索蘭影音教你認(rèn)識家庭影院功放類型
http://www.wyke.cn/ 來源:索蘭影音 關(guān)鍵詞：家庭影院功放 功率放大器
說到功率放大器，想必對于音響愛好者來說一點(diǎn)也不陌生。然而，對于一些初入門或者還未入門的朋友來說，看到膽機(jī)、石機(jī)、前置功放、后置功放、D類功放……這些專業(yè)名詞時，往往滿頭霧水。今天我們就圍繞功率放大器的核心器件、功能、工作狀態(tài)等三個方面來進(jìn)行簡單的介紹。
按功率放大器的核心放大元件來分
電子管功率放大器(膽機(jī))
電子管功率放大器，俗稱膽機(jī)。膽機(jī)把電子管作為核心放大元件，帶了獨(dú)特的音質(zhì)表現(xiàn)。其聲音溫暖耐聽，樂感出色，氛圍感好。由于電子管是電壓控制的放大器件，其失真成分絕大多數(shù)均為偶次失真，在音樂表現(xiàn)上正好是倍頻程諧音，聽起來不僅沒有生硬的失真感，反而擁有一種柔和甜美的韻味。
電子管功率放大器特別適合于播放田園詩般舒緩優(yōu)雅的古典樂和中國民樂。尤其在表現(xiàn)如(高山流水)、“漁舟唱晚”，“胡笳十八拍” 、“平沙落雁”等古箏古琴的空靈、通透、飽滿、飄逸上，確有一種超凡脫俗、纖塵不染，甚至靚到不食人間煙火而返樸歸真的感覺。大受老一輩發(fā)燒友的歡迎。
晶體管功率放大器(石機(jī))
晶體管功率放大機(jī)，又稱石機(jī)。二十世紀(jì)七八十年代，膽機(jī)因電子管體積大、耗電多等弱點(diǎn)而逐漸被淘汰，大多數(shù)的電子管都被體積小且省電的晶體管所代替。晶體管功放壽命很長，聲音的動態(tài)大，速度快，表現(xiàn)一些大動態(tài)音樂的時候顯然是更為合適的。但其聲音偏冷，特別是低音不夠柔和，高音又會顯得尖銳等特點(diǎn)令其不能被音響發(fā)燒友們所喜愛。
集成電路功率放大器(IC功放)
集成電路功率放大器是將OTL和OCL等電路的主要元件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上封裝而成，外接少量元件可構(gòu)成高性能的功率放大器。集成電路具有體積小，外接電路簡單，內(nèi)部元件對稱性好，保護(hù)功能齊全等優(yōu)點(diǎn)，加上價格低廉，因此廣泛的應(yīng)用于普及型音響器材中。目前專業(yè)音頻功率放大器幾乎都采用集成功率放大模塊作功放的輸出級。
按功率放大器的功能來分
前置功率放大器
前置放大器是指置于信源與放大器級之間的電路或電子設(shè)備，是專為接受來自信源的微弱電壓信號而設(shè)計的。簡單地說前級實(shí)現(xiàn)的功能就是把信號做初步放大并實(shí)現(xiàn)音量調(diào)節(jié)等作用，大多數(shù)的前級都是這種有源前級電路，而不是單純只能調(diào)節(jié)音量的無源前級。當(dāng)然有源的前級除了在調(diào)節(jié)音量外，還能夠做初步放大及降低音源及后級之間的內(nèi)阻來起到緩沖作用。
前置功率放大器的作用有：
1、提高系統(tǒng)的信噪比(前放緊靠探測器，傳輸線短，分布電容Cs減小，提高了信噪比);
2、減少外界干擾的相對影響(信號經(jīng)前放初步放大);
3、合理布局，便于調(diào)節(jié)與使用(前放為非調(diào)節(jié)式，主放放大調(diào)節(jié)倍數(shù)、成形常數(shù));
4、實(shí)現(xiàn)阻抗轉(zhuǎn)換和匹配(前放設(shè)計為高輸入阻抗，低輸出阻抗)。
后置功率放大器
后置功率放大器不同于前置功放，它把前級的信號給揚(yáng)聲器并推動揚(yáng)聲器發(fā)聲。純粹的后級輸入信號很簡單，就是承接前級的輸出，增加信號的功率。當(dāng)前級接上高阻抗的后級，它主要提供適切的輸出電壓，后級放大器接上低阻抗的揚(yáng)聲器不僅要提供適切的電壓，還需要提供足夠的電流。所以好的后級系統(tǒng)不僅要求大功率輸出，還特別注明是大的電流設(shè)計。
合并功率放大器
合并功率放大器是我們最為常見的一種功放，這種放大器將前級放大和功率放大兩部分集成在了一個機(jī)身中。這種放大器有多組信息源的輸入選擇，并且具備前級的電平控制功能，它將左右聲道合為一體，當(dāng)信號源在一定輸入電平時，放大器輸出可滿功率負(fù)載。我們經(jīng)常見到的并且使用的一些消費(fèi)級放大器都是合并式設(shè)計，相對來說比單獨(dú)使用前、后級放大器來說更為劃算。
按功率放大器的工作狀態(tài)來分
