音响放大器的作用及选购指南(上)

在电子设备中,扩大机(放大器)是最常用的电路应用,在音响相关电子产品中,前级放大机(pre-amplifier)和功率放大机(power/main amplifier)是两种不同类型的扩大机系统,都用于声音信号放大相关的目的。但是,除了此特定用途的目的之外,依其工作原理又区别不同的扩大机(主要是功率放大机),例如A类、B类、AB类、C类、D类、E类以及F类等主要这几种类型。

音响放大器的作用及选购指南(上)

前置放大器(pre-amplifier)

录音室麦克风录音当下,声波在空气中振动并在振动膜片之间来回摆动的幅度,带动线圈中的磁铁运动,这就是我们所谓记录下来的声音信号,但是这个信号非常微弱,我们希望记录下来的信号的电压要高得多,也就是说音量更大,因此挑战在于将录制的麦克风信号的电压放大,这是前置放大器的基本目的。所以前级放大器(前置放大器)是一种电子信号放大器,可将来自信源的微弱电压信号转换为强度够大可以进行处理或发送给后级放大级,没有经过这个过程处理,最终的信号将是嘈杂(noisy)或失真(distorted)的,为影响音色最重要的部分喔!在音响系统里,前级放大器的功能并不复杂,只是负责切换信源、处理信号与控制音量,再丢给后级,而前级的连接位置,介于信源器材与后级放大器之间。前级的运作流程大概就是:输入→信号切换→左右平衡→音量控制→放大电路→静音开关→输出,信源切换是当使用者有多台信源(例如CD、电脑、收音机等)时,能直接在机器上切换输入的信源,而不需要每换一台器材就必须重新插拔线材一次。左右平衡式可以独立控制左右声道的声音大小,不过现在的前级逐渐省略这个设计。

信噪比: Signal-to-noise ratio (S/N)

前置放大器的目标是提高麦克风等级信号的音量,并做到干净,也就是说在不提高本底噪声和其他诸如电流嗡嗡声等不需要的信号。理想的前级放大器将是线性的(工作范围内具有恒定的增益)具有高的输入阻抗 (仅需要最小量的电流来感应输入信号)和低的输出阻抗 (当从输出汲取电流时,输出电压的最小变化),来增强信号强度,而不会显著降低信噪比(S/N),所以好的前级有一个重要的指标:信噪比(S/N),用于比较所需信号的强度与背景杂信的强度,其定义为信号功率与杂信功率的比率,以分贝(dB)为单位表示。信噪比越高,代表所产生的噪音越少,90dB以上普遍被判定为优质。

信噪比: Signal-to-noise ratio (S/N)

主动式前置与被动式前置

前级跟喇叭一样也有分主动是跟被动式的喔!主动式前级是有插电的前级放大器,而被动式前级则真的跟被动式喇叭一样不需要插电,被动式主要把放大电路的步骤省略,不需要主动元件来做放大(增益),主动式就是有主动元件(如真空管、电晶体、IC集体电路等零件)做放大或缓冲,增益是您的输出与输入的比率。因此,您将增益旋钮旋转得越高,您的音量就越大。

被动式前级在信号输入之后,经过信号切换开关,后面有一个音量电位器控制音量,最后直接输出,就控制音量的角度而言,它仅能衰减而无法放大,就阻抗匹配的功能来说,它也无法扮演缓冲的角色,因此被动式前级是最经济也最直接的前级。

主动与被动式前置的优缺点

主动式前级具备放大电路,可以将输入的信号放大后输出,达到增益的效果;被动式前级除非使用被动式升压器提升输出电压,否则是永远不可能达成放大的任务。就缓冲与阻抗匹配的角度来看,主动式前级由于具有主动元件进行信号放大,因此可以将阻抗特性较高的信源,转换为较低阻抗的信号输出,易于驱动后方的后级线路。

被动式前置没有放大电路,能够将信源器材的信号以最简短的路径直接输出给后级,由于不使用主动组件,因此没有任何的失真、音染、噪声、相位飘移等问题,这就是人们采用被动式前级的初,因此被动式前级通常S/N比相对高。

被动式前置虽然信号增益对后级来说不够的话,而使得驱动力不足,听起来总会感觉声音较薄,音色较淡,动态不足。而主动式前置因为主动元件造成音色渲染的或失真的问题较大,且S/N会较低,都有各自的优点跟缺点,哪个选择较好没有一定,还要针对你选择的后级去做搭配喔!

前置放大器的发展

真空管前置

以电子材料的发展来看,最早发明的电子组件是真空管,所以一开始扩大机都是管机,它所匹配的音响,也都是高效率型式。而真空管体积虽大,且效率不高、整流与管稳压功能不佳,但却有其独特且无法取代的音色,温暖、醇厚,都是管机常见的特色。不过,管机后级输出功率普遍偏低,搭配音响宜选用高效率、阻抗恒定型。

晶体管前置

半导体元件兴起后,真空管才逐渐淡出市场。相比之下,半导体固态元件有寿命长、热度低、输出功率高的优点。因此当晶体管制造技术逐渐成熟时,音响的用料也朝向全晶体管的方向发展。晶体管与真空管的线路架构虽然类似,但却大不相同。晶体管体积小,可以在有限空间的电路板中大量使用,因此可以将线路设计得更严谨、更精密,不同的晶体管拥有不同的特性,适度的搭配便可以创造极佳的效果。

管机跟晶体机的声音各有各自的拥护者,有些人觉得晶体的声音太冷没有温度将,所以就有真空管与电晶体结合在一起的混血式设计,期望管机有晶体机的通透,晶体机也有管机的温暖的优点,用家还能自行换管调声,但如果设计得不好,有可能得到四不像的声音表现。

数字前置

随着世代的演进,现代人已经不满足于音响只能听音乐,还要有家庭剧院环绕跟卡拉ok甚至数位串流的功能,如AV环绕扩大机跟数位串流扩大机,这是前级发展的新趋势,模拟信号输入前级之后,利用内部的A/D转换,将模拟信号转换为0或1的数位信号,以DSP(数位信号处理器)进行运算处理,在音响设备中,DSP处理器可将数位信号利用固定程序来控制,利用频率的强弱制造出音场效果,将听觉环境营造出像在歌剧院等空间内的感觉,或者是5.1声道、7.1声道甚至更多声道的模拟,还可以把音乐的风格加以修饰,变成Jazz、Rock等音乐类型,DSP处理后,再经由DAC的技术将处理之后的数字数据转成模拟信号,再输出至后级扩大机,因为有DSP晶片的出现后,就可以实现很多可能性,像AV扩大机可以把声音跟影像结合处理,还可模拟出多声道的环境,数位串流扩大还可以接收来自蓝芽跟WiFi等无线技术的信源,影响现代人的音乐分享的行为,DSP IC晶片的快速发展让音响的世界变得更加有趣与多样化。

音响放大器的功能及选购指南(上),先介绍前置放大器的部分,下一篇介绍后置放大器及综合放大器的原理跟购买上要注意的点和与前置搭配的原则喔? ,希望网友们可以对音响又更了解了!


深夜美绣视频
已添加放大器,音响知识在线视频资源,免费欣赏

赞(0)
未经允许不得转载:小尔木基 » 音响放大器的作用及选购指南(上)

相关推荐

'); })();