精神時光屋 vol 1 - 5 "放大器 Amplifier a.k.a 擴大機 "

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20130311 精神時光屋 vol 1(基礎知識真有趣) - 5  “放大器 Amplifier a.k.a 擴大機 ”

1-5-1 眼睛界的奧斯卡

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閒情逸致的冬天午後,走進木製地板的咖啡廳。

有木頭的溫度。

找到最習慣、面對玻璃的位置,點了杯熱卡布,眼神隨意晃蕩在攘往熙來的東區街頭。

魚貫經過各式不同追尋自己熱衷looks的男男女女,Rock , Punk , Fashion , Vintage , 潮流 ….

在這提倡“做自己”的時代,盡管不同花朵有不同地瞬間綻放美感,用心歸納體會,即可一箭貫串,找到相同的核心重點。

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一雙大到快要掉出來的眼睛。

如果有眼睛界的奧斯卡,除了濃密捲俏假睫毛外,當然小金人,非搬給“放大片”不可。

 ”放大優點、縮小缺點。“  是在小學曾經得到的不變真諦。

而“放大“,更是音色製造過程中,完整呈現音色特性必要的強心劑。

1-5-2 “放大器 (Amplifer) a.k.a 擴大機 ”

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放大器,簡單來說,就是一台不管用什麼方法,能將小訊號放大為大訊號的機器。

輸入電子訊號後,它可以再不改變任何波型的情況下,增強訊電子訊號能量。(理想的話…)

意思就是說,放大器利用連接電源取得能量,加附在輸入的音頻訊號上,增強其振幅(放大)並輸出。

1-5-3 放大器 之 分類

市面上的放大器,大多分為以下三種類:

    1.   前級放大器 (pre-AMP):

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    用來承受音源訊號 ( CD , DVD , 電腦音源 , 黑膠唱盤 , 編曲機 , 樂器等等的電子訊號 ),並擴大其能量到”足以驅動後級放大器“負載。

簡單來說前級是為了讓後級能驅動負載而生的附加品。 (好可憐…..)

(通常前級較適合用來 “微調音量  , 高低音強度 , balance ,環繞等等“ ,其它就交給後級吧!)

     2.   後級放大器 (power-AMP , 稱為power是因為要放大能量大到能推動喇叭)

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承接前級放大器整理放大後的音源訊號,接著擴大到可以推動”喇叭“。(需要很多power)

就像食物鏈,後級存在就是為了讓音源能量大到經過分音器(Crossover)適當分類後,驅動喇叭內不同適當頻率的”單體“。

    3.   合併機 (Integrated AMP)

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健達出奇蛋,一次擁有 前級 + 後級 。

而執行整個過程的核心,放大器的心臟,我們稱之為“放大元件”。

1-5-4  Amplifier 的心臟 - “放大元件“

放大器的心臟、放大元件又可分為兩種:

(這裡實在超無聊,就用飛快的速度飄過去吧!)

1.電晶體放大元件 (Transistor amplifier)

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     電晶體放大元件主要分為兩大類:雙極性電晶體 BJT(Bipolar Junction Transistor ) 及 場效應電晶體 FET (Field Effect Transistor ) 

       a.雙極性電晶體 BJT(Bipolar Junction Transistor ):

之所以稱為雙極性電晶體,是因為同時包含了“電子”與“電洞”兩種載子的移動。

其主要又分為NPN與PNP兩形,內部皆是由基極(Base)、射極(Emitter)、集極(Collector)所組成,不同的特點是兩者的極性不同八八八芭樂巴巴巴麥當勞叔叔好可愛肯德基爺爺很好吃吧吧吧吧…..

(如果有興趣到底是“如何”經過這三種電極放大的,請跟我聯絡,只要一杯咖啡的費用~我會私下教你唷 :D 覺得無聊的請自行跳過…)

      b.場效應電晶體 FET (Field Effect Transistor ):

相較於雙極性電晶體,場效應電晶體是由“電場效應”控制電流的放大元件。

場效應電晶體內部也是有三種閘口,名稱與上面介紹的不同,稱為源極 (Source) 、汲極 (Drain)與閘極 (Gate)。芭樂吧吧吧….

(通常在音響器材的領域上面,前級意義只在於放大到推動後級,因此需要較精細微小的電流應用,通常使用 Junction FET (JFET) 作為心臟。 而後級放大功率較高,需要能承接能量較大的晶體,因此使用金屬氧化半導體場效晶體 (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor , MOSFET)作為材料。)

2.真空管放大元件 ( Valve amplifier )

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真空管(Valve , a.k.a Vacuum Tube) 是另一種元件,依靠封裝在真空容器內(通常管壁材質為玻璃) 的電極,控制電子的流動,來作整流、放大電壓、放大功率、發射之類的功能。

他的缺點:壽命短,體積大,易生高熱熱到爆表,消耗大量功率,價格靠北貴。

優點:高頻部分聲音的細節會相當清楚且柔軟,有一種溫暖包覆的感覺。中頻部分聲音形體厚實飽滿。低頻會較為無力。

(有機會聽到市面上很多真空管放大器的朋友,可以試著體會看看:) )

1-5-5 “增益 Gain ”

相信大家對 “Gain” 一定不陌生。

這也是擴大機上最常見的一個旋鈕。

Gain 推高 音量就會越來越大,直到破表。

但專業如我們,到底 “增益 Gain “ 推高多少會增加多少的能量呢?

回到源頭,“增益 Gain “ 在電子學上,代表着一個 ”訊號“ 輸入 與 輸出 的比率。

假設使用我們最常見的 “dB 分貝“ 為單位 (分貝是能量,也就正比於功率)

“增益Gain“的計算方法,如下:

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(因此試算如果有一個放大器輸出功率為輸入功率的1000倍

 帶入公式,log 1000 = 3  , 10 x 3 = 30 , 即得 增益為   30 dB  )

1-5-6 特別介紹 - “Peak“

如果大家有當音控的經驗,很容易發現PA台、放大器、多數的器械上都會有一顆小小可愛的黃燈。

上面寫著“Peak“ ,時而閃爍時而滅熄。

這顆神秘的小圓燈到底代表什麼意思呢?

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其實”Peak”,在電子學上,代表輸入的聲音訊號,超過電子元件可負荷的範圍,產生失真的現象。 

所以每當peak在閃爍的時候,就表示你爆音了!這時候要用到的,可以是如limiter之類的效果器輔佐。

(耶~之後的效果器系列,會再詳細各自介紹不同的效果器!)

1-5-7 結尾五四三

放大器世界之博大精深,令人著迷。 

今天介紹的只是粗淺的皮毛,如果對音響有興趣的朋友可以繼續深入研究。

希望經過這次的時光屋後,大家功力又能增長不少!!!!喔也 :)

下次介紹聲音的變化過程- “Modulation 調變 。”

了解並運用調變,讓聲音能更接近心目中的理想音色。

歡樂的時光總是過得特別快。

我們下次見 B-)

                                          1-6 “調變 (Modulation) “ to be continued …




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