音频扩大机入门篇

minihifiw · 发表于 2005-12-20 19:55:00

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  音频扩大机入门篇

人体有五脏六腑，各司其职，暴饮暴食或生活习性不正常，影响到它们的运作，人体就会出毛病。音响器材也是一样，不同的组件各司不同的功能，搭配错误或摆位不正确，即使花费高价，它也一定不会发出好声。从古至今，谈到音响，总是将扩大机列于心脏地位，纵或有人认为聆听室空间及扬声器比它更重要，但它绝对是五脏，而非六腑之一。

Amplifier─扩大机，在本文中谈的是音频扩大机audio amplifier。说它是扩大器或放大器都无所谓，大家能确切瞭解就好。我们先从功能性谈起，再逐渐由浅至深。前级扩大机扩大机的主要作用，是将输入讯号放大至足以驱动负载。但输入讯号的电平( 振幅  )大小不同，讯号的负载阻抗也有高有低，故扩大机为因应不同的状况，常会以不同面貌出现。Pre Amplifier─前级扩大机，是承受来自CD、DVD或LP唱盘、FM/AM调谐器、录音座…的讯号，放大后去驱动负载，它的负载是后级扩大机。我们应先明瞭两点，一是前级扩大机可以不单独存在，它也可以和后级共存。二是除放大讯号去驱动负载外，它还兼具阻抗变换功能。因为前级要承接许多讯源 (source)，有CD、调谐器、DVD、录音座，这些讯源的阻抗极可能都不一致，送到前级就可以先做整合。但以目前的电路设计，这些讯源器材都有倾向低阻抗输出特性，比较容易匹配。

你一定看过前级扩大机，背板上有许多镀金座，面板上也有多只旋钮或摇头开关，因此前级扩大机也常被称做控制放大器。最近这些年来，前级扩大机的设计与以往有很大的不同。因CD唱盘、调谐器、录音座、DVD，都被列为高电平(high level)讯源，虽然面板上有四或五档选择，但你可以随意接，因它们都是高电平讯源，没有实质上的差别。当然，有高就有低，相对于高电平的就是低电平(low level)讯源，以前风行的LP黑胶唱片系统，就是属于低电平讯号源。LP系统包括转盘、唱臂及唱头，其唱头大致以MM动磁式及MC动圈式这两种为主流。MM唱头的输出电压只有高电平讯源的五十分之一，甚至三百分之一。而MC唱头的输出，更是低到不及MM唱头的二十分之一。所以接MM唱头，它的讯号要先单独放大，然后再送入高电平放大器做第二次放大。接MC唱头更费事，要先单独放大，然后再经过MM唱头放大，最后再送入高电平电路做第三次放大。若是想省掉一级放大，就可以选用高输出MC唱头。

低电平讯源不只输出电压(电平、振幅)低，MM及MC唱头还要经过「反RIAA」网路，而此反RIAA网路，在仅量遵守美国RIAA协会之规范下，每家厂商都有其不同的计算值，这在当年还是一种百花齐放式的特色。

环视现今前级，具备低电平放大的已很少见，有些前级在面板上直接注明high level高电平放大，无法匹配LP系统。至于给MC唱头用的前端放大器(Pre Preamp.)或昇压(SetUp Trans.)，大多也停产多年，初入门者大概只能从图片缅怀过去的风光岁月。很少人认为LP唱片的音质不够水准，至今仍有极少数发烧友坚持使用LP。但CD系统在操作上实在方便，损耗性也低，软体也轻巧易于携带；而且国外着名唱片厂，新录音只发行CD，不再发行LP唱片，因此LP很快式微。再加上最近DVD快速成长，若SACD或DVD audio流行，LP就很可能真的完全没市场。 (注：目前风行的DVD影片，其数位音频规格48KHz/16bit，不是96KHz/24bit。而DVD audio的规格虽然确定是192KHz/24bit，但SACD的取样频率更高过2MHz；纯以音质表现论，SACD应优于DVD audio。)接近21世纪的前级扩大机还有别的不同，早期的产品都设有tape monitor转录功能，那时的音响迷常会购买卡式录音座，而为了防止因「录音闭环路」产生回授啸叫，一定要tape monitor开关。几年前，笔者在设计某款前级，为了防止录音闭环路，而发明一种三段开关接法；由于线路接法刊登于《音响技术》杂志上，故此设计也一直被国产中荣音响拿来用在他们的前级上，有机会再将此设计刊登在网站上。

但是如同LP，曾经风光过的卡式座也早就退流行，即便是三磁头双驱动轴高级机种，也几乎是全面停产，Dolby C/Dolby S也都未能改变卡式座被音响市场淘汰出局的命运。所以当你现在有一笔预算，请音响店老闆组合一套音响时，他的器材名单上绝对没有LP唱盘，也不会有卡式录音座。

