音(yīn)響係統的「訊源」不論是(shì)模擬或是數字形式,都是替(tì)無法自己產出音樂的(de)音響係統接收或播放音樂內容的區塊,有了訊源播放(fàng)或接收音樂訊號我們才能從音響係統聽到音樂。不過訊(xùn)源電路或器材是無法提供足(zú)夠的功(gōng)率來驅動揚聲器甚或是耳機的,所以音響係統還需要「功放」才能(néng)驅動揚(yáng)聲(shēng)裝置發出聲音。
顧(gù)名思義「功放」就是把訊源的訊號擴大來驅動揚聲裝置,不過實際上功放(fàng)執行的工作並不是將訊號擴大,說得更明白一點就是「訊號本身其實是無法擴大的」。我們可以透過被動(dòng)形式的衰減組件如(rú)電阻等來「損耗」原本訊號的強度,但事實(shí)上卻沒有任何組件甚或電路能(néng)夠去「放大」訊號;音箱廠家那一定有朋友心中狐疑(yí)不然功(gōng)放是怎麽放大訊號的呢?
說來擴大電路真正的工作方式並不是直接放大訊號(hào),而是依照(zhào)原來(lái)的訊號「拷貝」出更高電壓或更大電流(liú)的訊號,端看電(diàn)路的設定來決定訊(xùn)號輸出的情況。一般來說要驅動揚聲器負載的條件,訊源訊號的電壓與電流都必須增強,功放的電路設計上就會在訊號拷貝時將電(diàn)壓與電流兩方(fāng)麵予以提升,電子(zǐ)學上稱之為「增益」。
不過為了避免讓電(diàn)路與組件在太嚴苛的條件下工作以獲得更好的工(gōng)作性能,諸如低失真、低噪聲等結果(guǒ),通常會將電壓增益與電流增益電路分開製作。此外諸如訊源的選擇、音量控製與高低音音質(zhì)控製(zhì)等功放的(de)常見操作功能,都會規劃在電壓增益電路的區塊;因為音樂訊號(hào)在此低電流的(de)階(jiē)段進行處理,會比在大電流的情況之下要來得效果(guǒ)更好成本也更低。
廣州廠家因此電壓增益與控製電路的部份會規劃在電路架構的前段,過去稱之為「前級」電路,前級電路最(zuì)重要(yào)的事情是負責(zé)了音響係統的音量控製,而音量控製這看來簡單的事情,其實是音響電路中最有學問的部份,我們未來會再另文討論。雖(suī)然前級電路能將訊源的訊(xùn)號拷貝成為有足(zú)夠電(diàn)壓的訊號,但(dàn)微弱(ruò)的電流還是不足以推動低阻抗重負載(zǎi)的揚聲器,所以還需要「電流增益」。
負責電流增益的電路同樣是要拷貝由前麵前級輸出的訊號,但卻(què)是拷貝成「大電流(liú)」的訊號,也就是一般所謂的後級或是「功率(lǜ)功放」;大部分的情況功率擴大電路也提供了(le)小幅度的電壓增益,以提(tí)升動態上的表現。一般說來功率擴大電路能(néng)輸出愈大的(de)電流愈佳,也愈能推動重負載的揚聲器(阻抗愈低負載愈(yù)重),尤(yóu)其是揚聲器(qì)的阻抗是會隨頻率而改變的。
所以功率(lǜ)擴(kuò)大電路是需要電壓與電(diàn)流充沛的電源供應,因此大型的變壓器(qì)與大量的濾波(bō)電容是很重要的,但也會(huì)提高製(zhì)作成本,那也是為何一般會以重量來衡量功放性能的原因之一;輸出功率龐大的功放通常體型也相對巨大,工作時也會散發出(chū)一定的熱量。不過現(xiàn)今交換式電源與D類功放的技術日趨成熟,某些大功率的功放已經可以做到又輕又涼的(de)情況了。
另外就(jiù)是高級的功放(fàng)款式,是有將前級電路與功率擴大電路獨立成單件的前級功放與後級/功率功放的(de)產品,讓音響玩家可以更自由的彼此搭配,取得所需的功能、聲音表現以及揚聲器搭配的適應性。不過由於(yú)消費趨勢的改變,現(xiàn)在也有性能不亞於(yú)前後級分(fèn)離式的高級的綜合功放應市,而不見得要費心搭配前後級功放的組合。
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