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只讲干货—— 各种功放类别到底有何区别?

2019-08-12 08:49:20     来源: 上海乐颂坊音响     类型:转载
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【HIFI说 2019年8月报道】功放是音响系统中的关键,而功放的放大类型也有很多种,乐友们在选择功放的时候往往也会犯难,到底各个功放的特点如何?有什么区别呢?下面小编就带大家一起来了解一下。

A类(甲类)

A类是最早出现的放大器类型,也可以说是“乐感”最足的放大器类型。A类功放输出级中两个(或两组)晶体管永远处于导电状态,也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流,并使这两个电流等于交流电的峰值,这时交流在最大讯号情况下流入负载。当无讯号时,两个晶体管各流通等量的电流,因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压,故无电流输入扬声器。当讯号趋向正极,线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流,下方的输出晶体管则相对减少电流,由于电流开始不平衡,于是流入扬声器而且推动扬声器发声。



从原理上来看,A类功放的工作方式具有最佳的线性,每个输出晶体管均放大讯号全波,完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不施用负反馈,它的开环路失真仍十分低,设计做工都非常优秀的A类功放音色普遍较为温暖圆润,相比于其他放大器模式乐感更加好,但也有会觉得A类功放的声音粘滞感较强,在播放大编制大动态的作品时,音色反应较慢,泛音较多。但如果是喜欢厚实温暖声线的乐友,A类功放会是很好的选择。


▲以制造A类功放闻名的Pass Labs

而说到缺点,A类功放放最大的缺点是效率低,因为无讯号时仍有满电流流入,电能全部转为高热量。当讯号电平增加时,有些功率可进入负载,但许多仍转变为热量。所以A类功放在设计时都会加入巨大的散热片,并且需要比其他放大器多得多的电源需求。

纯A类功放正常工作于60—85度的高温环境下,因此对元件和工艺的要求非常苛刻,联机调试繁琐而费时,比如其未级功放管的配对就是在额定工作温度点附近进行动静态测配,虽然用这样的标准选配元件使整机性能有保证,但一百对管子通常只能选出几对匹配的原件,而一些高档的甲类功放其未级每声道一般有2—12对晶体管。因此A类功放从成本到售价都是较高的,一般的入门款产品根本见不到A类功放的身影也就是这个道理。

AB类(甲乙类)

说到AB类功放,其实就是A类功放与B类功放的组合类型,那么我们就需要先单独说说B类功放,B类功放放大的工作方式是当无讯号输入时,输出晶体管不导电,所以不消耗功率。当有讯号时,每对输出管各放大一半波形,彼此一开一关轮流工作完成一个全波放大。


▲AB类功放原理示意图

B类功放相对于A类功放是明显效率更高也更加节能的放大方式,B类功放的平均效率可以达到75%远超A类功放,但市面上却很少见B类的功放产品,原因在于,B类功放存在过零失真,这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形正负交叉处的失真(小信号时晶体管会工作在截止区,无电流通过,导致输出严重失真)



这个时候AB两类放大类型的结合可以说是取长补短了。AB类功放通常有两个偏压,在无讯号时也有少量电流通过输出晶体管。它在讯号小时用A类工作模式,获得最佳线性,当讯号提高到某一电平时自动转为B类工作模式以获得较高的效率。由于聆听音乐时常规所需要的功率都较小,因此AB类功放在大部分时间是用A类功放工作模式,只在出现音乐瞬态强音时才转为B类。这种设计可以获得优良的音质并提高效率减少热量,是一种颇为合乎逻辑的设计。有些AB类功放将偏流调高,令其在更宽的功率范围内以A类工作,使声音接近纯A类机,比如美国的Pass Labs的功放产品。Pass Labs一直钟情于A类功放的声音表现,所以其AB类功放产品也有较多部分是工作在甲类情况下的,声音更接近与A类功放。


▲Pass Labs的AB类产品

D类

这种设计亦称为数码功放。D类功放放大的晶体管一经开启即直接将其负载与供电器连接,电流流通但晶体管无电压,因此无功率消耗。当输出晶体管关闭时,全部电源供应电压即出现在晶体管上,但没有电流,因此也不消耗功率,故理论上的效率为百分之百。D类功放放大的优点是效率最高,供电器可以缩小,几乎不产生热量,因此无需大型散热器,机身体积与重量显著减少,理论上失真低、线性佳。D类放声音干净通透,粘滞感少,听起来非常清爽,透明度高。一般认为从A类到AB类再到D类功放,声音的粘滞度越来越少。


▲D类功放原理图

但这种功放工作复杂,增加的线路本身亦难免有偏差,所以当早些年D类功放面世时,由于技术不完备,在放大过程中存在较多失真导致声音干涩,所以烧友们常认为D类放是数码声的代表。


▲Cryrus One D类功放内部图片

但其实近10年来随着元器件技术的大幅度提升,以及厂家的不断研发迭代,D类功放的声音表现已经有了巨大的提升。像英国厂商Cyrus便是D类功放的代表性厂家,其标志性的混合D类功放已经发展到了第三代,声音温润耐听。