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技术宝典  

五大要素助你快速了解功放

2017-12-10    来源:万亚音响网   有0人参与   

  我们经常能够在电视中看见或者回忆起这样一种场景:在闲暇的时候,惬意地坐在家中的沙发上,打开电子管功放,胆管中的黄色灯光缓缓亮起,听者认真挑选出一张心爱的唱片,让唱臂放在磁盘上慢慢滑过,声音从音箱中优雅地流出。这是那个时代的象征,但在今日看来这代表着一种聆听的品质,一种放松的姿态,一种对于美和极致的追求。

  现在人们已经全面进入了信息化时代,聆听也已经从传统的欣赏系统转变到了桌面上或者是随身聆听,听音乐的门槛在逐步在降低。对于大众人群来说,我们或许再也不需要以这么复杂的方式来欣赏音乐了,如果你想要,随时都能够从电脑上、手机上、平板上或者是随身播放器上带着耳塞来享受到不错品质的音乐,就是那么简单。但纵使数字音乐和数码聆听方式正在不断发展,声音的品质也在不断提高,但似乎也永远无法超越那些传统的HiFi系统所带来的最佳音质享受,最起码目前来说是这样的。

  很多人们已经进入了多媒体音箱聆听的时代,但仍然拥有很多音乐发烧友们继续使用昂贵的、搭建麻烦的、占用空间的传统HiFi系统,不过这确实是使用多媒体音箱的大众人群无法理解也无法享受的一种音乐品质。使用传统HiFi音响聆听的用户仍然保持着很大比例,并且随着大众人群对于声音的认识不断提升,音乐素养的不断提高,对于聆听的追求也确实已经超越了电脑刚出现的那个年代,甚至返璞归真的现象正在不断推进??更多人们加入了组建传统系统的乐趣中去。

  但作为入门级用户如何搭配大喇叭和功放,这显然要比使用多媒体音箱要复杂多了。很多人想要选择一款合适的功放,但AV功放、HiFi功放、大功率、纯甲类、合并式、数字放大、胆机、晶体管放大、场效应、前级、后级……各种名词令人一头都是雾水。

  确实这些知识是要比直接使用有源音箱驳接电脑要复杂多了,在本文中,我们就着重为入门级用户来解释这些名词,希望能够让大家有个基础的了解后,对于自己选择功放带来一些必要的帮助。

  AV功放和HiFi功放的区别

  在我们日常能够见到的民用领域功放中,经常能够见到AV功放和HiFi功放两种,这就容易让很多人们无法理解。如果用中文阐述的话,这两种类型应该是高保真功放和影音功放,而这两种功放之间的差异可谓是相当大的。HiFi功放要求音响设备在重放时对声音信号各项指标不失真地进行放大和处理,以尽可能还原声音本来的样子。

  HiFi功放注重的是声音的还原度,是专门用来欣赏音乐的功放。而AV功放则是专为影音欣赏设计的,它是汇集了音频和视频两种信号处理的试听放大器,专门用于家庭影院设备。AV功放注重的是声场的氛围感,在技术指标上、声场表现上、声音素质表现方面、声道的数量以及电路的设计方面都拥有很大的差别。

  HiFi功放的技术指标包括输出功率、谐振失真、信噪比、频响范围、额定阻抗以及阻尼系数等,HiFi功放并不一味追求大功率,但对于谐振失真和信噪比这样的参数更加注重。而AV功放除了这些参数之外,还拥有声道隔离度、延迟时间范围、以及DSP系统、家用THX系统,杜比AC-3系统等声场模式的参数指标,另外AV功放还多了一些视频部分指标,它对于功率以及以上这些参数更为注重。

  HiFi音响系统都是由2声道组成的,即左声道和右声道,我们能够看见HiFi系统的音箱也就只有两个,无论是书架、落地音箱都是左右边各放置一个即可。HiFi功放主要是为了更好得放大信号源发出的信号获得立体声声场便于音乐欣赏。而AV功夫则可能拥有4-9路或者更多来推动多路音箱,它是通过左、中、右、环绕、低音等等来构建一个环绕声场,其注重声音气氛的构造,强调声场和方位感,专为电影欣赏打造。

  HiFi功放的电路设计相对简单,因为其信号处理程序少,仅仅是放大与切换、调整电路的组合而已。而AV功放则要比HiFi功放多了解码电路和延时、混响电路等等,并且AV功放需要负责放大多路信号;另外,AV功放在电路的构成上还拥有视频的电路,所以集成程度高,电路的设计更为复杂一些,信号处理的程序也更多了。

