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    什么是功放?A類B類真的有差別嗎?
    更新:2022-6-21 9:17:08 稿件:DMJ 調(diào)整大小:【

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    什么是功放? A類B類真的有差別嗎?

    功放是一個(gè)在生活中很常常會(huì)聽(tīng)到、知道跟音響有關(guān),但到底是干嘛用的又有點(diǎn)說(shuō)不上來(lái)的奇妙東西,在帶到今天的主題之前,我們先來(lái)簡(jiǎn)單介紹一下什么是功放吧。

    ▲功放就是把聲音變大嘛,道理我都懂啊

    功放(Amplifier)的功能在于放大訊源發(fā)送的音頻訊號(hào),而訊源指的就是手機(jī)撥放的mp3文件,或是麥克風(fēng)、樂(lè)器輸出的訊號(hào)。因?yàn)橛嵲幢旧淼膹?qiáng)度太弱,沒(méi)有辦法直接推動(dòng)喇叭的單體讓他發(fā)出聲音,這時(shí)候就需要靠功放的幫助啦。

    功放的結(jié)構(gòu)可以分成 1.前級(jí)功放和2.后級(jí)功放兩種,也會(huì)有把前級(jí)和后級(jí)做在同一臺(tái)的綜合功放,不過(guò)運(yùn)作的原理也是一模一樣的。

    1.前級(jí)(Preamp)

    前級(jí)的工作是要加強(qiáng)訊號(hào)的電壓,把mic level、inst level的訊號(hào)增大至line level,以便驅(qū)動(dòng)后級(jí)負(fù)載,音量的調(diào)整、增益和調(diào)整音色都是在前級(jí)完成。

    2.后級(jí)(Poweramp)

    后級(jí)則是要把已經(jīng)讓前級(jí)加強(qiáng)過(guò)電壓的訊號(hào),再放大他的電流,變成speaker level,讓被增強(qiáng)后的訊號(hào)有足夠的功率去推動(dòng)負(fù)載較高的喇叭單體。

    ▲功放運(yùn)作的過(guò)程。

    雖說(shuō)功放的功能就是要增強(qiáng)訊號(hào),但是擴(kuò)大的電路設(shè)計(jì),也會(huì)影響音色的還原度和效率,在不同類型的擴(kuò)大方式中,最常被拿出來(lái)討論的就是 1.線性度 2.效率 兩種。

    1.線性度(Linearity)

    在放大訊號(hào)的時(shí)候,無(wú)法避免的一定就是會(huì)改變?cè)嫉牟ㄐ,所以在設(shè)計(jì)放大電路時(shí)盡可能降低失真程度是非常重要的考慮點(diǎn)。

    2.效率(Efficiency)

    但追求高度還原的放大方式,能量使用的效率也通常較差,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是耗電,其他沒(méi)有轉(zhuǎn)換成功的能量會(huì)化為熱能散失,因此機(jī)身的溫度高低也會(huì)受轉(zhuǎn)換效率影響,連帶影響零件的壽命長(zhǎng)短。

    接下來(lái)介紹不同類型的功放,也是以線性度和效率作為主要的比較。

    A類功放

    A類擴(kuò)大是音色還原度最高的一種放大方式,同時(shí)效率也非常低。

    在訊號(hào)輸入周期都是導(dǎo)通的狀態(tài)(包含正周波和負(fù)周波),因此即使是沒(méi)有訊號(hào)輸入時(shí),功放也是持續(xù)在耗電,也因此A類有最好的線性度,而不會(huì)產(chǎn)生B類、AB類的交互失真(CrossoverDistortion)問(wèn)題。

    ▲A類擴(kuò)大能在放大輸入訊號(hào)(藍(lán)色)的同時(shí),達(dá)到最小失真的輸出訊號(hào)(綠色)

    雖然A類能提供最低失真的音色,但它的效率只在15%-30%之間,大部分的電能都化作溫度散失了,所以機(jī)身溫度都很燙,基于散熱考慮機(jī)器也只能做的很大臺(tái)又笨重,在高溫高電流的環(huán)境下放大組件(晶體管or真空管)也時(shí)常需要更換。

