擴大機是什麼?採購前必讀介紹,含常見種類、用途、挑選指南

擴大機是什麼?環繞擴大機、綜合擴大機差異介紹
準備幫忙採購音響元件,但卻對於「擴大機」這個名詞十分陌生嗎?不清楚擴大機究竟是什麼,以及擴大機在音響系統中扮演的角色嗎? 本文將介紹擴大機用途,並且根據不同分類方式,帶您認識市面上常見的擴大機種類;同時說明阻抗對於音響運作的影響,以及擴大機的挑選指南與實際案例,幫助您逐步掌握擴大機的相關知識。

擴大機是什麼?擴大機用途有哪些?

擴大機(Amplifier)是一種用於放大音源訊號的主動式設備,透過更大的電壓、電流,將從系統(如手機、電腦)接受到的音訊功率放大,使其大到足以推動揚聲器發出聲音,而這種放大訊號的過程稱為「增益」。簡單來說,擴大機即是幫助增益訊號,同時確保音訊不會失真,讓聲音能夠清晰呈現的音響元件。

環繞擴大機、綜合擴大機差異是什麼?4種擴大機特色一次看

根據不同功能,擴大機可分為4種類型:前級、後級、綜合、環繞

1. 前級擴大機

前級擴大機主要是用於處理音訊,包含調節音量與音調、校正聲道、放大訊號等,其處理過後的訊號仍然較弱,需搭配後級擴大機進一步放大功率,才能推動揚聲器,進而發出聲音。 前級擴大機

2. 後級擴大機

後級擴大機又稱為「功率擴大機」,其主要功能是放大前級擴大機輸出的訊號,而在提高功率的同時,也需保留聲音細節與質感,以免造成音質不佳。此外,後級擴大機與前級擴大機需互相搭配使用,2者皆無法獨立運作。

3. 綜合擴大機

綜合擴大機又稱為「集成擴大機」,結合了前、後級擴大機,可簡化音響系統、節省空間,價格相對親民,不過音質表現可能沒有獨立運作的前、後級擴大機那麼極致,能自由調整的地方也相對受限,因此較適合預算有限、不想建置複雜音響系統,但又想保有一定音質的族群。 綜合擴大機

4. 環繞擴大機

環繞擴大機又稱為「家庭影院擴大機」,是專為家庭影院系統而設計的擴大機類型,結合了音源與影像訊號處理功能,並且支援環繞聲格式、多種網路(如有線、無線、藍芽),可兼顧影音體驗與使用便利性,然而現今價格實惠的日系品牌多已停產。

擴大機工作原理解析:認識4種運作特性、2大主要元件

擴大機是什麼?運作原理說明 那麼,擴大機是如何放大音訊功率的呢?依其工作原理,可分為4種類別:Class A、Class B、Class AB、Class D類。下表整理了各個分類的工作原理與特性,幫助大家迅速掌握它們之間的不同:
擴大機類別、別稱 工作原理、特性簡述
Class A類(A類放大) 使用單一電晶體放大訊號,過程中會加入直流偏壓,使訊號落在正訊號範圍內及最佳線性區,以達到線性放大效果。 A類放大的電能利用率僅10%~20%,因此轉換效率較差,且會產生功率損耗與高熱,需搭配大型散熱片才能使用。
Class B類(B類放大) 使用2個電晶體放大訊號,但過程中不會有直流偏壓,所以能量利用率會比Class A類更高,有助於省電,不過也因此容易出現交越失真(或稱交叉失真)之情形。
Class AB類(AB類放大) 結合了Class A、B類的特性,在Class B類的放大架構中加入Class A類適量的直流偏壓,以免交越失真。 由於功率消耗介於Class A、B類,因此目前市面上大多消費型音響皆採用此類型擴大機。
Class D類(D類放大) 與Class A、B、AB類使用的線性放大原理不同,Class D類是利用「脈寬調變技術」進行高頻率的電源開關,再搭配「低通濾波器」獲得想要放大的訊號。 Class D類的轉換效率可達80%以上,並且具備低重量、不易產生高熱的優勢,成為攜帶式電子設備不可或缺的擴大機類型。
除了分類之外,您可能也曾聽過「管機」、「晶體機」的說法,這是根據擴大機的元件——「真空管」與「電晶體」所做的區分。我們將進一步說明兩者的特色與差異:
  • 管機:主要元件為真空管,是早期常見的擴大機類別,擁有較佳的線性放大效果,能夠很好地將原音重現,聲音表現自然溫潤,但因真空管成本高、體積大、容易燒毀等缺點,而促成後續晶體機的研發。
  • 晶體機:主要元件為電晶體,是20世紀電晶體發明後的應用產物,具有成本低、容易量產、輸出效率高等優勢,聲音表現通透且有高解析力,可展現更多聲音細節。
管機、晶體機的聲音差異源自於元件造成的諧波失真,不過如今已能透過科技控制失真程度,進而打造出理想聽感,也讓不同廠牌的音響擁有獨一無二的聲音特色。