甲類功率放大器(A類功放)
甲類功放輸出級中兩個(或兩組)晶體管永遠(yuǎn)處于導(dǎo)電狀態(tài)。當(dāng)無訊號時，兩個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。
甲類功放的這種工作方式具有最佳的線性，每個輸出晶體管均放大訊號全波，完全不存在交越失真(Switching Distortion)，因此被稱為是聲音最理想的放大線路設(shè)計。但這種設(shè)計有利有弊，甲類功放放最大的缺點(diǎn)是效率低，因?yàn)闊o訊號時仍有滿電流流入，電能全部轉(zhuǎn)為高熱量。當(dāng)訊號電平增加時，有些功率可進(jìn)入負(fù)載，但許多仍轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊?br />
甲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)。純甲類功放它的造價也是驚人的，它電耗等于是一部空調(diào)。甲類功率功放發(fā)熱量驚人，為了有效處理散熱問題，甲類功放必須采用大型散熱器。所以甲類機(jī)的體積和重量都比甲乙類大，這讓制造成本增加，售價也較貴。
乙類功率放大器(B類功放)
乙類功放的工作方式是當(dāng)無訊號輸入時，輸出晶體管不導(dǎo)電，所以不消耗功率。當(dāng)有訊號時，每對輸出管各放大一半波形，彼此一開一關(guān)輪流工作完成一個全波放大，在兩個輸出晶體管輪換工作時便發(fā)生交越失真，因此形成非線性。
純乙類功放較少，因?yàn)樵谟嵦柗浅５蜁r失真十分嚴(yán)重，所以交越失真令聲音變得粗糙。乙類功放的效率平均約為75%，產(chǎn)生的熱量較甲類機(jī)低，容許使用較小的散熱器。
甲乙類功率放大器(AB類功放)
甲乙類功率放大器是為了把甲、乙類功放的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，這樣在性能中優(yōu)點(diǎn)折衷。甲乙類功放通常有兩個偏壓，在無訊號時也有少量電流通過輸出晶體管。它在訊號小時用甲類工作模式，獲得最佳線性，當(dāng)訊號提高到某一電平時自動轉(zhuǎn)為乙類工作模式以獲得較高的效率。
這種設(shè)計可以獲得優(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。有些甲乙類功放將偏流調(diào)得甚高，令其在更寬的功率范圍內(nèi)以甲類工作，使聲音接近純甲類機(jī)，但產(chǎn)生的熱量亦相對增加。
丙類功率放大器(C類功放)
丙類功率放大器的柵極的偏壓，使得晶體管在小于一半的時間內(nèi)導(dǎo)通。當(dāng)驅(qū)動信號足夠強(qiáng)時,晶體管會進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài),輸出與輸入信號同頻率的脈沖信號,晶體管以信號頻率對電源進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷,輸出信號相對于輸入信號會產(chǎn)生嚴(yán)重的失真,因?yàn)榘溯斎胄盘柕暮芏嘀C波成分。因此，此類功放失真非常高，只適合在通訊上使用，不適用作用于其它音響。
丁類功率放大器(D類功放)
丁類功放，有時也稱為數(shù)字功放。它是一種通過控制開關(guān)單元的ON/OFF來驅(qū)動揚(yáng)聲器的放大器。丁類放大器首次提出于1958年，近些年已逐漸流行起來。已經(jīng)問世多年，與一般的線性甲乙類功放電路相比，丁類功放有效率高、體積小等特點(diǎn)。
丁類功放直接將負(fù)載和供電器連接，電流流通點(diǎn)輸出管沒有電壓，因此沒有功率的消耗。當(dāng)輸出管關(guān)閉的時候，全部電源供應(yīng)電壓就會出現(xiàn)在晶體管上，但沒有電流所以也不消耗功率，理論上其工作效率為100%。丁類功放效率高，幾乎不產(chǎn)熱，理論上失真小、線性好。但丁類功放工作方式復(fù)雜，增加線路本身也難免有偏差，所以真正出色的丁類功放并不算太多見。
欣賞舒緩優(yōu)雅的古典樂，我們可以選擇膽機(jī);為了呈現(xiàn)動態(tài)音樂的話，我們可以選擇石機(jī);預(yù)算有限又想欣賞到高品質(zhì)音樂的話，IC功放也是不錯的選擇;組建家庭卡拉OK的話，前置功率放大器就是必備器材……
