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前級放大器,前級放大器的作用和原理是什么

作者: 時間:2013-11-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
組件,主動式便是有源,是必須插電才能工作的。有前級不需要插電的嗎?有的,這就是被動式前級。

從電路架構(gòu)上分析,被動式前級其實(shí)就是省略了「放大電路」過程,訊號輸入之后,經(jīng)過訊號切換開關(guān),進(jìn)入平衡控制(或者將此功能省略),再使用一個音量電位器控制音量,最后直接輸出。就控制音量的角度而言,它僅能衰減而無法放大,就阻抗匹配的功能來說,它也無法扮演緩沖的角色,因此被動式前級是最經(jīng)濟(jì)也最直接的前級。First Sound是最有名的被動式前級之一,內(nèi)部僅由切換開關(guān)與音量控制器組成,由于沒有任何主動組件,因此S/N比相當(dāng)高。Jeff Roland的Synergy也是楚楚之典范。

主動式前級具備放大電路,可以將輸入的訊號放大后輸出,因此增益絕對充足有余;被動式前級除非使用被動式升壓器提升輸出電壓,否則是永遠(yuǎn)不可能達(dá)成放大的任務(wù)。就緩沖與阻抗匹配的角度來看,主動式前級由于具有主動組件進(jìn)行訊號放大,因此可以將阻抗特性較高的訊源,轉(zhuǎn)換為較低阻抗的訊號輸出,易于驅(qū)動后方的后級線路。這也是被動式前級所望塵莫及的要求。被動式前級充其量只能衰減,在音量全開的情況下,等于訊源直入后級,其中并沒有任何緩沖的作用。假如使用升壓器將電壓放大,放大之后的結(jié)果也必須遵照質(zhì)、能不變的物理原理,而增加了輸出阻抗。因此幾乎沒有任何一部被動式前級愿意使用升壓器進(jìn)行電壓放大,頂多使用一顆音量電位器控制音量罷了。

既然被動式前級缺點(diǎn)這么多,為何還有存在的必要呢?

因?yàn)楸粍邮角凹墰]有放大電路,其訊號通路直接,能夠?qū)⒂嵲雌鞑牡挠嵦栆宰詈喍痰穆窂街苯虞敵鼋o后級,這就是人們采用被動式前級的初衷。由于不使用主動組件,因此沒有任何的失真、音染、噪聲、相位飄移等問題,也由于使用機(jī)械開關(guān),因此被動式前級也沒有增益頻寬積的限制,正常設(shè)計(jì)的被動式前級可以傳輸數(shù)MHz的訊號,尤其是噪聲以及S/N比規(guī)格兩項(xiàng),幾乎沒有任何主動式前級可以匹敵。各有優(yōu)缺點(diǎn)吧!只要該前級適用于您的系統(tǒng),是沒有什么不可以的。

真空管前級

依照電子材料發(fā)展的歷史來看,最早發(fā)明的電子組件是真空管,隔了數(shù)十年之后半導(dǎo)體發(fā)明,半導(dǎo)體之中先以鍺晶體問市,之后才是硅組件的天下,等到制造硅晶體團(tuán)的技術(shù)成熟,才有集成電路(IC)的出現(xiàn)。因此前級使用主動組件的過程,是跟隨著半導(dǎo)體組件發(fā)展的歷程而進(jìn)步的。最早的前級擴(kuò)大機(jī)全部是應(yīng)用真空管設(shè)計(jì),從電源部份開始,變壓器輸出交流電壓后,便以二極管進(jìn)行管整流以及管穩(wěn)壓的動作,真空管的整流特性與穩(wěn)壓特性并不理想,因此早期的真空管前級聲音普遍也不理想,哼聲中夾帶著嘶聲噪音,S/N比不高、頻寬也不夠,不過對于當(dāng)時而言,這已經(jīng)是不錯的產(chǎn)品了!

