深扒关于功放你不知道的事
2015-10-21   来源:   编者:    查阅:

在发烧圈,明显地分成两派,一派主张耳朵收货,一派认为指标重要。一直在争,一直没有结果。尤其是关于线材,过几天就会争论一番,谁也说服不了谁,争论也将一直进行下去。说实话,好指标不等于好声,好声必定有
在发烧圈,明显地分成两派,一派主张耳朵收货,一派认为指标重要。一直在争,一直没有结果。尤其是关于线材,过几天就会争论一番,谁也说服不了谁,争论也将一直进行下去。说实话,好指标不等于好声,好声必定有好指标,一个指标很差的器材,不要妄谈什么好声,会闹笑话的。没有规矩不成方圆的道理谁都懂。其实,玩音响就是玩个心情,玩个满足感,大可不必如此刻板,各人有各人的玩法,自己觉得好就行。针对不同消费群体的产品,不能用统一的标准来衡量。iPhone就是一个很好的例子,当初上市时没几人看好,结果大获成功。使用它的人,我敢说大多数也就当普通的手机用的,但人家玩的不是手机,是体验。苹果的成功,确实值得我们学习和思考。

是枝重治在《前置放大器电路设计的发展史》中说“前置放大器不是只靠电路设计就能搞好的”,当时很不理解,现在终于懂了。我们喜欢把技术和产品混为一谈,其实好的技术不一定能成为好的产品,好的产品不一定采用最好的技术。乔布斯卖的不是技术,是体验,是理念,iPhone、iPad都只是一个载体罢了。阿强家庭影院网提供最新的影音信息!

扯远了,还是回到功放上来吧。从晶体管诞生之日起,就一路磕磕拌拌,争论不断。晶体管功放尽管指标非常好,但音质却不如电子管功放,这是为什么呢。其实,由于晶体管不是理想的线性器件,就会产生各种各样的失真(最常谈到的就是谐波失真和瞬态互调失真)。由此,产生了各种各样的电路型式,甲类、超甲类、ALA、电流倾注、前馈式、AA类、超线性等等数不胜数,但绝大多数最后都化作了浮云。随着半导体工艺的不断提高,如今已不再纠结于具体的电路型式了。在产品同质化越来越明显的今天,我们作为普通消费者,我们只需要关心最终的音质还原效果。家庭影院导购平台微信hdkong

一、分立元件功放好,还是集成电路功放好

现在被厂商忽悠得认为分立元件功放才是高音质的代名词。错了,设计和调试不好的分立功放,还不如集成电路功放。分立元件功放输出功率可以做得很大,设计灵活,但要求管子严格配对,精心调试,成本高,对温漂的补偿比较困难,所以分立元件功放是不敢不用扬声器保护电路的。集成电路功放电路简单、紧凑,产品一致性好,工作稳定可靠,但受到热阻和半导体工艺的限制,最大功率和转换速率都不很高。两种功放都有非常优秀的产品。集成电路功放在有源音箱和中小功率功放中应用较多。近年来,优秀的功放驱动 IC 多了起来,如国半的LME系列,又多了一种选择。

NAIM的分体元件功放内部拆解

商品机中,分立元件功放见得较多。如果是 DIY 功放,我要选择电路的话,优先考虑 IC 驱动功放,既有IC功放稳定可靠的特点,也能通过输出管的合理选择,达到较高的性能。分立元件电路是坚决不会考虑的,因为可靠性永远是摆在第一位的。

二、是否需要大功率功放

现如今,功放功率越做越大,就是AV功放也动辄100W以上,是否必要?不管是 Hi-Fi还是影院,播放时都要求声音达到一定的声压级,如75dB或80dB,而声压级不仅取决于功率,还取决于音箱的灵敏度。以灵敏度90dB的音箱为例,离箱4m,要达到90dB声压级,需4W的功率,按音乐信号规律平均功率为峰值功率1/8计算,要求功放最大输出功率32W,再留些余量,100W肯定够了。当然,如果离箱8m的话,最大功率要200W。