結(jié)語：每一種類型的功放，都受制于材料、技術(shù)、設(shè)計等因素的影響，不可能同時具備各種功放所有優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)我們了解這些功放類型后，可以更好的為我們選購、使用功放提供一些參考。
按功率放大器的核心放大元件來分
電子管功率放大器(膽機(jī))
電子管功率放大器，俗稱膽機(jī)。膽機(jī)把電子管作為核心放大元件，帶了獨(dú)特的音質(zhì)表現(xiàn)。其聲音溫暖耐聽，樂感出色，氛圍感好。由于電子管是電壓控制的放大器件，其失真成分絕大多數(shù)均為偶次失真，在音樂表現(xiàn)上正好是倍頻程諧音，聽起來不僅沒有生硬的失真感，反而擁有一種柔和甜美的韻味。
電子管功率放大器特別適合于播放田園詩般舒緩優(yōu)雅的古典樂和中國民樂。尤其在表現(xiàn)如(高山流水)、“漁舟唱晚”，“胡笳十八拍” 、“平沙落雁”等古箏古琴的空靈、通透、飽滿、飄逸上，確有一種超凡脫俗、纖塵不染，甚至靚到不食人間煙火而返樸歸真的感覺。大受老一輩發(fā)燒友的歡迎。
晶體管功率放大器(石機(jī))
晶體管功率放大機(jī)，又稱石機(jī)。二十世紀(jì)七八十年代，膽機(jī)因電子管體積大、耗電多等弱點(diǎn)而逐漸被淘汰，大多數(shù)的電子管都被體積小且省電的晶體管所代替。晶體管功放壽命很長，聲音的動態(tài)大，速度快，表現(xiàn)一些大動態(tài)音樂的時候顯然是更為合適的。但其聲音偏冷，特別是低音不夠柔和，高音又會顯得尖銳等特點(diǎn)令其不能被音響發(fā)燒友們所喜愛。
集成電路功率放大器(IC功放)
集成電路功率放大器是將OTL和OCL等電路的主要元件集成在一塊半導(dǎo)體芯片上封裝而成，外接少量元件可構(gòu)成高性能的功率放大器。集成電路具有體積小，外接電路簡單，內(nèi)部元件對稱性好，保護(hù)功能齊全等優(yōu)點(diǎn)，加上價格低廉，因此廣泛的應(yīng)用于普及型音響器材中。目前專業(yè)音頻功率放大器幾乎都采用集成功率放大模塊作功放的輸出級。
按功率放大器的功能來分
前置功率放大器
前置放大器是指置于信源與放大器級之間的電路或電子設(shè)備，是專為接受來自信源的微弱電壓信號而設(shè)計的。簡單地說前級實(shí)現(xiàn)的功能就是把信號做初步放大并實(shí)現(xiàn)音量調(diào)節(jié)等作用，大多數(shù)的前級都是這種有源前級電路，而不是單純只能調(diào)節(jié)音量的無源前級。當(dāng)然有源的前級除了在調(diào)節(jié)音量外，還能夠做初步放大及降低音源及后級之間的內(nèi)阻來起到緩沖作用。
前置功率放大器的作用有：
1、提高系統(tǒng)的信噪比(前放緊靠探測器，傳輸線短，分布電容Cs減小，提高了信噪比);
2、減少外界干擾的相對影響(信號經(jīng)前放初步放大);
3、合理布局，便于調(diào)節(jié)與使用(前放為非調(diào)節(jié)式，主放放大調(diào)節(jié)倍數(shù)、成形常數(shù));
4、實(shí)現(xiàn)阻抗轉(zhuǎn)換和匹配(前放設(shè)計為高輸入阻抗，低輸出阻抗)。
后置功率放大器
后置功率放大器不同于前置功放，它把前級的信號給揚(yáng)聲器并推動揚(yáng)聲器發(fā)聲。純粹的后級輸入信號很簡單，就是承接前級的輸出，增加信號的功率。當(dāng)前級接上高阻抗的后級，它主要提供適切的輸出電壓，后級放大器接上低阻抗的揚(yáng)聲器不僅要提供適切的電壓，還需要提供足夠的電流。所以好的后級系統(tǒng)不僅要求大功率輸出，還特別注明是大的電流設(shè)計。
合并功率放大器
合并功率放大器是我們最為常見的一種功放，這種放大器將前級放大和功率放大兩部分集成在了一個機(jī)身中。這種放大器有多組信息源的輸入選擇，并且具備前級的電平控制功能，它將左右聲道合為一體，當(dāng)信號源在一定輸入電平時，放大器輸出可滿功率負(fù)載。我們經(jīng)常見到的并且使用的一些消費(fèi)級放大器都是合并式設(shè)計，相對來說比單獨(dú)使用前、后級放大器來說更為劃算。
按功率放大器的工作狀態(tài)來分
甲類功率放大器(A類功放)
甲類功放輸出級中兩個(或兩組)晶體管永遠(yuǎn)處于導(dǎo)電狀態(tài)。當(dāng)無訊號時，兩個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。
