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功放机


贡献者:不爱吃窝瓜    浏览:1144次    创建时间:2015-03-24

  功放机
  功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱放声。一套良好的音响系统功放的作用功不可没。功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。
  中文名功放机
  俗 称扩音机
  分类1胆机
  分类2石机
  分类3IC功放
  输出单位w
  目录
  1主要分类
  2性能指标
  3性能参数
  4历史发展
  5特点
  欧美功放机的特点
  日本产功放机的特点
  6鉴别方法
  1主要分类
  按照使用元器件的不同,功放又有“胆机”[电子管功放],“石机”[晶体管功放],“IC功放”[集成电路功放]。近年来由于新技术,新概念在胆机中的使用,使得电子管这个古老的真空器件又大放异彩,它的优美的声音,令许多烧友拜倒。资深的发烧友几乎都有一台。“IC功放”由于他的音色比不上上两种功放所以在HI-FI功放中很少看到他的影子。
  功放大体上可分为三大类“专业功放”“民用功放”“特殊功放”。
  “专业功放”一般用于会议,演出,厅,堂,场,馆的扩音。设计上
  以输出功率大,保护电路完善,良好的散热为主。大多数“专业功放”的音色用于HI-FI重放时,声音干硬不耐听。
  “民用功放”详细分类又有“HI-FI功放”“AV功放”“KALAOK功放”以及把各种常用功能集于一体的所谓“综合功放”。
  “HI-FI功放”就是我们发烧友的功放了,它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优美,高度保真”为宗旨。各种高新技术集中体现在这种功放上。价格也从千余元到几十万元不等。“HI-FI功放”又分“分体式”[把前级放大器独立出来],和“合并式”[把前级和后级做成一体]。一般的讲,在同档次的机型中“分体式”在信噪比,声道分割度等指标上高于“合并机”[但不是绝对的]。分体式易通过信号连接线串入杂音。合并式机则有使用方便,相对造价低的优点,平价合并机输出功率一般大都设计在2X100W以下,也有不少厂家生产2X100W以上的高档合并机。
  “AV”功放是近年脱缰而出的一匹黑马,随着大屏幕电视,多种图象载体的普及,人们对“坐在家里看电影”的需求日益高涨,于是集各种影音功能于一体的多功能功放应运而生。“AV”是英文Audio/Video即音频,视频的打头字母缩写。“AV功放”从诞生到现在,经历了杜比环绕,杜比定向逻辑,AC-3,DTS的进程,AV功放的与普通功放的区别,在于AV功放有AV选择。
  杜比定向逻辑解码器,AC-3,DTS解码器,和五声道功率放
  大器。以及画龙点睛的数字声场[DSP]电路,为各种节目播放提供不同的声场效果。但是由于AV功放在电路的信号流通环节上,经过了太多而且复杂的处理电路,使声音的纯净度”受到了过多的“染色”,所以用AV功放兼容HI-FI重放时效果不理想。这也是很多HI-FI发烧友对AV功放不肖一顾的原因。
  “KALAOK功放”也是近年发展起来的一种功放。它与一般功放的区别在于“KALAOK功放”有混响器[从过去的BBD模拟混响发展到现在的DIGETAL数字混响],变调器,话筒放大器。
  近年来一些厂家为了市场的需求,把包括AV功放,KALAOK功放在内的各种功能组合成一体即所谓“综合功放”,这是一种大杂烩功放,什么都有,什么也做不好,是一种面向农村的低挡功放。
  “特殊功放”顾名思义就是使用在特殊场合的功放,例如警报器,车用低压功放等等,在此不再介绍。
  2性能指标
  功放的主要性能指标有输出功率,频率响应,失真度,信噪比,输出阻抗,阻尼系数等。
