什么是功放？A类B类真的有差别吗？
功放是一个在生活中很常常会听到、知道跟音响有关，但到底是干嘛用的又有点说不上来的奇妙东西，在带到今天的主题之前，我们先来简单介绍一下什么是功放吧。
▲功放就是把声音变大嘛，道理我都懂啊
功放(Amplifier)的功能在于放大讯源发送的音频讯号，而讯源指的就是手机拨放的mp3文件，或是麦克风、乐器输出的讯号。因为讯源本身的强度太弱，没有办法直接推动喇叭的单体让他发出声音，这时候就需要靠功放的帮助啦。
功放的结构可以分成 1.前级功放和2.后级功放两种，也会有把前级和后级做在同一台的综合功放，不过运作的原理也是一模一样的。
1.前级(Preamp)
前级的工作是要加强讯号的电压，把mic level、inst level的讯号增大至line level，以便驱动后级负载，音量的调整、增益和调整音色都是在前级完成。
2.后级(Poweramp)
后级则是要把已经让前级加强过电压的讯号，再放大他的电流，变成speaker level，让被增强后的讯号有足够的功率去推动负载较高的喇叭单体。
▲功放运作的过程。
虽说功放的功能就是要增强讯号，但是扩大的电路设计，也会影响音色的还原度和效率，在不同类型的扩大方式中，最常被拿出来讨论的就是 1.线性度 2.效率 两种。
1.线性度(Linearity)
在放大讯号的时候，无法避免的一定就是会改变原始的波型，所以在设计放大电路时尽可能降低失真程度是非常重要的考虑点。
2.效率(Efficiency)
但追求高度还原的放大方式，能量使用的效率也通常较差，简单来说就是耗电，其他没有转换成功的能量会化为热能散失，因此机身的温度高低也会受转换效率影响，连带影响零件的寿命长短。
接下来介绍不同类型的功放，也是以线性度和效率作为主要的比较。
A类功放A类扩大是音色还原度最高的一种放大方式，同时效率也非常低。
在讯号输入周期都是导通的状态(包含正周波和负周波)，因此即使是没有讯号输入时，功放也是持续在耗电，也因此A类有最好的线性度，而不会产生B类、AB类的交互失真(CrossoverDistortion)问题。
▲A类扩大能在放大输入讯号(蓝色)的同时，达到最小失真的输出讯号(绿色)
虽然A类能提供最低失真的音色，但它的效率只在15%-30%之间，大部分的电能都化作温度散失了，所以机身温度都很烫，基于散热考虑机器也只能做的很大台又笨重，在高温高电流的环境下放大组件(晶体管or真空管)也时常需要更换。
由于A类放大的声音有非常低的失真度，即便缺点甚多，仍有许多音响发烧友愿意花大钱追求几乎没有失真的音色。
线性度: ★★★★★
效率: ★
▲说到A类放大音箱第一个会想到的就是MATCHLESS了
B类功放也因为A类扩大实在是很没效率，B类扩大就采用不同的设计方式，分别有两个输出放大器来处理音频讯号的正波和负波，再由晶体整合输出，处理正波的在工作时，负责负波的就停止，反之亦然。因此B类放大能够有接近80%的转换效率。
但B类放大有一个主要的问题是在两个输出放大器一开一关之间，会导致正负波交点的线性不连续，也就是前面提到的交越失真(Crossover Distortion)，使声音较为粗糙。
▲B类扩大的方式会有较严重的交越失真，正负交点处有不连续的断层。
B类的设计方式让他的声音注定会失真，比较多使用在FM收音机或床头音响这类对音色比较不要求的产品。
线性度: ★★
效率: ★★★★
AB类功放和B类放大一样，AB类放大也有两个输出放大器分别处理正波和负波，不同的是输出放大器导通的时间大于B类的半个周期，在音量小时用A类的放大方式，音量大时使用B类的放大方式，因此能够有更佳的线性度，让交越失真(CrossoverDistortion)的程度小于B类。
▲AB类扩大有比B类更小的交越失真，和更好的线性度
和A类、B类相比，AB类放大解决了A类严重的能量散失，失真的程度也比B类好上许多，但线性度表现略差于A类，效率也低于B类(效率约50%~70%)，算是介在A类和B类之间的设计，顾名思义。
