功率放大器簡稱功放,,它可以說是各類音響器材中最大的一個(gè)家族了,。其品牌、型號之多,,實(shí)在舉不勝舉,。雖然都稱為功放,但以其主要用途來說,,功放可以分做兩個(gè)主要類別,,這就是專用功放與民用功放。在體育館場,、影劇場,、歌舞廳、會議廳,、公共場所擴(kuò)聲,,以及錄音監(jiān)聽等處所使用的功放,一般說在其技術(shù)參數(shù)上往往會有一些獨(dú)特的要求,,這類功放通常稱之為專用功放或是專業(yè)功放,。
而用于家庭的Hi-Fi音樂欣賞,AV系統(tǒng)放音,,以及卡拉OK娛樂的功放,,通常我們稱為民用功放或是家用功放。
專用功放與民用功放盡管在一些特性參數(shù)上有所差別,,但也很難說有一條涇渭分明的界線,,比如用于音樂錄音監(jiān)聽的功放很可能就是一臺可用于家庭Hi-Fi甚至是Hi-end功放,。
Hi-Fi功放與AV功放
Hi-Fi功放與AV功放是目前家用功放中的兩個(gè)主要類別。這兩類功放用于不同的用途,,設(shè)計(jì)的側(cè)重也不相同,。Hi-Fi功放用于欣賞音樂,使用者追求的是盡可能的“原汁原味”,。而AV功放的使用者追求的是與畫面相配合的“現(xiàn)場”效果,,甚至是夸張了的“現(xiàn)場”效果。這兩類功放不太好直接比較孰優(yōu)孰劣,,比如價(jià)位同為三千多元的Hi-Fi功放與AV功放,,Hi-Fi功放的成本投入只在兩個(gè)聲道上,而AV功放的成本投入則要兼顧5-6個(gè)聲道,,還要具有一定的效果處理功能,。如果僅看其兩個(gè)主聲道的投入,肯定低于Hi-Fi功放兩個(gè)聲道的投入,。其放音效果的差異是顯而易見的,。但是無論是Hi-Fi功放還是AV功放,都有高檔精品型與超值普及型之分,,比如天龍的AVC-A1型AV功放,,當(dāng)其用于音樂放音時(shí),其音效不會比一臺四,、五千元的Hi-Fi功放遜色,。
一般來說,很難能有一臺可以對Hi-Fi,、AV全兼容的AV功放,,AV功放兼顧Hi-Fi音樂欣賞是有條件的,這一條件就是使用者欣賞音樂時(shí)的要求與標(biāo)準(zhǔn),,如果使用者僅是用來欣賞一些休閑音樂,,或是只要求能夠聽到樂曲的旋律,AV功放是比較容易滿足的,,但是要是對音樂欣賞有較高的要求,,一般的AV功放就難于滿足了。
晶體管功放與電子管功放
用于Hi-Fi欣賞的功放可以分作晶體管功放和電子管功放兩大類,,以前還有用集成電路或是模塊電路的Hi-Fi功放,,但是現(xiàn)在已經(jīng)不多見了。音響技術(shù)超級論壇 晶體管功放和電子管功放并不存在著優(yōu)劣的差異,,只不過應(yīng)用的器件不同(一是晶體管,,一是電子管),由于兩類器件不同,,其物理基理與電路特點(diǎn)也不相同,。
電子管的電流是電子在真空中受電場力的吸引,運(yùn)動形成的,。而晶體管的電流是半導(dǎo)體元素的外層電子在電場力的作用下轉(zhuǎn)移位置形成的,。這種物理基理的不同,造成在實(shí)際應(yīng)用中電路特點(diǎn)也不同,。相對來說,,電子管功放的工作電壓較高,但工作電流比較小,,而晶體管功放的工作電壓較低,,工作電流都比較大。 電子管功放與晶體管功放的音色確是有一定的差異,,兩者對瞬態(tài)信號的響應(yīng)也不相同,。這種不同都又分別適應(yīng)了不同類別的音樂和不同的音樂欣賞者,所以目前的Hi-Fi功放中形成了晶體管功放和電子管功放并存的情況,。不過,,若是以品牌、型號,、數(shù)量而言,,晶體管功放所占的份額仍是絕對大于電子管功放。
甲類功放與乙類功放
晶體管功放輸出級晶體管的工作狀態(tài),,可以分做甲類與乙類,。所謂甲類,簡單地說就是使輸出級晶體管在正弦交流信號的正負(fù)半周時(shí)均工作在線性區(qū),,而乙類則是僅使輸出級的晶體管在正弦交流信號的正半周(或是負(fù)半周)工作在線性區(qū),。由于輸出級晶體管的工作狀態(tài)不同,使得輸出級的電源利用效率(即輸出功放與耗電功率之比)也不同,。在實(shí)用的輸出電路中,,乙類的效率要比甲類的效率高2-3倍。比如馬蘭士PM80晶體管功放,,在確定的供電電源條件下,,工作在乙類時(shí)輸出功率有100W,而在甲類時(shí)只有20W.