甲類功放的這種工作方式具有最佳的線性，每個輸出晶體管均放大訊號全波，完全不存在交越失真(Switching Distortion)，因此被稱為是聲音最理想的放大線路設(shè)計。但這種設(shè)計有利有弊，甲類功放放最大的缺點(diǎn)是效率低，因?yàn)闊o訊號時仍有滿電流流入，電能全部轉(zhuǎn)為高熱量。當(dāng)訊號電平增加時，有些功率可進(jìn)入負(fù)載，但許多仍轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃俊?br />
甲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)。純甲類功放它的造價也是驚人的，它電耗等于是一部空調(diào)。甲類功率功放發(fā)熱量驚人，為了有效處理散熱問題，甲類功放必須采用大型散熱器。所以甲類機(jī)的體積和重量都比甲乙類大，這讓制造成本增加，售價也較貴。
乙類功率放大器(B類功放)
乙類功放的工作方式是當(dāng)無訊號輸入時，輸出晶體管不導(dǎo)電，所以不消耗功率。當(dāng)有訊號時，每對輸出管各放大一半波形，彼此一開一關(guān)輪流工作完成一個全波放大，在兩個輸出晶體管輪換工作時便發(fā)生交越失真，因此形成非線性。
純乙類功放較少，因?yàn)樵谟嵦柗浅５蜁r失真十分嚴(yán)重，所以交越失真令聲音變得粗糙。乙類功放的效率平均約為75%，產(chǎn)生的熱量較甲類機(jī)低，容許使用較小的散熱器。
甲乙類功率放大器(AB類功放)
甲乙類功率放大器是為了把甲、乙類功放的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行結(jié)合，這樣在性能中優(yōu)點(diǎn)折衷。甲乙類功放通常有兩個偏壓，在無訊號時也有少量電流通過輸出晶體管。它在訊號小時用甲類工作模式，獲得最佳線性，當(dāng)訊號提高到某一電平時自動轉(zhuǎn)為乙類工作模式以獲得較高的效率。
這種設(shè)計可以獲得優(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。有些甲乙類功放將偏流調(diào)得甚高，令其在更寬的功率范圍內(nèi)以甲類工作，使聲音接近純甲類機(jī)，但產(chǎn)生的熱量亦相對增加。
丙類功率放大器(C類功放)
丙類功率放大器的柵極的偏壓，使得晶體管在小于一半的時間內(nèi)導(dǎo)通。當(dāng)驅(qū)動信號足夠強(qiáng)時,晶體管會進(jìn)入飽和導(dǎo)通狀態(tài),輸出與輸入信號同頻率的脈沖信號,晶體管以信號頻率對電源進(jìn)行導(dǎo)通和關(guān)斷,輸出信號相對于輸入信號會產(chǎn)生嚴(yán)重的失真,因?yàn)榘溯斎胄盘柕暮芏嘀C波成分。因此，此類功放失真非常高，只適合在通訊上使用，不適用作用于其它音響。
丁類功率放大器(D類功放)
丁類功放，有時也稱為數(shù)字功放。它是一種通過控制開關(guān)單元的ON/OFF來驅(qū)動揚(yáng)聲器的放大器。丁類放大器首次提出于1958年，近些年已逐漸流行起來。已經(jīng)問世多年，與一般的線性甲乙類功放電路相比，丁類功放有效率高、體積小等特點(diǎn)。
丁類功放直接將負(fù)載和供電器連接，電流流通點(diǎn)輸出管沒有電壓，因此沒有功率的消耗。當(dāng)輸出管關(guān)閉的時候，全部電源供應(yīng)電壓就會出現(xiàn)在晶體管上，但沒有電流所以也不消耗功率，理論上其工作效率為100%。丁類功放效率高，幾乎不產(chǎn)熱，理論上失真小、線性好。但丁類功放工作方式復(fù)雜，增加線路本身也難免有偏差，所以真正出色的丁類功放并不算太多見。
欣賞舒緩優(yōu)雅的古典樂，我們可以選擇膽機(jī);為了呈現(xiàn)動態(tài)音樂的話，我們可以選擇石機(jī);預(yù)算有限又想欣賞到高品質(zhì)音樂的話，IC功放也是不錯的選擇;組建家庭卡拉OK的話，前置功率放大器就是必備器材……
結(jié)語：每一種類型的功放，都受制于材料、技術(shù)、設(shè)計等因素的影響，不可能同時具備各種功放所有優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)我們了解這些功放類型后，可以更好的為我們選購、使用功放提供一些參考。
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