  输出功率:单位为W,由于各厂家的测量方法不一样,所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率,最大输出功率,音乐输出功率,峰值音乐输出功率。
  音乐功率:是指输出失真度不超过规定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。
  峰值功率:是指在不失真条件下,将功放音量调至最大时,功放所能输出的最大音乐功率。
  额定输出功率:当谐波失真度为10%时的平均输出功率。也称做最大有用功率。通常来说,峰值功率大于音乐功率,音乐功率大于额定功率,一般的讲峰值功率是额定功率的5-
  -8倍。
  频率响应:表示功放的频率范围,和频率范围内的不均匀度。频响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示。家用HI-FI功放的频响一般为20HZ--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好。一些极品功放的频响已经做到0--100KHZ。
  失真度:理想的功放应该是把输入的讯号放大后,毫无改变的忠实还原出来。但是由于各种原因经功放放大后的信号与输入信号相比较,往往产生了不同程度的畸变,这个畸变就是失真。用百分比表示,其数值越小越好。HI-FI功放的总失真在0。03%--0。05%之间。功放的失真有谐波失真,互调失真,交叉失真,削波失真,瞬态失真,瞬态互调失真等。
  信噪比:是指功放输出的信号电平与噪声电平之比,用db表示,这个数值越大越好。一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上。
  输出阻抗:对扬声器所呈现的等效内阻,称做输出阻抗。
  3性能参数
  1、输出功率,功率问题最令汽车音响从业人员认识不清,在这里需要一一讲解:
  A、额定输出功率,称为(RMS),指放大器输出的音频信号在总谐波失真范围内,所能输出的最大功率。它一般是交流信号峰值的0.707倍。
  B、平均功率,平均功率一般是指各个频率点的平均消耗功率,它与额定输出功率有点类似,但是它一般要参考时间。
  C、峰值输出功率,功放所能输出的最大音乐功率称为峰值输出功率,它不考虑失真,通常为(RMS)功率的1.414倍左右。 D、峰值-峰值功率,它是指正电压峰值到负电压的峰值的功率,它是峰值输出功率的四倍。它的出现是厂家出于商业目的,并无实际意义。
  2、信噪比,数值越大越好,一般用(S/N)表示,用信号功率Ps与噪声功率Pn的比值的分贝数表示,S/N=10lgPs/Pn=20lgVs/Vn(db),式中Vs、Vn分别为信号电压与噪声电压。
  信噪比与输入信号电平的增加,信噪比也逐渐加大,但当输入信号电平达到某一数值后,信噪比基本保持不变。按目前高保真要求,信噪比应达90dB以上为好,进口高档的功放机往往可达110-120dB,其性能可想而知了。有的信噪比后面有A计权字样,A计权是指将噪声信号通过加权网络后测得的结果,由于人们对于高、低频段的噪声相对来说不太灵敏,所以出现了这样的计权方式。计权噪声更加直观地代表人们实际感受到的噪声信号状况。总之,信噪比越大,表明混在信号里的噪声越小,放音质量越好,便重放音乐清晰,干净而有层次。
  3、输入灵敏度,是指功放所需最小输入信号电平,它是要求将音源信号放大到足够推动后级功放所需要的必要条件。
  4、谐波失真度,这是功放一项极重要的指标,谐波失真是非线性失真的一种,它是放大器在工作时的非线性特征所引起的,失真结果是产生了新的谐波分量,使声音失去原有的音色,严重时声音发破、刺耳。谐波失真还有奇次和偶次之分,奇次谐波会使人烦躁、反感,容易被人感知。有些功放听起来让人感到烦躁,感觉疲劳,就是失真较大所引起的。对功放影响最大的就是失真度,一般高保真要求谐波失真在0.05%以下,越低越好。除了谐波失真外,还有互调失真,交叉失真,削波失真,瞬态失真,相位失真等,它们是影响功放质量的罪魁祸首。考核功效的优劣,首先要看它的失真度,像意大利Sinfoni(诗芬尼)功放的总的谐波失真就在0.01%以下。
