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家庭影院系统中枢：AV放大器入门指南
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. m# n7 H3 |9 j" A% L0 |! E9 LAV放大器又称家庭影院放大器，是连接信号源与音箱系统之间的重要桥梁，一方面接收来自信号源的视频信号与多声道音频信号并进行解码、处理与传输，另一方面，将处理过的音视频信号传送给家庭影院投影机与家庭影院音箱。因此AV放大器是整个家庭影院系统的中枢，占据着重要的作用。AV放大器根据工作方式的不同，可以分为前级环绕声处理器、后级功率放大器与合并式放大器。前级环绕声处理器主要负责音视频信号的解码处理与一部分的放大处理，后级功率放大器主要是实现信号的放大与音箱驱动，而合并式放大器则是这两者的合并，既有解码功能也有放大驱动的能力。一般情况下，并无太大要求的普通用户，选择合并式AV放大器已经能满足绝大部分的功能需求，如果是发烧级的玩家对于声画有更高的要求，则多以一台前级处理器搭配一台或多台单声道、双声道或者多声道后级放大器的形式。
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前级环绕声处理器与合并式放大器前级处理部分的特点# U9 O# S3 V: k2 U9 L9 ]: c" h* v# N
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前级处理部分主要分为音频信号处理与视频处理两大部分。音频处理部分主要的工作方式是从信号源接收音频信号，分析信号类型并进行处理与解码，转化为模拟音频信号，之后就交给放大部分进行处理。解码是音频处理的核心，主要的作用是对各种不同的音频格式信号进行解码，包括Dolby TrueHD、DTS-HD Master Audio、LPCM等高清音频，现在还加上了崭新的Dolby Atmos杜比全景声以及Auro 3D三维声音频。另外，还有各种DSP音效处理与房间自动声场校正功能。DSP数字信号音效处理功能，目前共有两种不同的实现方式，一是如YAMAHA(雅马哈)通过研究全球各地不同场景的声音环境，如音乐厅、剧院等等，将其集成在家庭影院放大器之中，在使用的时候，依据不同的节目源场景模拟音乐厅、剧院的声音效果。另一种是进行实时声音扩展的处理，如Dolby Pro Logic Ⅱz、Audyssey DSX以及DTS Neo:X等，实时分析音频信号的结构，通过精准的算法对声场进行扩展处理。
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) L) J s+ B. I1 J 房间自动声场校正功能是一种为了简化调整AV放大器处理参数的重要功能。AV放大器的设置是相当复杂的，需要结合声压计、卷尺之类的工具来完成，还需要对AV放大器中的内置均衡器进行调整。而自动声场校正功能只需插上放大器附带的麦克风，就能对声音的电平、音箱与聆听位置的距离、房间EQ等选项进行自动的设定选择，包括Dirac Live、ARC、Audyssey MultEQ系列功能、先锋的MCACC与雅马哈的YPAO等。这种功能对于房间的大小与形状有一定要求，较为理想的房间，自动房间声学的校正就更加准确，因此，我们应该尽量减低因房间声场缺陷对音质所造成的影响。
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2 {; Z9 o3 |1 o 视频处理功能主要包括了对视频信号的接收、分配与传输，部分中高端的AV放大器还具备部分画面的调整功能，如亮度、对比度、锐度等等。但一般情况下不建议通过AV放大器进行调整，而是直接对显示终端进行调整，如果无法调整出理想的效果，再考虑AV放大器中的设置。一般来说，主流的家庭影院放大器通常都会具备5入2出或更多的视频输入与输出端子。现在，HDMI连接的方式已经非常普及，HDMI也为我们带来了一个更简单的影音连接方式，当然不少的家庭影院放大器仍然保留复合视频、色差视频等传统的视频连接端子，以便于那些保留了以往经典的视频设备的用户使用。具体而言，AV放大器可以接受多路输入信号，包括蓝光播放器、高清播放器、游戏机以及高清机顶盒等等，信号进入放大器之后，再由内置的视频矩阵器切换到单路或多路的输出端子，将视频信号输出至显示设备，包括平板电视、家庭影院投影机。
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8 P4 J- J' r5 v 随着AV放大器的技术发展，越来越多的机型已经具备了视频处理芯片，包括HQV、Sigma Designs VXP以及Marvell Qdeo视频处理芯片等等。其中使用面最广的是能够支持4K超高清视频传输与处理的Marvell Qdeo视频处理芯片，它能够把720p、1080i/p视频信号升频至3840×2160的4K超高清分辨率，再凭借优秀的算法，消除各种视频噪点、锯齿与羽化影响，还具备i/p转换以及缩放功能。Marvell Qdeo视频处理芯片现在主要在高端机型中得到广泛应用。