省略tape  monitor，前级扩大机最重要的操作功能就只剩下讯源切换选择及音量大小控制。某些机种至今依然保有MM唱头放大器，算是奉送。至于tone control(高、低频音调控制)，以及loudness(响度控制)，愈是Hi-End机种，愈是看不到。因现在的前级，特性极优，响应有如直线，已不需额外的添油加醋，若想购买具高、低音控制的前级，可能还会遭人耻笑。正因响应平直，高电平前级也被称为平坦放大器(Flat Amp.)。后级扩大机后级的说法亦有不同，后级扩大机或功率扩大机，Main Amp.或Power Amp.皆可。如同前级扩大机，后级扩大机也是将输入讯号放大至足以驱动负载。但实际操作时，两者却有极大的不同。 (Amp.为Amplifier的简写)后级的输入讯号很单纯，就是承接前级的输出。但后级的负载是喇叭，这就是让许多音响迷，甚至杂志评论写手搞不定之处。后级是前级的负载，是高阻抗负载；喇叭是后级的负载，是低阻抗负载。看起来差不多，只差一个字，但阻抗的一高一低却造成「很容易推」或「推不动」现象；负载何其重要，因此希望你能真正的搞懂。

当前级接上高阻抗的后级，它主要提供适切的输出电压，因为后级扩大机的输入阻抗很少低于10KΩ，有这种后级，但不多见，一般都是47KΩ左右。

当后级扩大机接上低阻抗的喇叭，它不但要提供适切的电压，也要提供足够的电流。除少数特例，目前喇叭阻抗很少高过8Ω，甚至还低于4Ω。而1KΩ＝1000Ω，差异是不是很大？

所以Hi-End后级，不但讲求大功率输出，动辄数百瓦，每声道独立装箱，还特别注明是大电流设计，当负载阻抗降低一半，输出功率会提升至原来的两倍。若是输出电流能力不足，当负载阻抗降低时（某些喇叭在工作时，例如Dynaudio，它的阻抗会随着讯号频率降低而降低)，若扩大机输出电流不够，就会产生切割─clipping。

   综合扩大机前级与后级装在一起，就是综合扩大机(Integrated Amp.)。后级做成mono(单声道)很常见，前级做成mono也曾经有过，但综合扩大机一向以单机在市场上出现，笔者从未看过mono综合扩大机。或许你会想：又是单机，又是前级＋后级，所以综合扩大机不但价格低，音质也不会很好。

就算是身经百战的杂志总编辑，也不会随口说你错。因为综合扩大机有体型、功率、元件上的限制，故以同品牌论，综合扩大机的价格及质素都没有分离机种高。但是扩大视野，环顾一下，或许A牌综合机优于B牌分离式机型。有些综合机并非数万元就可摆平，想将它请回家供奉，得花费不少银子。

分离式机种在换机时好像比较方便，因前、后级是独立的，power不够换power，前级依然可留着用。或是将电晶体前级换成真空管前级，后级依然可留下来用。但综合机也有巧思，背板上增设Pre Out及Main In插孔，前级与后级就可分开使用。正常操作时，在Pre Out及Main In端子间插上U形铜棒即可。但并非每台综合机都有前级输出及后级输入端子，因这种做法虽有利于使用者比机斗机，但也可能会降低讯号杂音比，故亦有厂商将此功能省弃。

收音扩大机---接收机
目前LP与卡式座几乎已完全退出音响市场，FM/AM调谐器的命运也好不到那去，这几年从未见杂志媒体的器材评论有谈调谐器的。多年前，国外有厂商想发展AM Stereo立体声调幅广播，但最后也没成功。由于收音扩大机(Receiver)是将前级放大、后级放大、调谐电路三者融合在一起，故它是一机三用。

欧美厂商对于接收机的生产，好像从未热衷过，纵或有产品上市，机种也不多。这是日本厂商的专利，每个品牌都有多款机种。日本公司拼命搞接收机，在大约二十多年前，曾经走火入魔，功率愈做愈大，你60W，他80W，我100W。彼此玩到最后，竟然出现每声道330W超级大功率接收机！最后因音质不佳，弄到两败俱伤，消费者和厂商都玩不下去了。

如果市面上有这种接收机，价格也不高的话，真是自用送人两相宜。日製品曾出现前级＋FM  tuner机种，构想不错，但却未流行，资历不深的音响迷可能还不知道有这种机器。家庭剧院环绕---AV扩大机，这种AV扩大机才是二十世纪末~二十一世纪音频扩大机的主流，现今音响入门者已很少着眼于纯听音乐，其兴趣是DVD家庭剧院外带卡拉OK。AV环绕扩大机，集所有操控于一身，等閒之辈如LKK老扣扣，手握遥控器，可能还不知该按那个键。完整的AV扩大机，包括有MM唱头低电平放大、高电平放大、及多声道功率放大，此外还内藏最重要的杜比AC-3及dts两种5.1声道环绕处理器。

AV扩大机主要特色是将音频audio及视频video结合在一起，音质上或许有所妥协，但它确是普罗消费者的最爱。一面看光碟，一面听多声道环绕音效，是不是比纯听音乐更惬意？

