處理、信號聲場(chǎng)處理以及收音、監聽(tīng)等功能。
一般一臺高品質(zhì)的AV功放首先應該在影視節目的信號處理上有較好的聲場(chǎng)還原,聲道隔離度要高,氣氛渲染也不能太夸張;其次在功放部分的音質(zhì)表現上,尤其是主聲道的音質(zhì)要求盡量接近較好的純音樂(lè )功放。
功放的工作方式
1、A類(lèi)功放(又稱(chēng)甲類(lèi)功放)
A類(lèi)功放輸出級中兩個(gè)(或兩組)晶體管永遠處于導電狀態(tài),也就是說(shuō)不管有無(wú)訊號輸入它們都保持傳導電流,并使這兩個(gè)電流等于交流電的峰值,這時(shí)交流在最大訊號情況下流入負載。當無(wú)訊號時(shí),兩個(gè)晶體管各流通等量的電流,因此在輸出中心點(diǎn)上沒(méi)有不平衡的電流或電壓,故無(wú)電流輸入揚聲器。當訊號趨向正極,線(xiàn)路上方的輸出晶體管容許流入較多的電流,下方的輸出晶體管則相對減少電流,由于電流開(kāi)始不平衡,于是流入揚聲器而且推動(dòng)揚聲器發(fā)聲。
A類(lèi)功放的工作方式具有最佳的線(xiàn)性,每個(gè)輸出晶體管均放大訊號全波,完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不施用負反饋,它的開(kāi)環(huán)路失真仍十分低,因此被稱(chēng)為是聲音最理想的放大線(xiàn)路設計。但這種設計有利有弊,A類(lèi)功放放最大的缺點(diǎn)是效率低,因為無(wú)訊號時(shí)仍有滿(mǎn)電流流入,電能全部轉為高熱量。當訊號電平增加時(shí),有些功率可進(jìn)入負載,但許多仍轉變?yōu)闊崃俊?/P>
A類(lèi)功放是重播音樂(lè )的理想選擇,它能提供非常平滑的音質(zhì),音色圓潤溫暖,高音透明開(kāi)揚,這些優(yōu)點(diǎn)足以補償它的缺點(diǎn)。A類(lèi)功率功放發(fā)熱量驚人,為了有效處理散熱問(wèn)題,A類(lèi)功放必須采用大型散熱器。因為它的效率低,供電器一定要能提供充足的電流。一部25W的A類(lèi)功放供電器的能力至少夠100瓦AB類(lèi)功放使用。所以A類(lèi)機的體積和重量都比AB類(lèi)大,這讓制造成本增加,售價(jià)也較貴。一般而言,A類(lèi)功放的售價(jià)約為同等功率AB類(lèi)功放機的兩倍或更多。
2、B類(lèi)功放(乙類(lèi)功放)
B類(lèi)功放放大的工作方式是當無(wú)訊號輸入時(shí),輸出晶體管不導電,所以不消耗功率。當有訊號時(shí),每對輸出管各放大一半波形,彼此一開(kāi)一關(guān)輪流工作完成一個(gè)全波放大,在兩個(gè)輸出晶體管輪換工作時(shí)便發(fā)生交越失真,因此形成非線(xiàn)性。純B類(lèi)功放較少,因為在訊號非常低時(shí)失真十分嚴重,所以交越失真令聲音變得粗糙。B類(lèi)功放的效率平均約為75%,產(chǎn)生的熱量較A類(lèi)機低,容許使用較小的散熱器。
3、AB類(lèi)功放
與前兩類(lèi)功放相比,AB類(lèi)功放可以說(shuō)在性能上的妥協(xié)。AB類(lèi)功放通常有兩個(gè)偏壓,在無(wú)訊號時(shí)也有少量電流通過(guò)輸出晶體管。它在訊號小時(shí)用A類(lèi)工作模式,獲得最佳線(xiàn)性,當訊號提高到某一電平時(shí)自動(dòng)轉為B類(lèi)工作模式以獲得較高的效率。普通機10瓦的AB類(lèi)功放大約在5瓦以?xún)扔肁類(lèi)工作,由于聆聽(tīng)音樂(lè )時(shí)所需要的功率只有幾瓦,因此AB類(lèi)功放在大部分時(shí)間是用A類(lèi)功放工作模式,只在出現音樂(lè )瞬態(tài)強音時(shí)才轉為B類(lèi)。這種設計可以獲得優(yōu)良的音質(zhì)并提高效率減少熱量,是一種頗為合乎邏輯的設計。有些AB類(lèi)功放將偏流調得甚高,令其在更寬的功率范圍內以A類(lèi)工作,使聲音接近純A類(lèi)機,但產(chǎn)生的熱量亦相對增加。
4、C類(lèi)功放(丙類(lèi)功放)
這類(lèi)功放較少聽(tīng)說(shuō),因為它是一種失真非常高的功放,只適合在通訊用途上使用。C類(lèi)機輸出效率特高,但不是HI-FI放大所適用。
5、D類(lèi)功放(丁類(lèi)功放)
這種設計亦稱(chēng)為數碼功放。D類(lèi)功放放大的晶體管一經(jīng)開(kāi)啟即直接將其負載與供電器連接,電流流通但晶體管無(wú)電壓,因此無(wú)功率消耗。當輸出晶體管關(guān)閉時(shí),全部電源供應電壓即出現在晶體管上,但沒(méi)有電流,因此也不消耗功率,故理論上的效率為百分之百。D類(lèi)功放放大的優(yōu)點(diǎn)是效率最高,供電器可以縮小,幾乎不產(chǎn)生熱量,因此無(wú)需大型散熱器,機身體積與重量顯著(zhù)減少,理論上失真低、線(xiàn)性佳。但這種功放工作復雜,增加的線(xiàn)路本身亦難免有偏差,所以真正成功的產(chǎn)品甚少,售價(jià)也不便宜。
有一些D類(lèi)功放集成塊音色音質(zhì)很好,不過(guò)它們現在還只應用在汽車(chē)音響中,一些有興趣的DIY高手把它們改制到了家用音響中。
一部功放從外表雖然不能斷定音質(zhì),但如能觀(guān)察到供電變壓器和濾波電容的大小,便已先對此機的性能或素質(zhì)略知一二。A類(lèi)功固然需要巨大的供電器,即使AB類(lèi)機也是愈大愈好。今日許多優(yōu)質(zhì)功放都采用環(huán)形變壓器,取其效率較方型變壓器高而漏磁少。濾波電容等于水塘,儲水量越多,供水量越足,功放的供電充足穩定,才能保證輸出晶體管輸出最大時(shí)仍有取之不盡的電能。
許多英國制造的合并式功放雖然功率并不太大,但卻有一個(gè)非常充沛的供電器,配合簡(jiǎn)單的訊號通道可以達成優(yōu)異的聲音。有些產(chǎn)品的面板上除了音量、平衡、訊源選擇和電源掣外,其它的控制全部取消,令訊號通道盡量縮短。為追求聲音純美,不惜犧牲控制功能。
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