                            

  前级、纯后级、前后合并

  另外一个相当经常听见的概念是前级、后级、纯后级、合并式等等,很多人分不清楚前后级功放的类型,并且也不知道应该购买哪种。其实前级和后级实现的功能是不同的,前级一般是差分放大电路或共集电极放大电路,主要是从信号中选取需要放大的差模信号,其后面一般接多级共射放大电路来用于小信号的放大。在前置极多半提升的是信号电压而非电流。

  简单地说前级实现的功能就是把信号做初步放大并实现音量调节等作用,大多数的前级都是这种有源前级电路,而不是单纯只能调节音量的无源前级。当然有源的前级除了在调节音量外,还能够做初步放大及降低音源及后级之间的内阻来起到缓冲作用。而后级则是同前级完全不同了,它把前级的信号给扬声器并推动扬声器发声。

  纯粹的后级输入信号很简单,就是承接前级的输出,增加信号的功率。当前级接上高阻抗的后级,它主要提供适切的输出电压,后级放大器接上低阻抗的扬声器不仅要提供适切的电压,还需要提供足够的电流。所以好的后级系统不仅要求大功率输出,还特别注明会是大的电流设计。当负载的阻抗降低一半时,输出功率会提升到原来的两倍。

  我们最为常见的是合并式功放,这种放大器将前级放大和功率放大两部分集成在了一个机身中。这种放大器有多组信息源的输入选择,并且具备前级的电平控制功能,它将左右声道合为一体,当信号源在一定输入电平时,放大器输出可满功率负载。我们经常见到的并且使用的一些消费级放大器都是合并式设计,相对来说比单独使用前、后级放大器来说更为划算。

  但无疑分体的前、后级设计肯定要比合并式功放更好,因为它们各自拥有更大的空间造得更为精致一些。前、后级之间设计在一起难免会产生一些干扰,会影响细节的表现,并且分开的前后级会给发烧友们更多的选择去搭配不同的设备使用。很多的高端功放都是分体式设计的纯前级和纯后级系统。

  甲类、乙类、D类、合并功放

  而按照功放的工作方式来划分,我们又会经常听见纯甲类、乙类、A类、B类、甲乙合并式或AB功放等,这也是让人们一头雾水的。其实甲乙丙丁正是对应着ABCD的类型,这两者的意思是一样的,甲类功放就是A类功放,这种放大器输出级中的两个或两组输出管永远处于导电的状态,无论有无信号输入都保持传导电流状态。这种功放具有最佳的线性,每个输出管均放大信号全波,基本上不会存在失真。

  甲类功放的中的两个电流等于交流电的峰值,交流在最大信号情况下流入负载。当没有信号时输出管各流通同等电流,在输出中心上没有不平衡电压或电流,所以没有电流输入扬声器。当信号区域正极电流开始不平衡流入扬声器推动发声。这种功放被称作是声音最理想的放大电路设计,其声音圆润温暖,高音明亮,但也存在效率低,热量高等缺点;A类功放重量和体积都比AB功放大,制造成本高,价格昂贵。

  乙类功放又叫做B类功放,其工作方式为当没有信号输入时,输出晶体管不导电所以不消耗功率;当有信号输入时每对输出管放大一般波形一开一关轮流工作来完成一个全波放大的过程。当两个输出管轮流工作的时候会发生交越失真形成非线性。单纯的B类功放并不多见,因为在信号低的时候失真会很严重。B类功放效率大约为75%,产热量要比A类功放低,所以使用较小的散热器即可。

  甲乙合并式功放又叫做AB类功放,这可以说是A类和B类功放在性能上的一种妥协,是目前较为主流的功放产品。AB功放拥有两个偏压,没有信号时也会有少量电流通过输出管;它在信号小的时候使用甲类工作模式来获得最佳线性,而信号达到一定电平的时候自动切换到乙类工作方式获得更好效率。合并时功放可以获得不错的音质、提高效率并减少出热量,是一种相当折中的设计。

  目前除了传统的功放类型,也出现了现代化的D类功放,也就是我们常说的数码功放。D类功放直接将负载和供电器连接,电流流通点输出管没有电压,因此没有功率的消耗。当输出管关闭的时候,全部电源供应电压就会出现在晶体管上,但没有电流所以也不消耗功率,理论上其工作效率为100%。D类功放效率高,几乎不产热,理论上失真小、线性好。但D类功放工作方式复杂,增加线路本身也难免有偏差,所以真正出色的D类功放并不算太多见。

