前級放大器,前級放大器的作用和原理是什么

LS-2的成功推出，確實為混血前級設計開出一條成功的道路，目前市面上仍有許多混血前級，它們同時擁有高頻寬的特性，S/N比與晶體機無異，用家還能自行換管調(diào)聲，反正只要聲音好，殊途也同歸。Audio Research喜歡使用半導體與真空管的混血設計，打開內(nèi)部之后可以發(fā)現(xiàn)真空管與晶體管、IC供列于電路板上。

晶體管前級

晶體管前級當然不限于場效應晶體管（FET）或雙極性晶體管（BJT），晶體管的發(fā)展就是為了更好的規(guī)格而來的，因此當晶體管制造技術(shù)逐漸成熟時，音響的用料也朝向全晶體管的方向發(fā)展。晶體管與真空管的線路架構(gòu)雖然類似，但卻大不相同。晶體管體積小，可以在有限空間的電路板中大量使用，因此可以將線路設計得更嚴謹、更精密，不同的晶體管擁有不同的特性，適度的搭配便可以創(chuàng)造極佳的效果。

晶體管線路的發(fā)展仍然來自于真空管架構(gòu)，差動是最長使用的放大方式，單差動、雙差動、電流源、達靈頓、串迭等等電路技巧，可以依照設計者的喜好像拼圖一般逐步建構(gòu)，最簡單的晶體管放大電路為單端放大，以一顆或以兩顆晶體管直接放大；也可以利用復雜的架構(gòu)，縝密且嚴謹?shù)纳w出高塔。Mark Levinson、Cello Encore、Palette以及Krell、Thershold等公司，是最喜好使用大量晶體管制造器材的公司。他們使用晶體管有幾個特色：

一、數(shù)量其多無比，可以使用兩顆的絕對不會以一顆解決。
二、偏好雙極性晶體管，雖然在特性上FET擁有較佳的性能，但也許是習慣加上喜好，一部前級從頭到尾幾乎全是雙極性晶體管。
三、對于電源供應相當講究，以晶體管為主的穩(wěn)壓線路，其實就可以達到相當優(yōu)秀的性能，使用低雜音零件所制造出來的直流電源，雜音特性足以與電池相比。但完美之外還要更完美，Mark Levinson、Cello等設計師，嗜好以多層次穩(wěn)壓，電源從變壓器輸出之后，以二極管整流，再以電容進行穩(wěn)壓，好戲從這里才開始，利用精密的晶體管穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓之后再穩(wěn)壓，一連兩三次的串聯(lián)穩(wěn)壓，讓電源漣波完全沒有發(fā)生的機會。

近代這幾家嗜好以晶體管設計前級擴大機的廠家，也開始嘗試加入FET以及IC的設計，電路架構(gòu)依舊復雜無比，但聲音卻擁有極高度的透明感與分辨率，細節(jié)多到嚇人的地步，卻不見古早晶體管生澀的表情?？梢姡諔{電路架構(gòu)與材料種類，并無法推斷其聲音的絕對表現(xiàn)，過去總有人說：FET的聲音較清亮，MOSFET的聲音具有真空管味，晶體管生澀沒彈性，現(xiàn)在這些說法已經(jīng)完全不正確了。Mark Levinson、Krell以及Cello等廠商，酷愛使用大量晶體管堆砌線路，打開機箱一看，盡是滿滿的電阻與晶體管。

有人說6DJ8是為音響而設計的真空管，那么NE5534應該就是第一顆專為音響而設計的IC。1981年對IC設計而言，尚不到發(fā)達的年代，Philips的子公司推出了NE5534 IC，宣稱特別為音響用途而設計，特點是采用雙極性晶體差動輸入，低阻抗輸出，適合在前級線路中使用。NE5534是一顆運算放大器OPAMP，它將放大器線路濃縮于一顆八支腳的IC內(nèi)，只要附加幾顆電阻以及防止震蕩的電容，就可以構(gòu)成前級放大器中所需要的放大電路。消息一出確實轟動業(yè)界，原本要使用不算少量零件構(gòu)成的放大電路，竟然可以使用一顆IC取代，不禁讓設計師看了傻眼。不過當時大家普遍不相信IC的聲音，總認為它的特性甚差，聲音不理想，因此并沒有人愿意真正拿OPAMP來做前級的主要放大組件，除了MBL 6010之外。