最大功率我们要看1%失真时的功率,10%失真的功率是没有意义的。

三、什么是推力,是否功率越大推力越强

功放的推力,不是一个严谨的科学指标,而是人的主观感受,但却能很好地说明功放的实际工作能力。究竟什么是推力,恐怕都说不清。我认为,推力就是功放的低阻抗推动能力。

在所有的器材中,后级功放的工作条件是最恶劣的,工作在大功率、大电流,更要命的是作为负载的音箱,是一个复合负载,要等效成由R、L、C组成的复合电路,其阻抗特性和相位特性都很差。所以功放实际工作时指标劣化很严重。很久很久以前,有一篇电声专家李宝善翻译的《民用声频功率放大器功率输出能力》一文,给我留下了深刻的印象。Sekiya和Otala用电阻、电感和电容组成复合阻抗模拟音箱,对几种高品质的功率放大器进行实际输出能力测试,结果发现,在负载有相角的情况下,为不致于产生大的失真(1%),有一台100W的功放,实际输出只有5W。为什么输出变小了,因为它的最大输出电流不足以驱动过低的阻抗。

实际音箱的阻抗,远比我们想象的复杂。下面我们看看具体的音箱的阻抗曲线。

JBL Studio L880:标称阻抗8Ω,实际最小阻抗才3.828Ω,只有标称阻抗的一半不到。

Dynaudio Evidence Master:标称阻抗4Ω。丹拿为什么难推,知道其中的一个原因了吧。


Sonus Faber Amati Homage:标称阻抗4Ω


可见,最低阻抗往往只有标称阻抗的一半,更有变态的设计,由于分频器中采用了复杂的补偿网络,某些频率阻抗可低到1Ω。

我们考察了音箱的阻抗特性,我们再来看一些Hi-End功放的输出能力。Krell KSA-50S,输出功率50W/8Ω,100W/4Ω,200W/2Ω,400W/1Ω,最大输出电流60A,注意功率/阻抗的整数倍关系。从推力来说,神机也。50W的功放,具有60A的最大输出电流,没有什么音箱是它推不转的。而一般的功放输出功放100W/8Ω的话,4Ω只能输出大约150W,就是说明电源供应不足,因为理论上输出功率应达到200W。

可见,推力大跟功率大没有必然关系,500W的功放也不一定能推动1Ω的负载,机器早就短路保护了。当然,实际选功放时,不必象Krell这样变态,如果能稳定地驱动2Ω的负载,我们就可以认为该功放的推力不俗。阿强家庭影院网欢迎您光临!

回到ICEpower 125ASX2,我为什么看好它,我们来分析一下。先看电源部分,由于市售的电源无法满足功放的要求,所以工程师干脆集成了开关电源,由于整体设计,可使电磁干扰的影响降到最小。它使用ST的SG3525AP作为半桥开关电源的控制器,这是一款老芯片,工程师选它肯定有他的理由。半桥选用2只ST的B20NM50FD大功率MOSFET,耐压500V,电流20A,很强劲。电源变压器次级整流输出使用了高速同步整流,MOSFET使用的是12CN10N,耐压100V,电流67A,导通电阻12.4mΩ。滤波电容是金字高速电解,680uF/50V。这就是为什么功放能输出30A电流的强力保证。考虑周到的是,电源部分有防浪涌功能(8kV),防止感应雷击坏电源和功放。再说功放部分,由于有散热器挡着,看不到输出管,但我们可以根据官方参数推算一下。10%失真时最大输出功率150W/4Ω,推算出供电电压约为36V,根据最大输出40A,算出最小允许负载阻抗1.2Ω,所以说手册中说能驱动2Ω负载是完全可信的。不过为了保证功放长时间可靠工作,手册中规定,对称负载时允许最小负载3Ω,不对称负载时,允许一个声道2Ω,另一个声道最小6Ω。

四、为什么都认为AV功放不如纯功放

这个问题其实不是技术原因,而是成本和体积的原因。AV功放如果按纯功放的理念来打造,恐怕贵得绝大多数人都享用不起了。要在有限的成本中制造5个或七个声道分立元件大功率功放,必然要简化功放设计,要解决整机的散热问题和减小体积,必然是要减小功放的静态电流,使之更接近B类,同时变压器的功率也要缩小,通过使用大容量电解电容来保证瞬态功率。最要命的是最大输出电流的限制,AV功放不能使用低阻抗的音箱,电源功率不允许,大功率管性能不允许,散热也不允许。因此AV功放,即使是旗舰,音质也无法与档次相近的Hi-Fi功放相提并论,要追求极致的音质,只能使用分体后级。先锋在中、高档AV功放上使用ICEpower模组,就是另一种更具性价比的解决方法,看来先锋会坚持走下去。
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