  5、频率响应,早期俗称功率带宽,指谐波失真不超过规定值时,功放的1/2额定功率频带宽度,即有高低端下跌-3dB的两个频率点之间所包括的频带,称之为功率带宽。
  6、阻尼系数,主要是对低频而言,是直接影响低音音质的极重要的技术参数。众所周知,喇叭的口径越大,低音相对就越好,但音盆越大其运动惯性也随之加大,此惯性使它很难与音频信号同步运动,往往表现出的声音混浊不清,尤其在100-400Hz低频,容易造成声染色,使人听起来模糊不清,很不自然。有些改装车的低音喇叭,低频信号强时颤振不止,低音拖尾严重,这就是音盆惯性所引起的。
  在功放设计时,工程师对功放采取一些技术措施,如选择多管并联,低内阻(毫欧级)大功率管,提高工作电压,选择优质线材等,极力提高阻尼系数,使它能够针对喇叭惯性运动,产生“电阻尼”作用,使音盆的运动与音频信号同步运动,尽可能使音盆在驱动信号结束后很快恢复到零位(即中心位置),这种阻止效果就是阻尼系数(Damp Factor),D=Rs/Ri,Rs=喇叭阻抗,Ri=功放输出内阻,D越大,音盆与信号同步效果就越好,低音就越纯越干净,重放效果就越好。
  7、转换速率(Slew rate),功放的转换速率极大地影响着高音重放质量与性能。转换速率越快,高音音质就越佳,越能准确地捕捉到稍纵即逝的高频信息。高档功放可做到十几至几十V/us,低中档功放都一般不标出,这种转换速率的数值高低,与设计,用料有密切关系,但也不宜太高,太高会产生人耳听不见的20KHz以上超音信号,不但对改善音质无作用,反而容易烧坏高音喇叭。
  4历史发展
  音频功率放大器是一个技术已经相当成熟的领域,几十年来,人们为之付出了不懈的努力,无论从线路技术还是元器件方面,乃至于思想认识上都取得了长足的进步。回顾一下功率放大器的发展历程,对我们广大音响爱好者来说也许是一件饶有趣味的事情。
  音响技术的发展历史可以分为电子管、晶体管、集成电路、场效应管四个阶段。
  1906年美国人德福雷斯特发明了真空三极管,开创了人类电声技术的先河。1927年贝尔实验室发明了负反馈技术后,使音响技术的发展进入了一个崭新的时代,比较有代表性的如"威廉逊"放大器,较成功地运用了负反馈技术,使放大器的失真度大大降低,至50年代电子管放大器的发展达到了一个高潮时期,各种电子管放大器层出不穷。由于电子管放大器音色甜美、圆润,至今仍为发烧友
  所偏爱。
  60年代晶体管的出现,使广大音响爱好者进入了一个更为广阔的音响天地。晶体管放大器具有细腻动人的音色、较低的失真、较宽的频响及动态范围等特点。
  在60年代初,美国首先推出音响技术中的新成员--集成电路,到了70年代初,集成电路以其质优价廉、体积小、功能多等特点,逐步被音响界所认识。发展至今,厚膜音响集成电路、运算放大集成电路被广泛用于音响电路。
  70年代的中期,日本生产出第一只场效应功率管。由于场效应功率管同时具有电子管纯厚、甜美的音色,以及动态范围达90dB、THD<0.01%(100kHz时)的特点,很快在音响界流行。现今的许多放大器中都采用了场效应管作为末级输出。
  80年代,数字功放成为了新一代的宠儿。
  5特点
  不同地区出产的功放机有着不同的声音特色,在国外的优秀产品中,这种差异表现尤为突出。由于目前国内音响市场上所见的外产功放机基本上有欧、美地区国家和日本生产。因此,了解、掌握这些地区出产的功放机的(声音)特点,无疑对功放机的选用会有非常之大的帮助。
  欧美功放机的特点
