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[转帖] AMPLIFIER扩大机知识

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发表于 2009-1-22 01:42 PM |只看该作者 |正序浏览

AMPLIFIER扩大机知识（转帖自Cari - AudioForce）

車用音響中最炫的器材該數功率擴大機了吧.不改裝擴大機好像沒踏入改裝

車用音響的門檻.沒錯因為主機喇叭等等器材原廠也都有.其它器材加裝的首選

就是擴大機.

擴大機的功能就像是汽車音響的引擎--經由你的意志踩下踏板變成行車電腦的

訊號.引擎把訊號忠實的解讀為充沛的動力.我常說擴大機加裝之前聲音是黑白

的對焦不準的平面的生硬的加裝之後聲音是全彩的解析度高的對焦準確的立體

的有彈性有生命的.同好可以想像嗎.

對於擴大機(又稱後級)的種類可以有好多種分類

-*依聲道數來分從單聲道到七聲道都有.

1.單聲道的擴大機分兩種.一種是推重低音專用的--當然這是大功率大電流的取向.

因為要推重低音因此也具備低音分頻與相位調整的的功能.

另一種是高檔的單聲道擴大機.用來做主動式系統之用.因為要做主動式所以

每個喇叭單體要有一部擴大機.這種做法當然是要求很高--因此對擴大機的要

求也高.器材成品之間的音色與實測規格也要穩定而一致否則就會造成校調

上的困擾.此外單聲道擴大機在電源的供應上因為必然是聲道獨立因此在設計

上也有它優異之處.

不過這種單聲道擴大機單價高所需的聲道數多.所搭配的器材也要相互輝映

因此算是金字塔高層的少數.

2.兩聲道擴大機這是比較常見的組合.就算只用一個變壓器也是兩聲道共用而

已.也有一部份的兩聲道擴大機是採兩部單聲道monoblock的組合--有兩組電

源輸入與接地.變壓器也一定要獨立.這種monoblock x2的兩聲道擴大機方便

之處在於可以橋接.純monoblock的單聲道擴大機彼此要橋接可能就有困難.

3.多聲道擴大機 4.5.6.7聲道的擴大機都有.一般奇數聲道的擴大機都是多出一

個重低音在使用的聲道.多聲道擴大機在安裝上有很多方便之處.彈性也較大

但品質與價位上就比較分歧.一般會遇到的問題是電源不獨立聲道彼此串音

的問題.不過這並沒辦法由外觀看出來.因為有些不肖的廠商在外面把電源分開

接線但是裡面就併回去--有些則是外面看似共用電源裡面則分開.如果你看到

有2個以上的變壓器那應該在電源處理方面過得去.要是4聲道只有一個變壓器

那就不推薦了.

這種多聲道的擴大機會附有橋接的功能以增加使用的彈性.假設4聲道的擴大機

通常可以分兩組.兩組都可以橋接.這樣你可以用1&2聲道推前音場把3&4橋接

成較大的功率來推重低音完成3d的系統.也可以用4聲道來做前音場的兩音路

主動分音.也可以兩兩橋接成2聲道(兩聲道可以做兩個重低音也可以做兩聲道

被動分音系統).總之彈性很大.至於有些多聲道擴大機的每一對聲道的功同率

都不同所以使用上有時也反而會成為一種限制.

*依放大電路方式分

1.A類雖然廠家宣稱A類但車用的擴大機的A類並不多.純A類的功率級每聲

道功率不會超過30W以上.反之大多數的擴大機的訊號級都是A類的.

一般比較常見的應該是AB類.這方面的術語車友並不必太在意.聲音還是最

重要的.我就看過一部銀線配線的定做擴大機的規格要價20000美元(66萬臺幣)

--大大方方的標示AB類.所以車友應該打破迷信.耳聽為準.

功率級A類的擴大機的功率雖不大但是實際上推起來聲音卻往往比大功率的

擴大機飽滿.對於前音場而言30WX2做被動分音一樣推得有聲有色有骨有肉.

這種小功率的擴大機一般價為也都較高.聰明的車友不難理解箇中道理.

2. D類

最近的新興產品.從歸格上看並不會比一般的中價位傳統擴大機差.特色在於體

積不大功率超強而且效率很高.用來推重低音非常適合.

根據一些雜誌的實測效率可以到達75%左右( 一般的傳統擴大機約在(25-30%)

因此機殼也不太燙手.對於重低音可說如魚得水.

　

*真空管擴大機

車用的真空管擴大機絕大多數是真空管信號級晶體功率級的混血機.純管機不是

沒有但並未在市場上大量銷售.純真空管機之所以不適合車用的原因可以歸納為

a.要求電壓高

b.產熱量多.散熱不易

c.車輛震動過大

d.純管機功率每聲道多在10w以下

至於管晶混血機多少是取得了平衡點.因此也有一些優異的器材問世.

