大傢都知道對於HiFi燒友來說,HiFi功率放大器是相當關鍵的一種後級設備,它的好壞最終會影響到,後端揚聲器箱的表現。

經常有人私信給我,讓我推薦一款HiFi功率放大器,推薦還是算瞭,我又不是商傢。

大傢還是先學一下HiFi功放的區別,然後選擇哪種類型的功放去適合您的音箱吧!


今天,我就簡單說一下,市面上常見的HiFi功放幾種結構。

按照電路結構,HiFi功放大致分五四類,甲(Class-A)類功放、純甲類功放、乙(Class-B)類功放、甲乙(Class-AB)類、數字(D)類功放。


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甲類功放驅動板

評價一款功放的性能指標,主要看其輸出功率,頻率響應,失真度,信噪比,輸出阻抗,阻尼系數等等。

前幾個很直觀,大傢都理解。而後面兩個指標,有些人比較模糊。


1、輸出阻抗是什麼?

闡述這項原則之前,先說下為什麼頂級的HIFI都是獨立的前級和後級?

1、前級:它將輸入的音頻信號從幾毫伏放大都幾十或者更高的電壓,它的目的就是輸出高電壓、高輸出電阻的音頻信號。

一般,前級都是配備小電流的高增益管就可以實現這個目的,所以發熱不嚴重。

2、後級:它是將前級輸出的信號放大電流,目的是輸出較大電流、低輸出電阻的信號去驅動揚聲器箱。

因此,後級都是采用一對或者多對的大電流放大管,所以發熱都很嚴重。

這樣配備的目的隻有一個,提高功放信噪比,減少失直,為什麼瞭?往下看。

因為模擬音頻實際是個交流信號,按照P=I^2*Re{Z}=U^2*Re{1/Z},當輸出功率是一定的,如果前級輸出阻抗非常高的話。到瞭後級,消耗音頻信號的電流就會小。這樣對於承擔傳輸信號的神經線而言,要求就會低,保證瞭信號的質量。


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甲類功放後背

所以,功放的輸入阻抗是越高越好,而輸出阻抗則是越低越好怎麼理解瞭?

還是上面的公式,功率一定時,輸出的阻抗越小,那麼電流就越大,驅動揚聲器箱的能力也就越強。

如此得出一個結論:功放的輸入阻抗是越高越好,而輸出阻抗則是越低越好。


2、阻尼系數

阻尼系數(Damping Factor),一般用KD值表示。

它指的是功放在音頻信號消失後還能夠控制揚聲器音圈運動的能力,阻尼系數越大越好。但不是絕對,因為這裡還涉及到揚聲器箱阻抗。

KD值其實就是揚聲器箱阻抗與功放實際阻抗的比值。

最低標準:晶體管功放的KD值大於或等於40,電子管功放KD值大於或等於6,而一些HI-END級功率放大器的阻尼系數能夠做到在200以上。



一、甲類(Class-A)功率放大器

為什麼叫它甲類功率放大器?甲類這是中國人給它起的名字,它的全稱叫Class-A。

甲類功放的電路特點:導通角是 360 度,其工作點Q設定在負載線的中點附近,功率輸出管在信號的正、負半周均處於導通狀態,全周期都處於導通的工作狀態,其內阻是恒定的。

