帶你了解家庭影院系統的中樞——AV放大器
http://www.wyke.cn/ 來源:索蘭影音 關鍵詞：家庭影院系統 家庭影院功放 AV放大器
AV放大器又稱家庭影院功放，是家庭影院系統中連接信號源與音箱系統之間的重要橋梁，一方面接收來自信號源的視頻信號與多聲道音頻信號并進行解碼、處理與傳輸，另一方面，將處理過的音視頻信號傳送給家庭影院投影機與家庭影院音箱。因此AV放大器是整個家庭影院系統的中樞，占據著重要的作用。AV放大器根據工作方式的不同，可以分為前級環繞聲處理器、后級功率放大器與合并式放大器。前級環繞聲處理器主要負責音視頻信號的解碼處理與一部分的放大處理，后級功率放大器主要是實現信號的放大與音箱驅動，而合并式放大器則是這兩者的合并，既有解碼功能也有放大驅動的能力。一般情況下，并無太大要求的普通用戶，選擇合并式AV放大器已經能滿足絕大部分的功能需求，如果是發燒級的玩家對于聲畫有更高的要求，則多以一臺前級處理器搭配一臺或多臺單聲道、雙聲道或者多聲道后級放大器的形式。
前級環繞聲處理器與合并式放大器前級處理部分的特點
前級處理部分主要分為音頻信號處理與視頻處理兩大部分。音頻處理部分主要的工作方式是從信號源接收音頻信號，分析信號類型并進行處理與解碼，轉化為模擬音頻信號，之后就交給放大部分進行處理。解碼是音頻處理的核心，主要的作用是對各種不同的音頻格式信號進行解碼，包括Dolby TrueHD、DTS-HD Master Audio、LPCM等高清音頻，現在還加上了嶄新的Dolby Atmos杜比全景聲以及Auro 3D三維聲音頻。另外，還有各種DSP音效處理與房間自動聲場校正功能。DSP數字信號音效處理功能，目前共有兩種不同的實現方式，一是如YAMAHA(雅馬哈)通過研究全球各地不同場景的聲音環境，如音樂廳、劇院等等，將其集成在家庭影院放大器之中，在使用的時候，依據不同的節目源場景模擬音樂廳、劇院的聲音效果。另一種是進行實時聲音擴展的處理，如Dolby Pro Logic Ⅱz、Audyssey DSX以及DTS Neo:X等，實時分析音頻信號的結構，通過精準的算法對聲場進行擴展處理。
房間自動聲場校正功能是一種為了簡化調整AV放大器處理參數的重要功能。AV放大器的設置是相當復雜的，需要結合聲壓計、卷尺之類的工具來完成，還需要對AV放大器中的內置均衡器進行調整。而自動聲場校正功能只需插上放大器附帶的麥克風，就能對聲音的電平、音箱與聆聽位置的距離、房間EQ等選項進行自動的設定選擇，包括Dirac Live、ARC、Audyssey MultEQ系列功能、先鋒的MCACC與雅馬哈的YPAO等。這種功能對于房間的大小與形狀有一定要求，較為理想的房間，自動房間聲學的校正就更加準確，因此，我們應該盡量減低因房間聲場缺陷對音質所造成的影響。
視頻處理功能主要包括了對視頻信號的接收、分配與傳輸，部分中高端的AV放大器還具備部分畫面的調整功能，如亮度、對比度、銳度等等。但一般情況下不建議通過AV放大器進行調整，而是直接對顯示終端進行調整，如果無法調整出理想的效果，再考慮AV放大器中的設置。一般來說，主流的家庭影院放大器通常都會具備5入2出或更多的視頻輸入與輸出端子。現在，HDMI連接的方式已經非常普及，HDMI也為我們帶來了一個更簡單的影音連接方式，當然不少的家庭影院放大器仍然保留復合視頻、色差視頻等傳統的視頻連接端子，以便于那些保留了以往經典的視頻設備的用戶使用。具體而言，AV放大器可以接受多路輸入信號，包括藍光播放器、高清播放器、游戲機以及高清機頂盒等等，信號進入放大器之后，再由內置的視頻矩陣器切換到單路或多路的輸出端子，將視頻信號輸出至顯示設備，包括平板電視、家庭影院投影機。