*依功能來分

附有電子分音器乃至低音增益的擴大機.

因為多聲道彈性變化擴大機內建分音器的功能就份外實用了.不過各個廠家

的設計與功能都很不同所以在購買擴大機時務必要有原廠的說明書.這樣車

有才能有自行校調的能力. 內建的電子分音器在品質上自然無法與獨立的電

子分音器相比.但也算是一種經濟的選擇.

功率擴大機的規格雖然不一定能與音質相關.但能夠讓我們瞭解擴大機的基本

性能是否完備.

以下我們要來說明一些擴大機的規格

*測定環境在車用的環境中要能耐震耐熱耐濕度(車用大概沒人像家用一直

待機的吧).這些條件大多數擴大機都能符合需求.只是在安裝時要注意散熱.

*電源供應與標示. 一般的車用功率擴大機都是使用12v的電源.廠商所使用的

測試電壓都在14.4v.因此測試規格也都以14.4v為準.一般實測以12v來供電的話

與14.4v供電在功率輸出上並不會有太大的差異.但若降到11v以下那功率的衰

減就非常嚴重.

*穩定度在器材熱機以後穩定度而負載阻抗正常情況下就必須無條件穩定.

*相位漂移雖然是同一部擴大機但聲道間還是會在相位上有出入.一個正弦波

為180度聲道間不能差異10度以上.

因為有電子零件就會有相位漂移的問題.所以無法做到0.

*擴大機輸出端的直流成份絕大多數車用擴大機都不高.如果太高會對喇叭或輸

出波形造成不對稱.一般資料甚少提供此數據.

*機器震動的雜音主要是要求變壓器的漏磁低等等.

不過因為車用擴大機有些具備散熱風善功能因此在待機會有點風扇聲.放在後

車廂的話應該不容易聽到.

*輸入特性包括靈敏度與輸入阻抗 .輸入靈敏度決定擴大機的增益gain 也就是

放大倍率.

輸入阻抗則一般要求在1000Hz時輸入阻抗大於 10k歐姆.在車用的系統上由於

器材的製作沒有規範因此會有所謂的gain.gain是靈敏度的調整.我們在擴大機

的校調上會特別著墨.請車友記得gain不是用來調音量的.

*輸出特性

擴大機本身的輸出阻抗越低越好.

對於負載喇叭的阻抗非橋接狀態至少能耐受2歐姆.橋接的

狀況至少要承受4歐姆穩定.雖然也有能承受非橋接1歐姆的擴大機但我並不建

議對擴大機做如此嚴苛的要求.

阻尼係數指擴大機在不同工作情況下阻抗的穩定性.越大越好表示越穩定.

*動態範圍與動態餘裕

動態範圍越大越好.動態餘裕是指在超出額定連續功率極值時20微秒(0.02秒)

內有1dB的餘裕不會有失真切割後方波出現.所謂1db估算出約在滿功率的1.25

倍左右. log1.25=log125 -2=3 log5-2=3 x 0.699-1=0.97.

所以若你的最大連續功率為100w則應該可以承受為時0.02微秒126w的功率.

*超載恢復時間

超出負載之後恢復時間不可過長.嚴格的規定在0.000002秒內.且在此恢復之

過程中不能有嚴重的波形失真或切哥後的方形波出現.

某一些廠牌的擴大機與該廠的主機有一條連線可以測得失真情況.如果失真

主機會切斷輸出.

*頻率響應以4歐姆喇叭負載.1000Hz 正弦波為標準頻率響應不應超過+/-0.5dB

為要求.

*傳播時間從訊號端輸入訊號到輸出端輸出訊號中間不能延遲超過0.001秒.

*THD總諧波失真在20-20000Hz內全功率範圍內所有諧波總和.一般而言不得超過

0.5%.越小越好.

所謂諧波就是我們輸入一個訊號後器材會多發出一些倍頻.奇數倍的3.5.7.倍

為奇次諧波.偶數倍為偶次諧波.

*互調失真當我們輸入某兩個頻率時器材會產生這兩個頻率以外的頻率.

一般測法是以60與7000Hz輸入或以19000與20000Hz輸入測出在這兩個頻率以外

的頻率.

*串音任兩聲道在1000hz 都必須小於70dB.20-20000Hz中必須小於50dB.

*功率一般的擴大機都在14.4V下測出功率.實際上車上實用約13.5-13.8V

且最大連續功率都在0.1%的最大諧波失真下測出--所以實際聆聽時都會小一點

例如主機在13.8v 0.1%的THD下約為13WX4.最大功率真Maximaun 的THD就容

許到10%--可能測出來的數據是25WX4.至於廠商常用來廣告的 35WX4則是PEAK

---一般聆聽環境是不可能的.所以在選擇器材時要小心.這也說明了為何需要

加裝功率擴大機.