早期的OPAMP特性確實相當不理想，它的回轉(zhuǎn)率低，雜音特性不佳，還得依照不同的電路給予不同程度的補償修正。但現(xiàn)代的IC性能可不能同日語，現(xiàn)代專為音響而設計的OPAMP，具有如FET及真空管高輸入阻抗的優(yōu)點（具有數(shù)M奧姆的輸入阻抗，其實比FET還高），同時也有BJT低輸出阻抗的優(yōu)點（可以降至數(shù)十奧姆，也比小信號晶體管還低），它的回轉(zhuǎn)率高達數(shù)千V / μs，輸出中點電壓低不可測。不必加裝交連電容也可以直入后級，它的頻寬更是驚人，直接拿來放大射頻訊號也沒問題，價格低廉特性超強，早已經(jīng)成為音響設計必備的放大組件。

雖然現(xiàn)代的OPAMP特性極佳，但體積卻依舊小巧，設計師認為如果一部前級內(nèi)僅以幾顆OP構(gòu)成，賣得了大錢嗎？因此IC前級的發(fā)展不在于聲音，而是有沒有辦法賣高價錢。這世界上肯定沒有任何前級比MBL 6010更幸運的了，一部前級僅使用十來顆NE5534 OPAMP，身價卻高達六十余萬元，德國人確實有一套。MBL 6010與McIntosh C100皆以NE 5534做為主要放大組件，所不同的是，mbl 6010的線路相當簡潔，而McIntosh C100則使用大量OPAMP蓋成一部兩層樓的作品。

這是前級發(fā)展的新趨勢，但礙于技術(shù)的研發(fā)并不容易，因此能夠設計數(shù)字前級的廠家并不多。數(shù)字前級意味著控制與放大皆采用數(shù)字的方式進行，以前級的功能來說的確不必如此麻煩復雜，但嘗新總是發(fā)展的原動力。數(shù)字前級如何工作？模擬訊號輸入前級之后，利用內(nèi)部的A / D轉(zhuǎn)換，將模擬訊號轉(zhuǎn)成數(shù)字訊號，再依據(jù)音量控制器的大小數(shù)據(jù)，以DSP進行運算，再以數(shù)類轉(zhuǎn)換器的技術(shù)將計算之后的數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成模擬訊號，再輸出至后級擴大機。如此兜一圈是不是很浪費力氣？但Accuphase認為，他們推出DC-300的用意在于宣告，模擬前級他們擁有高完成度的C-290V，為了因應數(shù)字時代的來臨，推出復雜處理程序的數(shù)字前級正是邁入下一個挑戰(zhàn)的開始。

就兩聲道的世界而言，數(shù)字前級的確多此一舉，但Accuphase其實已經(jīng)見到了未來。多聲道的流行是不可避免的趨勢，多聲道等于環(huán)繞系統(tǒng)，從訊源的解讀開始，就必須仰賴高度計算的數(shù)字技術(shù)，現(xiàn)今每一部環(huán)繞處理器必須使用數(shù)字化設計，利用數(shù)字技術(shù)解出每個聲道的訊號之后，再利用模擬的方式進行放大。何不嘗試直接以全數(shù)字化處理，將譯碼后的聲音數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為輸出，而省略了前級放大的部份？如此即可達到更直接的效果，對于音質(zhì)的提升應該有實質(zhì)的幫助。

其實數(shù)字前級的概念早在多年前就已經(jīng)出現(xiàn)了，只不過這些數(shù)字前級存在于數(shù)類轉(zhuǎn)換器之中。Vimak DS-2000應該是第一部融合數(shù)字前級的數(shù)類轉(zhuǎn)換器，我們暫且不談論這部數(shù)類轉(zhuǎn)換器的種種設計，光就內(nèi)部附屬的數(shù)字前級進行解說。Vimak DS-2000的數(shù)位前級是這樣的：在DS-2000內(nèi)部擁有一個高位的DSP運算器，將CD數(shù)據(jù)以128倍超取樣之后，再依據(jù)面板上的數(shù)字音量控制器，直接改寫數(shù)字數(shù)據(jù)，進而決定DAC芯片的輸出。換句話說，DS-2000的訊號輸出正是DAC芯片的直接輸出，而非經(jīng)過音量電位器的衰減，它提供了最簡潔路徑的設計，也提供了最直接的音質(zhì)。當然，Vimak的設計者來頭可不小，這些數(shù)字技術(shù)對他來說并不困難，音響世界