前級(jí)放大器,前級(jí)放大器的作用和原理是什么

LS-2的成功推出，確實(shí)為混血前級(jí)設(shè)計(jì)開出一條成功的道路，目前市面上仍有許多混血前級(jí)，它們同時(shí)擁有高頻寬的特性，S/N比與晶體機(jī)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(dǎo)體與真空管的混血設(shè)計(jì)，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(jí)

晶體管前級(jí)當(dāng)然不限于場(chǎng)效應(yīng)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(dāng)晶體管制造技術(shù)逐漸成熟時(shí)，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(shè)計(jì)得更嚴(yán)謹(jǐn)、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(dòng)是最長使用的放大方式，單差動(dòng)、雙差動(dòng)、電流源、達(dá)靈頓、串迭等等電路技巧，可以依照設(shè)計(jì)者的喜好像拼圖一般逐步建構(gòu)，最簡(jiǎn)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(fù)雜的架構(gòu)，縝密且嚴(yán)謹(jǐn)?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(gè)特色：

一、數(shù)量其多無比，可以使用兩顆的絕對(duì)不會(huì)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(xí)慣加上喜好，一部前級(jí)從頭到尾幾乎全是雙極性晶體管。
三、對(duì)于電源供應(yīng)相當(dāng)講究，以晶體管為主的穩(wěn)壓線路，其實(shí)就可以達(dá)到相當(dāng)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(shè)計(jì)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(jìn)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(jī)會(huì)。

近代這幾家嗜好以晶體管設(shè)計(jì)前級(jí)擴(kuò)大機(jī)的廠家，也開始嘗試加入FET以及IC的設(shè)計(jì)，電路架構(gòu)依舊復(fù)雜無比，但聲音卻擁有極高度的透明感與分辨率，細(xì)節(jié)多到嚇人的地步，卻不見古早晶體管生澀的表情?？梢?，空憑電路架構(gòu)與材料種類，并無法推斷其聲音的絕對(duì)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(jī)箱一看，盡是滿滿的電阻與晶體管。

有人說6DJ8是為音響而設(shè)計(jì)的真空管，那么NE5534應(yīng)該就是第一顆專為音響而設(shè)計(jì)的IC。1981年對(duì)IC設(shè)計(jì)而言，尚不到發(fā)達(dá)的年代，Philips的子公司推出了NE5534 IC，宣稱特別為音響用途而設(shè)計(jì)，特點(diǎn)是采用雙極性晶體差動(dòng)輸入，低阻抗輸出，適合在前級(jí)線路中使用。NE5534是一顆運(yùn)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(jí)放大器中所需要的放大電路。消息一出確實(shí)轟動(dòng)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(shè)計(jì)師看了傻眼。不過當(dāng)時(shí)大家普遍不相信IC的聲音，總認(rèn)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(jí)的主要放大組件，除了MBL 6010之外。

早期的OPAMP特性確實(shí)相當(dāng)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(bǔ)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(shè)計(jì)的OPAMP，具有如FET及真空管高輸入阻抗的優(yōu)點(diǎn)（具有數(shù)M奧姆的輸入阻抗，其實(shí)比FET還高），同時(shí)也有BJT低輸出阻抗的優(yōu)點(diǎn)（可以降至數(shù)十奧姆，也比小信號(hào)晶體管還低），它的回轉(zhuǎn)率高達(dá)數(shù)千V / μs，輸出中點(diǎn)電壓低不可測(cè)。不必加裝交連電容也可以直入后級(jí)，它的頻寬更是驚人，直接拿來放大射頻訊號(hào)也沒問題，價(jià)格低廉特性超強(qiáng)，早已經(jīng)成為音響設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)師認(rèn)為如果一部前級(jí)內(nèi)僅以幾顆OP構(gòu)成，賣得了大錢嗎？因此IC前級(jí)的發(fā)展不在于聲音，而是有沒有辦法賣高價(jià)錢。這世界上肯定沒有任何前級(jí)比MBL 6010更幸運(yùn)的了，一部前級(jí)僅使用十來顆NE5534 OPAMP，身價(jià)卻高達(dá)六十余萬元，德國人確實(shí)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(dāng)簡(jiǎn)潔，而McIntosh C100則使用大量OPAMP蓋成一部?jī)蓪訕堑淖髌贰?/P>

這是前級(jí)發(fā)展的新趨勢(shì)，但礙于技術(shù)的研發(fā)并不容易，因此能夠設(shè)計(jì)數(shù)字前級(jí)的廠家并不多。數(shù)字前級(jí)意味著控制與放大皆采用數(shù)字的方式進(jìn)行，以前級(jí)的功能來說的確不必如此麻煩復(fù)雜，但嘗新總是發(fā)展的原動(dòng)力。數(shù)字前級(jí)如何工作？模擬訊號(hào)輸入前級(jí)之后，利用內(nèi)部的A / D轉(zhuǎn)換，將模擬訊號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字訊號(hào)，再依據(jù)音量控制器的大小數(shù)據(jù)，以DSP進(jìn)行運(yùn)算，再以數(shù)類轉(zhuǎn)換器的技術(shù)將計(jì)算之后的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)成模擬訊號(hào)，再輸出至后級(jí)擴(kuò)大機(jī)。如此兜一圈是不是很浪費(fèi)力氣？但Accuphase認(rèn)為，他們推出DC-300的用意在于宣告，模擬前級(jí)他們擁有高完成度的C-290V，為了因應(yīng)數(shù)字時(shí)代的來臨，推出復(fù)雜處理程序的數(shù)字前級(jí)正是邁入下一個(gè)挑戰(zhàn)的開始。

就兩聲道的世界而言，數(shù)字前級(jí)的確多此一舉，但Accuphase其實(shí)已經(jīng)見到了未來。多聲道的流行是不可避免的趨勢(shì)，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(jì)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(shè)計(jì)，利用數(shù)字技術(shù)解出每個(gè)聲道的訊號(hào)之后，再利用模擬的方式進(jìn)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(jí)放大的部份？如此即可達(dá)到更直接的效果，對(duì)于音質(zhì)的提升應(yīng)該有實(shí)質(zhì)的幫助。

其實(shí)數(shù)字前級(jí)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(jí)存在于數(shù)類轉(zhuǎn)換器之中。Vimak DS-2000應(yīng)該是第一部融合數(shù)字前級(jí)的數(shù)類轉(zhuǎn)換器，我們暫且不談?wù)撨@部數(shù)類轉(zhuǎn)換器的種種設(shè)計(jì)，光就內(nèi)部附屬的數(shù)字前級(jí)進(jìn)行解說。Vimak DS-2000的數(shù)位前級(jí)是這樣的：在DS-2000內(nèi)部擁有一個(gè)高位的DSP運(yùn)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?jǐn)?shù)據(jù)，進(jìn)而決定DAC芯片的輸出。換句話說，DS-2000的訊號(hào)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(jiǎn)潔路徑的設(shè)計(jì)，也提供了最直接的音質(zhì)。當(dāng)然，Vimak的設(shè)計(jì)者來頭可不小，這些數(shù)字技術(shù)對(duì)他來說并不困難，音響世界