甲類功放不存在交越失真,,而且不論實(shí)際輸出功率大小,,輸出級晶體的內(nèi)阻均為恒定。而乙類功放總會有一定的交越失真(盡管這種失真可能極?。?,另外,在大輸出時(shí)輸出級晶體管的內(nèi)阻較小,,但在小輸出時(shí)輸出級晶體管的內(nèi)阻卻比較大,。這些不同,,造成聽感上也有不同,甲類功放的聲音相對乙類功放而言比較柔和,,另外對音,?皇低頻控制力也比乙類功放強(qiáng),尤其是在鰏在曲的旋律,,AV功放是比較容易滿足的,,但是要是對音樂欣賞有較高的要求,一般的AV功放就難于滿足了,。
甲類功放不存在交越失真,,而且不論實(shí)際輸出功率大小,輸出級晶體的內(nèi)阻均為恒定,。而乙類功放總會有一定的交越失真(盡管這種失真可能極?。硗?,在大輸出時(shí)輸出級晶體管的內(nèi)阻較小,,但在小輸出時(shí)輸出級晶體管的內(nèi)阻卻比較大。這些不同,,造成聽感上也有不同,,甲類功放的聲音相對乙類功放而言比較柔和,另外對音箱的低頻控制力也比乙類功放強(qiáng),,尤其是在小音量時(shí)低音的質(zhì)感要好一些,。甲類功放的這些特點(diǎn),使得甲類功放在實(shí)際應(yīng)用中不需要很大的輸出功率余量,,一臺20W-30W的甲類功放已經(jīng)能夠把大多數(shù)的音箱推動得很不錯(cuò)了,。
前面提到了甲類功放的電源效率低,這一原因造成甲類功放工作時(shí)要散發(fā)大量的熱量,。為了使晶體管的工作溫度不超過一定限度,,需要較大體積和面積的散熱器,這使得甲類功放的體積,、重量都比較大,。比如KRELL的KSD-50S甲類功放 ,輸出為50W+50W,,重量卻有近30Kg,,馬蘭士PM-80在工作狀態(tài)下輸出為20W+20W,重量也有13Kg.
