功放的工作原理其實(shí)很簡單,就是將音源播放的各種聲音信號進(jìn)行放大,以推動音箱發(fā)出聲音。從技術(shù)角度看,功放好比一臺電流的調(diào)制器,它將交流電轉(zhuǎn)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(yīng)大小、相應(yīng)頻率的聲音了。由于考慮功率、阻抗、失真、動態(tài)以及不同的使用范圍和控制調(diào)節(jié)功能,不同的功放在內(nèi)部的信號處理、線路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝上也各不相同。按當(dāng)前音響消費(fèi)的需求,民用音響中的功放已基本定型為兩大類,即純音樂功放和家庭影院AV功放。
純音樂功放
純音樂功放在設(shè)計(jì)上強(qiáng)調(diào)最低的信號失真,忠實(shí)地表現(xiàn)出音樂的場面、細(xì)節(jié)和演奏、錄制的技巧以滿足人們對音樂的最佳欣賞要求,這就是人們常說的HI-FI(hi-fidelity,高保真)。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)上,純音樂功放的要求極為嚴(yán)格。純音樂功放品質(zhì)的高低并不完全由它的技術(shù)指標(biāo)所決定,不能簡單地看它標(biāo)注的功率多少高,頻響多么寬,失真多么低,而應(yīng)該特別注重其設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝和音樂的解晰力。比如技術(shù)指標(biāo)并不太高的膽機(jī)就要比很多晶體管功放聲音好聽。
AV功放
一般來說包括功放部分和信號處理部分。其功放部分原理上與傳統(tǒng)功放沒有什么區(qū)別,只不過增加了幾個(gè)聲道,也就是將幾個(gè)功放結(jié)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、信號聲場處理以及收音、監(jiān)聽等功能。
一般一臺高品質(zhì)的AV功放首先應(yīng)該在影視節(jié)目的信號處理上有較好的聲場還原,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(xiàn)上,尤其是主聲道的音質(zhì)要求盡量接近較好的純音樂功放。
功放的分類
功放一般分為前級功放、后級功放與合并級功放
合并機(jī)就是把前級、后級集于一身的機(jī)器。前級是用來把信號作初步放大、調(diào)節(jié)音量的;而后級則是把前級來的信號作大量放大來推動揚(yáng)聲器。
前級也分為有源及無源兩種。有源的前級是使用電源把信號放大,而無源的前級就只有調(diào)節(jié)音量的功效。老實(shí)講,現(xiàn)今成功的無源前級不多,因?yàn)橐粼磁c后級的內(nèi)阻有很大分別,只靠一個(gè)音量開關(guān)把音源與后級連接起來,內(nèi)阻的差別會使動態(tài)、細(xì)節(jié)、頻應(yīng)盡失!有源的前級除了調(diào)節(jié)音量外,還可作初部廣大及降低音源及后級間內(nèi)阻之別,即用作緩沖。
功放的工作方式
1、A類功放(又稱甲類功放)
A類功放輸出級中兩個(gè)(或兩組)晶體管永遠(yuǎn)處于導(dǎo)電狀態(tài),也就是說不管有無訊號輸入它們都保持傳導(dǎo)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(fù)載。當(dāng)無訊號時(shí),兩個(gè)晶體管各流通等量的電流,因此在輸出中心點(diǎn)上沒有不平衡的電流或電壓,故無電流輸入揚(yáng)聲器。當(dāng)訊號趨向正極,線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,由于電流開始不平衡,于是流入揚(yáng)聲器而且推動揚(yáng)聲器發(fā)聲。
A類功放是重播音樂的理想選擇,它能提供非常平滑的音質(zhì),音色圓潤溫暖,高音透明開揚(yáng),這些優(yōu)點(diǎn)足以補(bǔ)償它的缺點(diǎn)。A類功率功放發(fā)熱量驚人,為了有效處理散熱問題,A類功放必須采用大型散熱器。因?yàn)樗男实停?a target="_blank">供電器一定要能提供充足的電流。一部25W的A類功放供電器的能力至少夠100瓦AB類功放使用。所以A類機(jī)的體積和重量都比AB類大,這讓制造成本增加,售價(jià)也較貴。一般而言,A類功放的售價(jià)約為同等功率AB類功放機(jī)的兩倍或更多。
2、B類功放(乙類功放)
B類功放放大的工作方式是當(dāng)無訊號輸入時(shí),輸出晶體管不導(dǎo)電,所以不消耗功率。當(dāng)有訊號時(shí),每對輸出管各放大一半波形,彼此一開一關(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,因此形成非線性。純B類功放較少,因?yàn)樵谟嵦柗浅5蜁r(shí)失真十分嚴(yán)重,所以交越失真令聲音變得粗糙。B類功放的效率平均約為75%,產(chǎn)生的熱量較A類機(jī)低,容許使用較小的散熱器。
3、AB類功放
與前兩類功放相比,AB類功放可以說在性能上的妥協(xié)。AB類功放通常有兩個(gè)偏壓,在無訊號時(shí)也有少量電流通過輸出晶體管。它在訊號小時(shí)用A類工作模式,獲得最佳線性,當(dāng)訊號提高到某一電平時(shí)自動轉(zhuǎn)為B類工作模式以獲得較高的效率。普通機(jī)10瓦的AB類功放大約在5瓦以內(nèi)用A類工作,由于聆聽音樂時(shí)所需要的功率只有幾瓦,因此AB類功放在大部分時(shí)間是用A類功放工作模式,只在出現(xiàn)音樂瞬態(tài)強(qiáng)音時(shí)才轉(zhuǎn)為B類。這種設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)。有些AB類功放將偏流調(diào)得甚高,令其在更寬的功率范圍內(nèi)以A類工作,使聲音接近純A類機(jī),但產(chǎn)生的熱量亦相對增加。
4、D類功放(丁類功放)
這種設(shè)計(jì)亦稱為數(shù)碼功放。D類功放放大的晶體管一經(jīng)開啟即直接將其負(fù)載與供電器連接,電流流通但晶體管無電壓,因此無功率消耗。當(dāng)輸出晶體管關(guān)閉時(shí),全部電源供應(yīng)電壓即出現(xiàn)在晶體管上,但沒有電流,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,因此無需大型散熱器,機(jī)身體積與重量顯著減少,理論上失真低、線性佳。但這種功放工作復(fù)雜,增加的線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類功放集成塊音色音質(zhì)很好,不過它們現(xiàn)在還只應(yīng)用在汽車音響中,一些有興趣的DIY高手把它們改制到了家用音響中。
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,配合簡單的訊號通道可以達(dá)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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原文標(biāo)題:功放小知識
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