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# Y0 K% K' s) I O& a) v 而HQV视频处理芯片常见的主要是Reon-VX系列以及Vida系列。Reon-VX主要的功能是提供倍线升频与i/p逐行转换功能，消除锯齿现象以及各种图像失真，降低各类视频噪声。高级别的Vida系列可以利用四场运动自适应去隔行与多场频跟踪，增强了图像细节与层次，扩展了12位的色彩处理深度，还提供了高压缩视频处理功能，能够降低来自低质量节目源的马赛克和蚊噪等压缩性失真。而广播视频处理级别的VXP芯片原本主要是应用在视频广播领域，因此本身就具备非常强大的性能，可以支持24bit色深的色彩处理以及128级灰阶调整功能，具备了很好的3D降噪、蚊形降噪、伪像消除以及细节增强的功能，可以带来更加锐利与清晰的画面，另外还能够对画面的对比度进行有效的增强，提高整个影像的质感。
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5 r/ I% A$ N9 T2 d 后级功率放大器与合并式放大器后级放大部分的特点
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功率放大驱动部分的主要功能就是进一步放大经前级处理的信号，进而转换成模拟信号驱动整个音箱系统。由于AV放大器是采用晶体管放大的方式，放大模组与电子管放大器相比，具备体积小、发热量低、电流输出大的特点。按照输出级工作方式的不同可以分为A、B、AB、D、G与H等多种工作方式，其中AB类与D类放大器常见于家庭影院放大器之中。这几类放大方式各具特点，而且后续所推出的每一种放大方式都能依据原有类型的缺点进行改进。例如，A类拥有优秀的线性表现，失真低，但功耗大。B类改良了功耗的问题，却引来了失真大的问题。AB、G、H则是在低失真与低功耗之间取得平衡，D类则是通过数字放大处理的方式改良传统模拟放大的不足。 r; I8 R. i) v! M- b
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AB类放大是AV放大器常用的一种方式，综合了A类与B类两方面的特点，效率高于A类放大器，失真小于B类放大器。在工作特性上，AB类放大器引入了非线性工作点，让信号接近于零时两个晶体管导通，大信号时，转向B类的工作方式。这里讲讲A类和B类放大电路的一些特点。A类放大方式出现的时间最早，其工作特性是输出级晶体管始终处于导通状态。这类放大器的优势在于具有极佳的线性输出，信号失真低，缺点是工作效能低，仅为20%～30%，其余部分都转化为热能，需要搭配大型的散热装置。因此，A类放大器会非常庞大且重量十足。B类放大方式是为了克服A类方法在效率上的不足而研发出来的。其工作特性是使用了双晶体管，每个输出级的晶体管仅在信号波形半个周期内导通，分别用于正负周期。B类放大方式的特点是在效能上取得相当理想的效果，发热量低，但是缺点也明显，会出现交越失真，线性并不出色，失真严重。8 o Z8 q" P! l% l; s
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D类放大方式不同于上面所讲述的任何一种放大方式，其工作原理是利用PWM脉冲调制的原理，通过脉冲数字频率波形的疏密变化来表示模拟信号振幅的高低。D类放大器的开关频率远远高于原信号的最高频率，经过后级的LPF低通滤波器过滤后，输出波形的平均值与实际的音频信号保持一致。D类放大实际上就是加入了数字放大的工作原理在其中。工作时输出级晶体管处于完全导通或者完全断开的状态，D类放大器的工作效率高达90%或以上。D类放大方式的缺点也非常明显，就是失真较大，因为在调制放大的过程中，必然会与原始信号出现不同。不过随着D类放大器的制作水平越来越高，大幅度减低了在调制处理过程中出现的失真问题，所以也有不少的AV放大器与后级功率放大器采用D类放大模块。1 k4 c: y3 x% ?" ~' h1 x2 I
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而G类放大方式的整体结构与AB类相同，其工作特性是针对小信号低电平输出时，使用两路或更多的供电电源。由于使用了较低电压的电源进行供电，随着信号电平的提升，放大器自动切换到适当的电源电压。H类放大方式则是在G类基础上发展而成的，工作特性方面是通过外加的控制电路来预测与控制电源电压，最大程度地降低输出级的电压，同时无需采用多个供电电源。这两类放大方式的效率要明显高于AB类，但缺点是设计更为复杂，同样是因为成本原因，在AV放大器中并不多见。. V* c S2 B! H2 x; m
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7 c5 \* p9 }/ F1 L1 K$ l; B 总结
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% L; ~, s" g$ j3 s0 l( L1 F$ p 以上从前级和后级两大方面对AV放大器进行了基本介绍，而随着音视频技术的不断发展，现阶段的AV放大器在音频与视频方面的处理能力与数年前相比已经有了不少的提升，我们将会在日后为大家深入分析最新的AV放大器技术与产品，希望为大家带来一个更加全面的AV放大器指南攻略。 |
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发表于 2004-1-31 17:00:00