電子組件不斷進(jìn)步,擴(kuò)大機(jī)的電路水平也逐步提升,半導(dǎo)體發(fā)明之后,以半導(dǎo)體取代部份真空管,效率不高、功能不佳的真空管整流與管穩(wěn)壓,逐漸被半導(dǎo)體組件所取代。體積小、動作穩(wěn)定的半導(dǎo)體,制造出了穩(wěn)定的電源,前級擴(kuò)大機(jī)的性能也提升不少,背景噪音大幅度降低,S/N比馬上提高不少,哼聲消失了,聆聽音樂開始進(jìn)入更高級的享受。

目前為止,大部份的真空管擴(kuò)大機(jī)仍然以半導(dǎo)體穩(wěn)壓為主。其實(shí)對于聲音而言,真空管確實(shí)是無可取代的好組件,它的體積雖大,但卻有其獨(dú)特且無法取代的音色,溫暖、醇厚,都是管機(jī)常見的特色。堅(jiān)持使用真空管放大的Audio Research以及Sonic Frontiers,兩家的前級幾乎全為真空管設(shè)計(jì),但不可否認(rèn)的是,它們設(shè)計(jì)師仍然偏好使用半導(dǎo)體進(jìn)行整流與穩(wěn)壓的工作。真空管的電路架構(gòu),早在二十年前就已經(jīng)發(fā)展完成,差動、串迭、推挽、倒相,無一不在早期的真空管前級中出現(xiàn)。使用相同的組件要達(dá)到相同的目標(biāo),方法不外乎是那幾樣,因此對于現(xiàn)代的真空管設(shè)計(jì)者而言,電路的創(chuàng)新反而不再是追求的目標(biāo),為真空管線路提供一個穩(wěn)定、干凈的電源,搭配質(zhì)量優(yōu)秀的被動材料,便能讓真空管好好的工作。最后,再藉由零件的搭配,進(jìn)行調(diào)整聲音的工作。

有的真空管前級線路很復(fù)雜,有的僅使用一支真空管,這其中有什么差別?難道管子越得越多聲音就一定越好嗎?這答案當(dāng)然不一定,目前前級當(dāng)中真空管使用最多的可能是Sonic Frontiers Line 3,它是Sonic Frontiers最高級的前級,一口氣用了12支真空管;而也有不少真空管前級,僅使用一支雙三極管進(jìn)行放大,如Audio Research LS-2。前級使用數(shù)量的多寡當(dāng)然不能表示聲音一定好,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行規(guī)畫與設(shè)計(jì),否則真空管的音染、失真等問題,還沒開聲就已經(jīng)難以收拾了。設(shè)計(jì)者進(jìn)行高級器材的規(guī)劃時,必然考慮到線路架構(gòu)與其價格的等級分布,即使以相同的理念設(shè)計(jì)出不同等級的產(chǎn)品,價位高的聲音必然要勝過旗下機(jī)種。真空管使用多寡與聲音沒有絕對的關(guān)系,設(shè)計(jì)者不過將器材設(shè)計(jì)得更完整嚴(yán)謹(jǐn),以贏取消費(fèi)者的信賴罷了。

真空管前級的巔峰之作,多年前Audio Research的SP-11以及最近熱門的Sonic Frontiers Line 3。Sonic Frontiers喜歡使用精密的半導(dǎo)體穩(wěn)壓,配合真空管放大,聲音兼具晶體機(jī)的透明度與管機(jī)的厚度。


混血真空管前級

混血前級曾經(jīng)流行過一陣子,最早Luxman推出了以真空管及晶體管電路的Hybrid線路。混血前級的發(fā)展,主要目的在于截長補(bǔ)短,將半導(dǎo)體以及真空管的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起,所形成的號召設(shè)計(jì)。

當(dāng)半導(dǎo)體組件成熟的運(yùn)用于音響電路中時,真空管似乎一下子失去了原有的地位,沒有人對于體積龐大的真空管提起興趣,音響器材不斷標(biāo)榜著全半導(dǎo)體、全晶體管的設(shè)計(jì)。但早期的半導(dǎo)體在制造以及線路的構(gòu)成上,很難避免的會讓聲音變硬、變冷、甚至于變吵。于是開始有音響迷回頭重新尋找管味,原來,
音響迷需要的不僅僅是優(yōu)異的特性,更重要的是回放聲音的音樂性。
真空管比較有音樂性嗎?

這當(dāng)然無法論定,但對于當(dāng)時而言確是不爭的事實(shí)。Luxman率先把真空管擺入晶體管線路當(dāng)中,讓真空管負(fù)責(zé)一級的放大,藉由真空管的獨(dú)特音色,「感化」晶體管的聲音。Audio Research在推出了半導(dǎo)體前級不獲好評之后,也重新回頭檢討真空管受歡迎的原因。聲音,其實(shí)才是音響迷注重的焦點(diǎn);技術(shù),不過是附屬的噱頭罷了。

Audio Research想到,F(xiàn)ET與真空管同屬于高輸入阻抗組件,但

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