隨著AV放大器的技術發展，越來越多的機型已經具備了視頻處理芯片，包括HQV、Sigma Designs VXP以及Marvell Qdeo視頻處理芯片等等。其中使用面最廣的是能夠支持4K超高清視頻傳輸與處理的Marvell Qdeo視頻處理芯片，它能夠把720p、1080i/p視頻信號升頻至3840×2160的4K超高清分辨率，再憑借優秀的算法，消除各種視頻噪點、鋸齒與羽化影響，還具備i/p轉換以及縮放功能。Marvell Qdeo視頻處理芯片現在主要在高端機型中得到廣泛應用。
而HQV視頻處理芯片常見的主要是Reon-VX系列以及Vida系列。Reon-VX主要的功能是提供倍線升頻與i/p逐行轉換功能，消除鋸齒現象以及各種圖像失真，降低各類視頻噪聲。高級別的Vida系列可以利用四場運動自適應去隔行與多場頻跟蹤，增強了圖像細節與層次，擴展了12位的色彩處理深度，還提供了高壓縮視頻處理功能，能夠降低來自低質量節目源的馬賽克和蚊噪等壓縮性失真。而廣播視頻處理級別的VXP芯片原本主要是應用在視頻廣播領域，因此本身就具備非常強大的性能，可以支持24bit色深的色彩處理以及128級灰階調整功能，具備了很好的3D降噪、蚊形降噪、偽像消除以及細節增強的功能，可以帶來更加銳利與清晰的畫面，另外還能夠對畫面的對比度進行有效的增強，提高整個影像的質感。
后級功率放大器與合并式放大器后級放大部分的特點
功率放大驅動部分的主要功能就是進一步放大經前級處理的信號，進而轉換成模擬信號驅動整個音箱系統。由于AV放大器是采用晶體管放大的方式，放大模組與電子管放大器相比，具備體積小、發熱量低、電流輸出大的特點。按照輸出級工作方式的不同可以分為A、B、AB、D、G與H等多種工作方式，其中AB類與D類放大器常見于家庭影院放大器之中。這幾類放大方式各具特點，而且后續所推出的每一種放大方式都能依據原有類型的缺點進行改進。例如，A類擁有優秀的線性表現，失真低，但功耗大。B類改良了功耗的問題，卻引來了失真大的問題。AB、G、H則是在低失真與低功耗之間取得平衡，D類則是通過數字放大處理的方式改良傳統模擬放大的不足。
AB類放大是AV放大器常用的一種方式，綜合了A類與B類兩方面的特點，效率高于A類放大器，失真小于B類放大器。在工作特性上，AB類放大器引入了非線性工作點，讓信號接近于零時兩個晶體管導通，大信號時，轉向B類的工作方式。這里講講A類和B類放大電路的一些特點。A類放大方式出現的時間最早，其工作特性是輸出級晶體管始終處于導通狀態。這類放大器的優勢在于具有極佳的線性輸出，信號失真低，缺點是工作效能低，僅為20%～30%，其余部分都轉化為熱能，需要搭配大型的散熱裝置。因此，A類放大器會非常龐大且重量十足。B類放大方式是為了克服A類方法在效率上的不足而研發出來的。其工作特性是使用了雙晶體管，每個輸出級的晶體管僅在信號波形半個周期內導通，分別用于正負周期。B類放大方式的特點是在效能上取得相當理想的效果，發熱量低，但是缺點也明顯，會出現交越失真，線性并不出色，失真嚴重。
D類放大方式不同于上面所講述的任何一種放大方式，其工作原理是利用PWM脈沖調制的原理，通過脈沖數字頻率波形的疏密變化來表示模擬信號振幅的高低。D類放大器的開關頻率遠遠高于原信號的最高頻率，經過后級的LPF低通濾波器過濾后，輸出波形的平均值與實際的音頻信號保持一致。D類放大實際上就是加入了數字放大的工作原理在其中。工作時輸出級晶體管處于完全導通或者完全斷開的狀態，D類放大器的工作效率高達90%或以上。D類放大方式的缺點也非常明顯，就是失真較大，因為在調制放大的過程中，必然會與原始信號出現不同。不過隨著D類放大器的制作水平越來越高，大幅度減低了在調制處理過程中出現的失真問題，所以也有不少的AV放大器與后級功率放大器采用D類放大模塊。
而G類放大方式的整體結構與AB類相同，其工作特性是針對小信號低電平輸出時，使用兩路或更多的供電電源。由于使用了較低電壓的電源進行供電，隨著信號電平的提升，放大器自動切換到適當的電源電壓。H類放大方式則是在G類基礎上發展而成的，工作特性方面是通過外加的控制電路來預測與控制電源電壓，最大程度地降低輸出級的電壓，同時無需采用多個供電電源。這兩類放大方式的效率要明顯高于AB類，但缺點是設計更為復雜，同樣是因為成本原因，在AV放大器中并不多見。