詳細的部份我在如何選擇擴大機部份會說明.

　

如何選擇擴大機

要選擴大機與車友自己喜歡的音樂很有關係.我分5個方面來解說

*音色最主觀的部份.能夠試聽是最好的.不過所有的器材都是匹配.

在別的系統出你喜歡的聲音但到你系統就很難說.

一般而言跟生產國有關.像歐洲設計的(不一定在歐洲製造)擴大機

會比較傾向古典的音質.而美國一些專門賣給熱門音樂迷的擴大機

就絕對符合你對重搖滾重金屬的要求.日本的器材則是規格聲音都

中規中矩--聲音少點個性.義大利製造的器材聽歌劇一定不差.英國

器材的解析力或許不如德奧但多一份內斂保守溫柔敦厚.德國器材

的精準解析與透明.法國喇叭的甜美人聲都是一些選器材的方向.

管晶混合機適合對溫暖音色有執著的車友.但在大動態的低音可能

會稍感吃力.

當然要你自己聽了算.

* 功率一般的車友對功率二字總是覺得越大越好.實際上要視你的需求

與所推的單體決定.我曾經用電源供應器推一部擴大機在持續10安培

瞬間15安培的情況下一對兩音路1&6.5 吋喇叭時已經快讓喇叭受不了

此時因為遠遠在擴大機的能耐之內所以肯定是喇叭承受的問題.但此時

的功率以擴大機效率30%計算 10x14.4x0.3--才約40w左右.也就是說每聲

道20w.在不需要轟天價響的情況下--音質反而重要.因此對於音質要求

較多的車友建議50-75w甚至35-50w每聲道音質優秀的擴大機.不需浪費

在無用的功率上.

對於音量的需求簡單的估計法--若音量增為兩倍的話.功率便需10倍.所以

若你的主機以13W每聲道估算大約130W每聲道可以讓音量倍增.

使用2歐姆(一般為4歐姆)阻抗的喇叭在理論上是可以讓功率變成兩倍.但

也有一些限制.

a市面上並不常見2歐姆的單體.除非並聯使用.但除非是重低音單體否則

中高音單體非但找不到位置裝還會讓發聲音源分散.

b.擴大機必需在2歐姆時穩定.

c.實際上可能無法達到2倍功率.1.5-1.8倍是個合理的預期.

至於靈敏度較低的單體就算你用音質粗糙大功率擴大機也不能推出好聲

.往往小功率的A類推得好.所以除非是重低音非用大功率不可.我還是建議

小功率的反而合用.

選擇擴大機時還必須考慮單體.如果你要做主動式的分音系統更要注意.

一般的音樂中各頻段的音樂所占的能量不同.

高音的擴大機所提供的能量約只佔整個系統的5%而重低音的擴大機約

佔40%.不過這並不是說你可以用主機的功率來推來推高音單體只是表

示你可以選擇好聲音而功率不必很大的擴大機.

*安裝彈性因為升級的考慮許多廠家都會提供升級彈性.舉例一部四聲道

的擴大機會做成可橋接.因此你在入門時沒重低音系統時可以先把四個聲

道給前後音場用.加裝重低音後可以把後音場的兩聲道用主機來推.後兩聲

道橋接推重低音.也可以把四個聲道用來做主動兩音路的分音.

現今某一些擴大機還提供以喇叭線輸入的配備.這有兩點好處.而且絕非是

廉價的擴大機.因為許多美國原廠隨車主機與整個行車電腦整合在一起.

因此直接以喇叭輸出做為擴大機訊號來源是簡單而有效的做法.另一個好

處是加裝含擴大機的重低音音箱(即主動式重低音系統)時如果沒有多餘的

RCA訊號時可以用後音場的喇叭線分出來輸入.

有一些功能強大的擴大機所內建的電子分音器雖然不是連續可調但是以

一格一格的轉鈕來調整分音器.雖然沒有做過正式的測試但是應該會較

準確.還有使用插卡方式的固定分頻點--這種固定分頻點的方法固然是

比較準確.問題是使用者如何知道最佳的分頻點呢.如果換另一對喇叭時

豈不是要再去買一張x卡來用.這些都是事先要弄清楚的.

某一些擴大機還可以再提供你額外的RCA訊號線.讓你能在加裝擴大機時

無後顧之憂.某一些還有很具彈性得內建電子分音器.這些都是你在選器

材時要注意的.至於細節部份因為各家廠家不同.最好你能與你的安裝者

談談.