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甲類功放

由於放大器工作在特性曲線的線性范圍內,每個輸出晶體管均參與放大訊號全波,完全不存在交越失真,所以,瞬態失真和交替失真較小,並且電路簡單、調試較為方便。

但是,由於功率輸出管始終都處於工作狀態,所以靜態電流相當大,功耗大。所以,即使是頂級的甲類功放,其理論最大工作效率也隻有25%。

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甲類功放

甲類功放的優點隻有一個:控制力強,聲音好聽。

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揚聲器的阻抗變化圖

因為在不同頻率下,揚聲器的阻抗實際在發生變化,通過上面的揚聲器阻抗曲線圖,大傢可以看到,揚聲器的阻抗隨頻率變化的情況。

而由於甲類功放的內阻是恒定的,所以在控制音箱方面,尤其是低音部分,它就好瞭很多!這也是很多人都發現甲類功放即使在小音量環境下,驅動音箱也非常好聽的原因。

如果音箱的靈敏度在89dB以上,一般10-20W的純甲類功放就可滿足一般欣賞要求。

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A-250

例如,金嗓子(accuphase)純甲類單聲道功率放大器 A-250。

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A-250指標


二、純甲類功放

如果在甲類功放上面,加上正反饋控制電路,使功率輸出管始終工作在峰值狀態的話,這就是純甲類功放瞭。

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純甲類功放

純甲類功放對元件和工藝的要求非常苛刻,聯機調試繁瑣而費時。

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純甲類功放

優點:失真更小,失真0.1%是最基本的

缺點:效率更低、價格更貴。

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Pass Labs XA25純甲類功放

例如,柏思(Pass Labs) XA25立體聲純甲類功放,正常情況下,可以輸出2x25W/8歐、2x40W/4歐;也可在2歐負載下輸出2x100W A/AB類、阻尼系數為200,峰值電流10A。

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Pass Labs XA25純甲類功放後背

失真: 0.1%/25W /8歐/ 1 KHz;0.1%/50 W/4歐/1 KHz;

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XA25純甲類功放技術指標

輸入阻抗: 47 K歐,空閑功耗: 200 W,重量: 21 公斤。


三、乙類功放

在甲類功放中的基礎上,人們設計出瞭新的推挽放大電路。乙類功放的導通角是 180 度,當有訊號時,每對功率輸出管各放大一半的波形。如此,兩邊的功率輸出管一開一關就完成瞭一個全波信號放大,這樣效率不就提高瞭嗎?

優點:理論效率可達到78%。

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交越失真

缺點:由於因為兩邊的輸出功率管輪換工作,會產生交越失真。

最嚴重的是,乙類功放在大功率輸出時內阻很小,而在小功率輸出時內阻會變得非常大,這對HiFi音箱來說,是個很大的弊端!所以在匹配不同阻值的揚聲器時,乙類功放電路的工作狀態會受到負載(揚聲器)大小的影響較大。

由於在HiFi屆沒人會用它,所有不舉例介紹瞭。


四、甲乙類功放

將上述兩種電路綜合一下,導通角在 180 度到 360 度的范圍內,實現低音量時用甲類電路工作,當大音量,或者瞬態強音時轉為乙類電路工作。這就是甲乙類功放的特點。

性能怎麼說瞭?不上不下吧!在HiFi界,很少有人會主動選擇甲乙類功放。

但是,我們在市面上看到最多的,就是甲乙類功放。因為甲乙類的設計而能取得更高的輸出功率,對低效率的揚聲器會有更好的驅動力。

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Pass LabsX350.8

舉例:柏思(Pass Labs)的甲乙類功放,單聲道的X600.8、X260.8,立體聲的X350.8、 X250.8、 X150.8。

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Pass Labs X系列甲乙類功放技術指標

對比上面的純甲類功放,它的功率大瞭很多,但是所有的失真也達到瞭1%。


五、數字功放D類功放

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對比圖

嚴格意義上,數字功放不屬於HiFi功放,因為它不具有模擬放大的線性。

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數字功放線路圖

數字功放的原理是:模擬信號進入數字功放後,首先,要經過PWM電路調制處理,然後形成占空比和輸入模擬信號相關的的脈沖信號。這個數字脈沖信號經過開關電路放大,最後再由低通濾波器濾除音頻以外的部分,還原出已放大的模擬信號,驅動揚聲器工作。

而再完美的數字電路,也做不到模擬信號放大的純線性,按照“高燒友”來說,聽個響。

優點:體積小、效率高、價格便宜。

缺點:音質生硬、聽感差是大大的劣勢。

但是,雖說在HiFi屆數字功放不占有優勢,但是在專業功放領域,數字功放則是必然選擇。


基本上,這就是目前流行的幾款功率放大器的分類瞭。


好累啊!總算寫完瞭,本文屬於HiFi類科普文章,比較淺浮,權當拋磚引玉。

喜歡HiFi的朋友,大傢可以關註一下,或者下方留言。

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