    由于A類放大的聲音有非常低的失真度,即便缺點(diǎn)甚多,仍有許多音響發(fā)燒友愿意花大錢(qián)追求幾乎沒(méi)有失真的音色。

    線性度: ★★★★★

    效率: ★

    ▲說(shuō)到A類放大音箱第一個(gè)會(huì)想到的就是MATCHLESS了

    B類功放

    也因?yàn)锳類擴(kuò)大實(shí)在是很沒(méi)效率,B類擴(kuò)大就采用不同的設(shè)計(jì)方式,分別有兩個(gè)輸出放大器來(lái)處理音頻訊號(hào)的正波和負(fù)波,再由晶體整合輸出,處理正波的在工作時(shí),負(fù)責(zé)負(fù)波的就停止,反之亦然。因此B類放大能夠有接近80%的轉(zhuǎn)換效率。

    但B類放大有一個(gè)主要的問(wèn)題是在兩個(gè)輸出放大器一開(kāi)一關(guān)之間,會(huì)導(dǎo)致正負(fù)波交點(diǎn)的線性不連續(xù),也就是前面提到的交越失真(Crossover Distortion),使聲音較為粗糙。

    ▲B(niǎo)類擴(kuò)大的方式會(huì)有較嚴(yán)重的交越失真,正負(fù)交點(diǎn)處有不連續(xù)的斷層。

    B類的設(shè)計(jì)方式讓他的聲音注定會(huì)失真,比較多使用在FM收音機(jī)或床頭音響這類對(duì)音色比較不要求的產(chǎn)品。

    線性度: ★★

    效率: ★★★★

    AB類功放

    和B類放大一樣,AB類放大也有兩個(gè)輸出放大器分別處理正波和負(fù)波,不同的是輸出放大器導(dǎo)通的時(shí)間大于B類的半個(gè)周期,在音量小時(shí)用A類的放大方式,音量大時(shí)使用B類的放大方式,因此能夠有更佳的線性度,讓交越失真(CrossoverDistortion)的程度小于B類。

    ▲AB類擴(kuò)大有比B類更小的交越失真,和更好的線性度

    和A類、B類相比,AB類放大解決了A類嚴(yán)重的能量散失,失真的程度也比B類好上許多,但線性度表現(xiàn)略差于A類,效率也低于B類(效率約50%~70%),算是介在A類和B類之間的設(shè)計(jì),顧名思義。

    AB類功放常見(jiàn)于家庭劇院和樂(lè)器用的音箱,許多經(jīng)典的電吉他音箱如Fender Twin Reverb和Vox的AC-30都是采用AB類放大。

    線性度: ★★★★

    效率: ★★★

    ▲深受吉他手喜愛(ài)的Fender、Marshall、Vox經(jīng)典款音箱幾乎都是AB類放大。

    D類功放

    D類功放的運(yùn)作原理比較特別一些,使用從模擬波形訊號(hào)和開(kāi)關(guān)式電源快速導(dǎo)通和關(guān)閉的高頻三角波形進(jìn)行電壓的比較,透過(guò)兩個(gè)波形的交點(diǎn),可以取得用寬窄表示的脈波訊號(hào)Pulse Width Modulation(PWM),這屬于一種數(shù)字采樣。這個(gè)高振幅的輸出通過(guò)低通濾波器(LowPass Filter)進(jìn)行把三角波的高頻濾掉,變回能推動(dòng)喇叭單體的模擬訊號(hào)。

    ▲采樣三角波(紅色)和訊源波形(藍(lán)色)的交點(diǎn),轉(zhuǎn)換成寬窄不一的矩形脈沖波信號(hào)。

    D類的優(yōu)點(diǎn)在于有非常高的效率(約90%),高效率也意味著不會(huì)有過(guò)多的散熱需求,機(jī)身也能做的更輕巧。雖然早期的D類聲音表現(xiàn)較差,但技術(shù)的進(jìn)步也讓他的音色越來(lái)越優(yōu)異。

    D類功放常用于耳機(jī)擴(kuò)大器、地板型音箱頭等便攜型的產(chǎn)品。

    線性度: 無(wú)

    效率: ★★★★★

    ▲近期討論度頗高的Bluguitar AMP1,D類放大的特性讓他能以便攜的體積做出巨大的音色。

    有一好通常沒(méi)兩好,追求高度還原的放大方式,電費(fèi)用很兇體積很大占空間還很燙,追求經(jīng)濟(jì)高效率的放大方式又會(huì)有明顯的線性失真,總是得做出一些取舍。也希望各位在看完這篇文章后,能根據(jù)自己的需求找到最適合的功放種類喔。

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