純后級功放與單聲道功放
我們常見的功放都是把放大小信號的前置放大器(前級)與功率放大器(后 級)做在一個(gè)機(jī)殼中,,這種功放常被稱為“合并功放”,。合并功放使用方便,又有比較好的性能價(jià)格比。但這種合并功放有它一些固有的缺點(diǎn),,其中最不好克服的就是前級與后級之間的相互干擾問題了,。為了解決這一問題,于是便把前級與后級分別做在兩個(gè)機(jī)殼中,,這樣就有了純后級功放,。大多的純后級功放都是雙聲道的結(jié)構(gòu)形式,但這種結(jié)構(gòu)形式使得兩個(gè)聲道相互干擾問題又不太好解決,,為了解決兩個(gè)聲道相互間的干擾便又出現(xiàn)了把兩個(gè)聲道分開的單聲道純后級功放。
把功率放大器這樣一塊塊地分割開,,最主要的意義是要提高功放的素質(zhì),,而不是追求這種形式。如果僅僅在形式上實(shí)現(xiàn)了相互分開,,盡管可以解決相互干擾問題,,但其它參數(shù)并未明顯改善,那么這種分開對功放提高整體素質(zhì)來說還是有限的,。
功率放大器有晶體管與電子管之分,,前級同樣也有晶體管和電子管之分。對于音響愛好者與音樂愛好者而言,,在選用前級與后級上有多種的組合形式,,而不同的組合形式又有不同的音效特點(diǎn),這使得使用者又多了一些選擇的空間,。
與純后級功放配接的前級對整個(gè)音響系統(tǒng)的優(yōu)劣影響比較大,。首先它必須具有一定的素質(zhì),否則,,純后級或是單聲道的優(yōu)點(diǎn)便發(fā)揮不出來,,甚至有可能把一臺劣質(zhì)前級的“毛病”突出出來,整體音效反而更差了,。再有,,不同的前級后級配合其音色特點(diǎn)不同,使用者可以根據(jù)個(gè)人的偏愛選擇不同的組合形式,。
比如,,很多音響與音樂愛好者就喜歡用“膽前、石后”(即電子管前級,,晶體管后級)的組合方式,,覺得這樣組合既發(fā)揮了晶體管后級功率輸出大,瞬態(tài)響應(yīng)好的特點(diǎn),,又領(lǐng)略了電子管前級音色甜美,、醇厚的“韻味”。不過這種搭配也并不是“金科玉律”,因?yàn)榫唧w的前級與后級都有各自的特點(diǎn),,而對音色的偏愛又因人而異,,使用者可以依據(jù)具體的情況找出自己所喜愛的組合方式。
Hi- Fi功放應(yīng)有多大的輸出功率
Hi-Fi功放應(yīng)有的輸出功率受很多因素影響,,首先這一輸出功率與所配接的音箱關(guān)系較大,,其次還與功放的自身素質(zhì)有關(guān),再有就是與所使用的環(huán)境,,也就是房間的空間體積有關(guān),。
音箱有一項(xiàng)參數(shù)叫作靈敏度,它的單位是dB/m,?W,,所代表的意義是當(dāng)音箱得到1W的電功率時(shí)距離音箱1m處產(chǎn)生的聲壓(dB)。如果某款音箱的靈敏度是90dB,,那么在1m處得到90dB的聲壓需有1W的功率來推動,。要得到100dB的聲壓, 那就需要10W的功率來推動了,。但如果音箱的靈敏度是80dB(如ATC的SCM-10)要想達(dá)到100dB的聲壓則需要100W的功率來推動了,。大多數(shù)音箱的靈敏度約為85dB-90dB,對這些音箱來說,,有10W-30W的不失真功率已經(jīng)能夠有足夠的聲壓了,。
功放自身的素質(zhì),與功放應(yīng)有的輸出功率關(guān)系較大,。功放的參數(shù)中有一項(xiàng)稱為阻尼系數(shù),,這是表示對音箱控制能力的一項(xiàng)參數(shù),但這一參數(shù)有一個(gè)適度范圍,,而且又和具體的音箱有直接關(guān)系,。一般說來,如果一臺功放的素質(zhì)很好,,在30 W輸出時(shí)仍能保持其性能參數(shù)在一定的水準(zhǔn),。那么就沒有必要去要求功放有更大的功率輸出??墒侨绻Ψ诺乃刭|(zhì)不很理想,,當(dāng)輸出功率增加時(shí)會引起其性能參數(shù)的劣化,那么就應(yīng)當(dāng)使功放的輸出功率有一定的余量,,以保證在實(shí)用的輸出功率下仍有一定的良好參數(shù),。