  胆机、石机、前胆后石

  按照使用的电子元器件不同,功放又分为胆机、石机、胆石合并机以及IC集成电路功放。这里很多概念还包括电子管功放、晶体管功放、前胆后石等等,也容易让人们捉摸不透。以半导体器件为放大原件的功放为石机,因为晶体是从石头中提炼出来的;而采用电子管为放大原件的功放则称为胆机。

  人们常说的胆机就是电子管功放,电子管有的用于放大,有的用于润色,电子管功放有其独特的特征,其声音温暖耐听,乐感出色,氛围感好,失真大对于人声拥有独特的表现。由于电子管是电压控制的放大器件,其失真成分绝大多数均为偶次失真,在音乐表现上正好是倍频程谐音,听起来不仅没有生硬的失真感,反而拥有一种柔和甜美的韵味。

  但电子管由于体积大、耗电多的特征导致在大多数行业中已经淘汰,其最多使用的还是在音乐欣赏的器材上。大多数的电子管都被体积小且省电的晶体管代替,晶体管的寿命很长,听起来中高频偏多一些,声音的动态大,速度快,表现一些大动态音乐的时候显然是更为合适的。但其声音偏冷,特别是低音不够柔和,高音又会显得尖锐等特点令其不能被所有发烧友们所喜爱。

  而采用前胆后石的功放则折中了两者的优点,其将前级部分采用电子管放大声音信号来令输入的声音信号具有良好的声音表现和高动态范围,最终使音色更加自然和逼真。而后级功率的放大部分它大多数采用了晶体管原件来保证声音信号的速度和功率,其综合了两者的优势,中和了两者的缺点,是HiFi音乐爱好者们非常喜爱的一类功放设备。

  虽然晶体管功放和前胆后石的合并放大器从出现以来就受到了人们的喜爱,但随着科技的进步电子管的寿命也得到了更好的延长,很多人们还是对于电子管功放情有独钟,而并不是去使用现代化的石机或者前胆后石机器。虽然电子管在其他领域已经基本被淘汰,但胆机的发展在近几年中却越来越好,也令电子管在音频领域不断处于重要的地位。

  功放和音响的四大匹配要素

  在实际选择功放的时候,想要达到完美的搭配效果不仅仅需要知道音响和功放的性能以及特征,不仅需要选择合适的品牌、按照不同的声音方式来选择,同时也需要从一些技术方面来实现。在功放搭配的时候需要注意四个要素:功率匹配、功率储备量匹配、阻抗匹配、阻尼系数匹配。我们相信做到了以上四点,一定能够令器材之间的性能发挥最好的作用。

  功率匹配:在声音重放的时候声压级和声音的质量拥有很大关系,最好的听音区声压级为80-85dB,我们可以从听音区到音箱之间的距离以及音响的特性灵敏度来计算音响的额定功率以及功放的额定功率。为了达到高品质的聆听,额定的功率应该与这个最佳聆听声压级来匹配。并不一定是大音量下的声音和粗糙感就代表着好,在音量合适的时候能够发出自然、清晰、润泽和柔和的声音,应有的力度和动态能够出来是最合适的。

  功率储备量匹配:电子管功放和晶体管功放相比所需要的功率储备是不同的。对于晶体管功放而言,功率储备量的选取应该达到高保真功放约10倍标准,民用高端功放为6-7倍左右,一般也得拥有3-4倍。而电子管功放则可以大大小于上述的比值。另外音箱为了令其能够承受节目信号中的猝发强脉冲冲击不至于损坏或失真,所选取音箱标称的额定功率应是经理论计算所得功率的三倍左右应为合适。

  阻抗匹配:阻抗是指功放额定输出的阻抗大小,它应该同音响的额定阻抗一致,这个还是比较容易理解的。当音箱的额定阻抗大于功放输出阻抗时,功放的实际功率输出会小于额定功率,但当音箱额定阻抗小于功放时,虽然可以正常工作但功放会有过载的危险。所以阻抗的匹配能够让功放处于最负载线状态,可以给出最大的不失真功率获得更好效果。

  阻尼系数的匹配:阻尼系数是功放的额定输出阻抗/功放的输出内阻,由于内阻实际上是音响的电阻元器件,所以阻尼系数就决定了音箱所承受的电阻尼量。电阻尼越大会使音箱的电阻尼过重,降低瞬态响应的指标。一般来说选取家用功放的时候应该要求阻尼系数大于或等于40,而电子管功放阻尼系数则大于等于6。如果要保证播放的稳定和瞬态特征不被影响,音响的等力学品质和功放阻尼系数配合就显得尤为重要了。

 

 

 

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