擴大機阻抗重要嗎?與揚聲器阻抗有何關聯?

阻抗是影響揚聲器與擴大機推動力的重要因素,其中多數揚聲器的阻抗都有其額定值,包含4Ω、6Ω、8Ω、16Ω、70/100V(高壓,多應用在需多支喇叭串連的廣播系統),這些額定值稱為「額定阻抗」,當阻抗越低時,推動力越弱。除了阻抗大小之外,揚聲器與擴大機的阻抗適配性也會影響音響運作狀況,可分成以下3種情形來討論:
連接情形 運作狀況
揚聲器阻抗 = 擴大機阻抗 為最佳情況,音響可正常運作。
揚聲器阻抗 > 擴大機阻抗 擴大機推動力較弱,音量較小。
揚聲器阻抗 < 擴大機阻抗 擴大機推動力較強,音量較大,容易造成聲音失真,而且可能損壞揚聲器,需適當降低音量,以避免上述問題。
另外,許多人可能會有「擴大機功率越大,音質越好」的迷思,然而事實上功率大小與音質表現無正相關,因此只要根據自身聽覺感受、聆聽習慣與環境來選擇即可,不用特別追求大功率。

如何挑選適合的擴大機?從預算、空間、音質開始著手

既然談到選擇,該如何挑選適合的擴大機,是大多數人在採購時都會碰到的難題。若以功能的角度來看,綜合擴大機整合了前、後級擴大機,價格較低、體積小且功能齊全,適合用於對音響要求不高的空間,例如中小型會議室、家庭,產品包含Emotional綜合擴大機、日本YAMAHA數位擴大機。 若對於音質要求較高且預算充足,則可考慮分開購買前、後級擴大機,常用於大型活動場地,像是劇院、體育館、音樂廳等,品牌包含英國Linea Research、義大利Powersoft日本YAMAHA、美國QSC等,其中Powersoft、QSC皆可偵測喇叭問題,而Powersoft還多了電源分配功能,有助於不同阻抗之喇叭系统搭配。

擴大機案例分享|工業技術研究院教室

從實際案例瞭解擴大機用途 工業技術研究院教室的無線麥克風經常出現干擾、斷訊狀況,而原有的混音擴大機則為卡拉OK用,無法滿足上課需求。為改善現況,工業技術研究院委託蒼松科技/眾佳影音協助規劃教室的音響設計。經評估過後,團隊選用了日本製鐵三角的紅外線麥可風,利用紅外線無法穿牆的特性解決干擾問題;並搭配自有品牌Emotional專業混音擴大機,以調整麥克風與音樂的高、低頻;最後配置德國品牌喇叭,確保擁有高音質表現。 教室在改造之後,音響系統變得更易於使用,麥克風也不再有斷訊困擾,整體效果獲得客戶一致好評。 點我看更多【工業技術研究院-音響系統優化】案例詳情

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