通常情況下,當(dāng)功放為甲類輸出或是電子管功放,,則不需要有過多的輸出功率余量,,20W-30W的輸出功率已經(jīng)夠用了。但如果是乙類功放或是素質(zhì)較差的功放,這時(shí)應(yīng)使功放的輸出功率有較大的余量,。另外,,如果配接的音箱是大型倒相式,也應(yīng)使功放有較大的輸出功率余量,。在從功放自身的素質(zhì)考慮功放應(yīng)有的輸出功率時(shí),,將功率余量選得大些確實(shí)能改善功放與音箱的適配情況。
但這里我們還是要明確一下,,選擇輸出功率較大的功放主要的意義,,不是因?yàn)槲覀冃枰菢哟蟮穆晧海且纳乒Ψ艑σ粝涞倪m配狀態(tài),。如果一臺輸出功率適度的功放已經(jīng)能夠把音箱控制的得心應(yīng)手,,那么就沒有必要對這臺功放提出更高的輸出功率要求。
使用環(huán)境,,也就是房間的空間體積與功放應(yīng)輸出的功率也有一定的關(guān)系,以上我們所談及的輸出功率大小,,是以房間的空間體積在40以下而言,,如果房間的空間體積較大,那么功放的輸出功率則應(yīng)加大一些,。
電子管功放輸出級的特點(diǎn)
電子管功放的功率輸出級有三種電路類型,,一類是有輸出變壓器的推挽輸出電路。這類輸出電路類型在電子管功放中占了絕大多數(shù),。在推挽電路中的輸出變壓器中直流成分很少,,二次諧波失真也很小,這類電路的輸出功率可以做得比較大,,所以適用范圍也比較大,。一般說對膽機(jī)音色有興趣的音響愛好者來說,這類輸出級的膽機(jī)很合適,。不過這類功放的,,輸出變壓器的設(shè)計(jì)與工藝至關(guān)重要,如果輸出變壓器的設(shè)計(jì)與工藝上有不足之處,,往往這類功放的頻率響應(yīng),,瞬態(tài)響應(yīng)就不太理想。另外由于輸出變壓器的制約,,所以配接音箱的適應(yīng)范圍較小,。
另一類功率輸出級的電路類型是單端甲類電路。這類電路也有變壓器,,但這類電路的輸出變壓器中有很大的直流成分,,對輸出變壓器的要求比推挽輸出電路中輸出變壓的要求要高。另外對供電電源的要求也比較高。這類輸出電路的特點(diǎn)是二次諧波成分比較多,,盡管這是一種諧波失真,,但對音樂信號來說,二次諧波是高度的諧合音,,所以聽起來很入耳,。這一特點(diǎn)使得這種輸出電路的功放在聲音的音色上很有特點(diǎn),尤其是當(dāng)功放級采用三極管時(shí),,人聲聽起來很甜美,,室內(nèi)樂中的弦樂聽起來也很細(xì)膩,或者說,,這類功放的聲音很有味道,。但是這類功放的輸出功率不容易做得大,所以如果配用的音箱靈敏度較低,,在放送大型管弦樂曲時(shí)就比較勉強(qiáng)了,。這類電子管功放都很受一些音響玩家的歡迎,往往在備有一臺大功率晶體管功放之外,,又備有一臺此類功放,,想來是在音色上互有所補(bǔ),不過,,這也說明此類功放的音色特點(diǎn)確有動人之處,。
還有一類電子管功放的輸出級電路是OTL電路,所謂OTL電路就是無輸出變壓器電路?,F(xiàn)代的晶體管功放輸出級幾乎全是OTL電路或是OTL電路的改進(jìn)型,。電子管和晶體管的特性參數(shù)與工作狀態(tài)不同,晶體管功放很容易適合配阻抗為4- 8的音箱,,而電子管功放要想不需要輸出變壓器去適配4-8的音箱就要費(fèi)些周折了,。電子管OTL功放由于去掉了輸出變壓器,所以在技術(shù)參數(shù)上比前面提到的那兩類電路有很大的提高,,這類輸出電路的功放聲音極有特色,,和前面兩類輸出電路相比,它有宏偉的氣勢和寬闊的聲場,,和晶體管功放相比它的音色又溫暖,、細(xì)膩。這類功放由于沒有輸出變壓器,,所以能夠適應(yīng)較寬范圍的音箱阻抗,。但是這類輸出級的功放電源效率低,設(shè)計(jì),、工藝,、調(diào)試都比較復(fù)雜,,目前這類輸出電路的功放僅見于一些高檔機(jī)種中,很難見到低價(jià)位的普及型機(jī)種,。