以上從前級和后級兩大方面對AV放大器進行了基本介紹，而隨著音視頻技術的不斷發展，現階段的AV放大器在音頻與視頻方面的處理能力與數年前相比已經有了不少的提升，我們將會在日后為大家深入分析最新的AV放大器技術與產品，希望為大家帶來一個更加全面的AV放大器指南攻略。
前級環繞聲處理器與合并式放大器前級處理部分的特點
前級處理部分主要分為音頻信號處理與視頻處理兩大部分。音頻處理部分主要的工作方式是從信號源接收音頻信號，分析信號類型并進行處理與解碼，轉化為模擬音頻信號，之后就交給放大部分進行處理。解碼是音頻處理的核心，主要的作用是對各種不同的音頻格式信號進行解碼，包括Dolby TrueHD、DTS-HD Master Audio、LPCM等高清音頻，現在還加上了嶄新的Dolby Atmos杜比全景聲以及Auro 3D三維聲音頻。另外，還有各種DSP音效處理與房間自動聲場校正功能。DSP數字信號音效處理功能，目前共有兩種不同的實現方式，一是如YAMAHA(雅馬哈)通過研究全球各地不同場景的聲音環境，如音樂廳、劇院等等，將其集成在家庭影院放大器之中，在使用的時候，依據不同的節目源場景模擬音樂廳、劇院的聲音效果。另一種是進行實時聲音擴展的處理，如Dolby Pro Logic Ⅱz、Audyssey DSX以及DTS Neo:X等，實時分析音頻信號的結構，通過精準的算法對聲場進行擴展處理。
房間自動聲場校正功能是一種為了簡化調整AV放大器處理參數的重要功能。AV放大器的設置是相當復雜的，需要結合聲壓計、卷尺之類的工具來完成，還需要對AV放大器中的內置均衡器進行調整。而自動聲場校正功能只需插上放大器附帶的麥克風，就能對聲音的電平、音箱與聆聽位置的距離、房間EQ等選項進行自動的設定選擇，包括Dirac Live、ARC、Audyssey MultEQ系列功能、先鋒的MCACC與雅馬哈的YPAO等。這種功能對于房間的大小與形狀有一定要求，較為理想的房間，自動房間聲學的校正就更加準確，因此，我們應該盡量減低因房間聲場缺陷對音質所造成的影響。
視頻處理功能主要包括了對視頻信號的接收、分配與傳輸，部分中高端的AV放大器還具備部分畫面的調整功能，如亮度、對比度、銳度等等。但一般情況下不建議通過AV放大器進行調整，而是直接對顯示終端進行調整，如果無法調整出理想的效果，再考慮AV放大器中的設置。一般來說，主流的家庭影院放大器通常都會具備5入2出或更多的視頻輸入與輸出端子。現在，HDMI連接的方式已經非常普及，HDMI也為我們帶來了一個更簡單的影音連接方式，當然不少的家庭影院放大器仍然保留復合視頻、色差視頻等傳統的視頻連接端子，以便于那些保留了以往經典的視頻設備的用戶使用。具體而言，AV放大器可以接受多路輸入信號，包括藍光播放器、高清播放器、游戲機以及高清機頂盒等等，信號進入放大器之后，再由內置的視頻矩陣器切換到單路或多路的輸出端子，將視頻信號輸出至顯示設備，包括平板電視、家庭影院投影機。
隨著AV放大器的技術發展，越來越多的機型已經具備了視頻處理芯片，包括HQV、Sigma Designs VXP以及Marvell Qdeo視頻處理芯片等等。其中使用面最廣的是能夠支持4K超高清視頻傳輸與處理的Marvell Qdeo視頻處理芯片，它能夠把720p、1080i/p視頻信號升頻至3840×2160的4K超高清分辨率，再憑借優秀的算法，消除各種視頻噪點、鋸齒與羽化影響，還具備i/p轉換以及縮放功能。Marvell Qdeo視頻處理芯片現在主要在高端機型中得到廣泛應用。