环绕处理技术的进步，以及操控多样化，都对AV扩大机的销售有直接助益。Dolby Pro-Logic定向逻辑环绕已不吸引人，新Dolby AC-3才是大家谈论重点，dts的加入，更增加了热络。假设以dts看影片，以DSP听唱片，若一机就有此功能，何不花一次钱来换取享受？日本厂商就是看准这点，AV扩大机一直是生产线上的主角。

有一点要特别提出来说明：日本YAMAHA发展的DSP，虽然也是多声道环绕系统，但原意是针对听音乐用，与影片video部份无关。但DSP的理论若直接加在一般聆听环境上，是有冲突的。因为你的聆听空间要先规划成类似无响室，才能发挥DSP模拟各式音乐厅的功效。很多音响评论高手，到现在都不知道这个道理。

欧美厂商以Hi-End自居，原本不肖生产AV环绕扩大机，但眼见市场日益壮大，终于按耐不住，也投入AC-3/dts处理器及多声道后级之生产。但它们仍秉持音质至上态度，产品花样不及日製品，但价格及质素都比日製品高。

日製AV扩大机操控特性是琳琅满目，还具有Y/C分离S输出入端子，以及最top的色差端子；操作时还得接上电视。死硬派发烧友虽然瞧不起AV，但AV环绕已袭捲全球，想躲它也不容易。事实上，当音频与视频相撞时，音频的重要性必然是大幅衰退，或仅是视频的附属品。谁说观赏DVD影片一定要搭配5.1声道环绕？用两隻喇叭就不行？

我曾经讲过：眼睛长在耳朵的前面，当你观赏电影或碟片，一旦眼睛被画面(电影情结)吸引，你的耳朵就没什麽作用了。在杂志上大力鼓吹AC-3及dts的众编辑写手，他的家里几乎都只有一对喇叭！根本不在意有无环绕音效。

电晶体或是真空管？
不仅是音响，就算是比较普及的电脑，其原始元件都是真空管。因此某段时期，扩大机都是管机，它所匹配的喇叭，也都是高效率型式。半导体元件兴起后，真空管才逐渐澹出市场。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。因此很多厂商也放弃真空管，开始採用固态元件来设计扩大机。而真空管生产厂商，有些也关厂，做别的生意去了。

世事难以预料，这几年已遭淘汰的真空管竟然回头了，而且不是悄悄然，是成群结队的与电晶体相庭抗礼，来势汹汹。不但管机之生产如雨后春笋，某些已绝迹多年的真空管也重新问市。

面对晶体机和管机，消费者常有无所适从之感，到底那一种声音比较好？有人批评晶体机又冷又硬，没有管机的温暖，甚至国内许多报社的记者也如此传述。这种论点是绝对的错误！不论电晶体或真空管，只要设计得好，都能发美声。设计欠妥，用上再昂贵的真空管也得不到美声。有人抛弃晶体机改用管机，但听了十多年管机再换成晶体机的，也是大有人在。例如几年前，三重某医院副院长，在换了Brumaster晶体后级之后，才发现十多年来听管机都听错了！

电晶体和真空管争论了不只二十年，笔者看法是：它俩的音色愈来愈接近；管机有晶体机的通透，晶体机也有管机的温暖。将真空管与电晶体结合在一起的溷血式设计，就是期望能兼具它俩的优点。但没这麽幸运，若不是真正高手设计，有可能得到四不像的声音表现。不过，管机后级输出功率普遍偏低，搭配喇叭宜选用高效率、阻抗恆定型。若是玩AV就没有选择条件，因为AV扩大机百分百都是电晶体机。

在音频放大线路中，许多元件要求配对，特别是输出级主动元件。对于真空管来说，其配对的精准度通常比电晶体低。以6922/E88CC这种常见的双三极为例，其内部两只三极管的误差常在10%以上。半导体元件，若是複合型式，其特性误差很少会高过5%，有些超匹配FET，出厂内部设定误差甚至只有0.3%；真空管就不可能有这种能耐。国内有位温燕萍先生，以前曾开过战斗机，这几年则专精于真空管的测试与配对，他的配对就很精确，有兴趣的网友可和温先生联繫，电话：2931-1530。

有源或无源前级
有源─active（主动），简单的说法就是吃电；无源（被动）passive就不吃电。故此源乃电源之源，非指讯号源。后级扩大机不可能无源，因被动元件无法提供足够的电压及电流放大。MC动圈唱头可接昇压器，此昇压器就是标准的无源或被动式器材，它具电压放大功能。前级也不可能是无源，虽然它的输出电压及输出电流都比后级低，但被动元件也不可能轻易达成提供输出电流。有一种被动式前级，内部无任何元件，只有输入讯号源选择及音量衰减器，再加上输出及输入座和配线，就组合成一台前级。说它是被动式前级，在学理上是讲不通的，因为它没有任何放大作用。在工业上，则有类似器材，就直接称为音量衰减器。如果被动式前级选用高价音量衰减器，例如英国Penny Giles。

hifi · 发表于 2005-12-20 20:40:00

欢迎新朋友！不错，学习了啊

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[线性音箱] 音频扩大机入门篇

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