  在功放机的发展史上,麦景图(McIntosh)、马兰氏(Marantz)曾经是美国早期产品的杰出代表。由于受UC、NEMA、NEC三大工业标准的规范,美国出产的功放机在品质上都有一定的保障。君不见50年代麦景图出品的一些产品至今还能正常工作,马兰氏的Mode7、Mode8(B)、Mode9至今仍然为发烧友趋之若鹜。在70年代,由于日本产品在世界音响市场上的崛起和美国国内加工费用的不断升高,不但使崇尚手工制作和小规模生产的一些美国公司纷纷倒闭或被兼并,就连麦景图、Fisher和马兰氏这些著名的厂家也难以幸免,马兰氏现在被荷兰飞利浦收购,随后又和日本天龙公司强强联合组建的D&M公司。Fisher被日本三洋电机收购,麦景图则不得不接受爱华(Aiwa)的资金。不过,随着经济的好转和Jeff Rowland 、Mark Levinson、Krell等公司的出现,美国出品的功放机基本上能保持原有的特色。一般来说,美国出品的高档功放机品质一流,在声音的表现上则注重音场的宽度和深度,同时他们的能量充足,可以轻松的应付世界各地出产的各类型音箱,总体来说,售价高、体积大、品质好、声音的音乐性佳是美国出品的功放机的显著特点,象麦景图的MC1000、MC500、C40 ,Mrak Levinson的No.333L,No.33L,Jeff Lowland的Model 8T、Model19T和Krell的Model 300、Model 600等庞然大物,就是美国现在出品的功放机的杰出代表。
  欧洲的功放机以英国、荷兰、德国、法国等国的出品为代表。英国出品的功放机因受其人文因素的影响,大都表现出一种擅于诠释古典音乐的倾向,这种倾向使它在生冷的
  数码声响起之初得以大行其道,而其中一些有着传统LP唱盘般温暖、柔顺音色的功放机更是深得乐迷、传媒的赞扬。难怪有人说,如果想以低廉的价格去购买一部声音有音乐韵味的功放机,那么英国货可能是唯一的选择。在国内较为常见且有一定影响的英国品牌有:Link、Quad、Naim、音乐传真(Musical Fidelity)、雅骏(Arcam)等,而在中、低价位中,音乐传真的A1、A2、Elektra E10,雅骏的Alpha7、Alpha8都是口碑不错的机型。
  欧洲出产的功放机除英国的产品外,主要还有德国、法国、荷兰等国的产品。德国的产品由于在质量上有严格的要求,因此在品质上它和美国的产品一样,有着一定的保证。在音色上它也有着音色纯正,细节刻画出色的特点。法国的功放机和德国的产品有着相同的地方,不过德、法产的功放机在国内较为少见。
  荷兰出产的功放机,以飞利浦位代表,其产品在音色上也有音色纯正,富有音乐味的特点。但由于近年来飞利浦将音响生产转移到日本和东南亚,因此,有荷兰本土出产的功放机并不多见,相反,由飞利浦提供关键技术、外形设计,而在日本制造的机种不断出现。因此,现在的飞利浦产品无论在外形上和音色上都带有一些日本产品的味道,马兰氏的情况也类似。
  日本产功放机的特点
  由于日本人掌握着先进的技术和有进行大规模生产的优势,现在的日本产功放机不但有着精美的外形,而且在性能价格比上也有着一定优势。以往的日本产功放机,由于受其传统音乐“雅乐”等的影响,往往过于强调高低频,音色也生硬,因此被人戏称大鼓加三角铁。不过现在日本一些著名公司出产的优秀产品已越来越注意功放机音色的平衡,细节的刻画也非常清晰,在高档产品中,金嗓子(Accuphase)等一些产品已足以令欧美的产品汗颜;在中档产品中,像天龙的PMA-2000、PMA-S1、PMA-S10,索尼的TA-FA5ES、F-5000,安桥的Intergra A-927和先锋的A-05等一大批产品已呈现出咄咄逼人的势头。
  在中低档的日本产品中,虽然在音色上仍然有生硬的现象,但如果在相同售价下和欧美的产品相比较,日本的产品往往显得超值。在搭配上,如果用中价位的日本产功放机和欧美的音箱(如天龙和Kef,雅马哈和B&W)相配而性能互补,那么在音色上也会有令人满意的效果。


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