而HQV視頻處理芯片常見的主要是Reon-VX系列以及Vida系列。Reon-VX主要的功能是提供倍線升頻與i/p逐行轉換功能，消除鋸齒現象以及各種圖像失真，降低各類視頻噪聲。高級別的Vida系列可以利用四場運動自適應去隔行與多場頻跟蹤，增強了圖像細節與層次，擴展了12位的色彩處理深度，還提供了高壓縮視頻處理功能，能夠降低來自低質量節目源的馬賽克和蚊噪等壓縮性失真。而廣播視頻處理級別的VXP芯片原本主要是應用在視頻廣播領域，因此本身就具備非常強大的性能，可以支持24bit色深的色彩處理以及128級灰階調整功能，具備了很好的3D降噪、蚊形降噪、偽像消除以及細節增強的功能，可以帶來更加銳利與清晰的畫面，另外還能夠對畫面的對比度進行有效的增強，提高整個影像的質感。
后級功率放大器與合并式放大器后級放大部分的特點
功率放大驅動部分的主要功能就是進一步放大經前級處理的信號，進而轉換成模擬信號驅動整個音箱系統。由于AV放大器是采用晶體管放大的方式，放大模組與電子管放大器相比，具備體積小、發熱量低、電流輸出大的特點。按照輸出級工作方式的不同可以分為A、B、AB、D、G與H等多種工作方式，其中AB類與D類放大器常見于家庭影院放大器之中。這幾類放大方式各具特點，而且后續所推出的每一種放大方式都能依據原有類型的缺點進行改進。例如，A類擁有優秀的線性表現，失真低，但功耗大。B類改良了功耗的問題，卻引來了失真大的問題。AB、G、H則是在低失真與低功耗之間取得平衡，D類則是通過數字放大處理的方式改良傳統模擬放大的不足。
AB類放大是AV放大器常用的一種方式，綜合了A類與B類兩方面的特點，效率高于A類放大器，失真小于B類放大器。在工作特性上，AB類放大器引入了非線性工作點，讓信號接近于零時兩個晶體管導通，大信號時，轉向B類的工作方式。這里講講A類和B類放大電路的一些特點。A類放大方式出現的時間最早，其工作特性是輸出級晶體管始終處于導通狀態。這類放大器的優勢在于具有極佳的線性輸出，信號失真低，缺點是工作效能低，僅為20%～30%，其余部分都轉化為熱能，需要搭配大型的散熱裝置。因此，A類放大器會非常龐大且重量十足。B類放大方式是為了克服A類方法在效率上的不足而研發出來的。其工作特性是使用了雙晶體管，每個輸出級的晶體管僅在信號波形半個周期內導通，分別用于正負周期。B類放大方式的特點是在效能上取得相當理想的效果，發熱量低，但是缺點也明顯，會出現交越失真，線性并不出色，失真嚴重。
D類放大方式不同于上面所講述的任何一種放大方式，其工作原理是利用PWM脈沖調制的原理，通過脈沖數字頻率波形的疏密變化來表示模擬信號振幅的高低。D類放大器的開關頻率遠遠高于原信號的最高頻率，經過后級的LPF低通濾波器過濾后，輸出波形的平均值與實際的音頻信號保持一致。D類放大實際上就是加入了數字放大的工作原理在其中。工作時輸出級晶體管處于完全導通或者完全斷開的狀態，D類放大器的工作效率高達90%或以上。D類放大方式的缺點也非常明顯，就是失真較大，因為在調制放大的過程中，必然會與原始信號出現不同。不過隨著D類放大器的制作水平越來越高，大幅度減低了在調制處理過程中出現的失真問題，所以也有不少的AV放大器與后級功率放大器采用D類放大模塊。
而G類放大方式的整體結構與AB類相同，其工作特性是針對小信號低電平輸出時，使用兩路或更多的供電電源。由于使用了較低電壓的電源進行供電，隨著信號電平的提升，放大器自動切換到適當的電源電壓。H類放大方式則是在G類基礎上發展而成的，工作特性方面是通過外加的控制電路來預測與控制電源電壓，最大程度地降低輸出級的電壓，同時無需采用多個供電電源。這兩類放大方式的效率要明顯高于AB類，但缺點是設計更為復雜，同樣是因為成本原因，在AV放大器中并不多見。
以上從前級和后級兩大方面對AV放大器進行了基本介紹，而隨著音視頻技術的不斷發展，現階段的AV放大器在音頻與視頻方面的處理能力與數年前相比已經有了不少的提升，我們將會在日后為大家深入分析最新的AV放大器技術與產品，希望為大家帶來一個更加全面的AV放大器指南攻略。
對于想要搭建家庭影院觀者想要升級家庭影院的朋友
參考索蘭影音的HIFI家庭影院音響網。
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