AB类功放常见于家庭剧院和乐器用的音箱，许多经典的电吉他音箱如Fender Twin Reverb和Vox的AC-30都是采用AB类放大。
线性度: ★★★★
效率: ★★★
▲深受吉他手喜爱的Fender、Marshall、Vox经典款音箱几乎都是AB类放大。
D类功放D类功放的运作原理比较特别一些，使用从模拟波形讯号和开关式电源快速导通和关闭的高频三角波形进行电压的比较，透过两个波形的交点，可以取得用宽窄表示的脉波讯号Pulse Width Modulation(PWM)，这属于一种数字采样。这个高振幅的输出通过低通滤波器(LowPass Filter)进行把三角波的高频滤掉，变回能推动喇叭单体的模拟讯号。
▲采样三角波(红色)和讯源波形(蓝色)的交点，转换成宽窄不一的矩形脉冲波信号。
D类的优点在于有非常高的效率(约90%)，高效率也意味着不会有过多的散热需求，机身也能做的更轻巧。虽然早期的D类声音表现较差，但技术的进步也让他的音色越来越优异。
D类功放常用于耳机扩大器、地板型音箱头等便携型的产品。
线性度: 无
效率: ★★★★★
▲近期讨论度颇高的Bluguitar AMP1，D类放大的特性让他能以便携的体积做出巨大的音色。
有一好通常没两好，追求高度还原的放大方式，电费用很凶体积很大占空间还很烫，追求经济高效率的放大方式又会有明显的线性失真，总是得做出一些取舍。也希望各位在看完这篇文章后，能根据自己的需求找到最适合的功放种类喔。
来自atb1987买对不买贵！专业功放选购的九大要点
01
重量
重量也是功放的重要的技术指标，这一点你相信吗？这是选购一款好功放的关键之一。一般来说，用手掂一下，同类同价位的越重的功放就越货真价实。其次应看下其实际重量和说明书上标称值是否真实相符，是否有夸大其词或短“斤”少“两”。你想想功放要货真价实，哪样材料能偷工减料呢？要想获得好的音质，只有用料考究才行，这就必然要添斤加两。
02
额定输出功率和最大不失真功率
功放的额定输出功率是指它能长期承受的正弦交变功率，这是大家在选购认知一款功放时必须要了解的知识。而在实际工作中，功放所承受的是强度不断变化的功率。由于音频电信号在大幅度范围内变化，因此在某一瞬间出现的峰值可能超过或成倍超过功放的额定输出功率，所以，与喇叭不同，描述功放的输出功率通常用最大不失真功率而不用其额定功率，这点大家须留意。
最大不失真功率的定义就是指当功放配接8欧负载时，在20-20KHz的频率范围内输出信号总谐波失真系数小于1%的条件下所能输出的最大功率。额定功率一般取其最大功率输出值的50%。对于立体声功放来说，最大不失真功率可所有声道的功率之和来表示，如某功放的最大不失真功率为400W[3声道]；但是也有相当多的功放是用声道功率+声道功率来表示的，如某功放的最大不失真功率为70W[L]+70W[R]。
由于国际上无统一标准，大家在选购时需要留心它们的差别。
那么在选购时如何考虑功放的最大不失真功率呢？对于我国的一般家庭来说，受住房面积所限在听音乐时中等音量的声功率一般为0.2W[L]+0.2W[R]左右，由于音箱的电-声换能效率低，平均只有5%左右，因此为了获得0.2W的声功率，就需要功放向音箱输入4W的电功率，若按其所需功率储备量的10倍来计算，则需要考虑和选择2X40W的功放。大家在选购时需注意。
03
阻尼系数
阻尼系数D.F既制动系数。我们知道，喇叭发出的声音，是由于相应频率的音频和电流流入喇叭音圈后使其振动而产生的。当切断加给喇叭的音频电流后，由于振动部分的惯性和储有的能量，喇叭还会继续产生自由振动，发出原来没有的声音，从而使音响系统的清晰度降低，同时还产生波形畸变。所以为了防止这种现象的发生，就需要研究功放的内阻既功放的额定输出阻抗于喇叭额定阻抗之间的关系，这就是阻尼系数概念的产生。
阻尼系数=喇叭的额定阻抗/功放的额定输出阻抗。功放的额定输出阻抗相当于一只低值电阻，它于喇叭并连，当喇叭自由振动时，所感应的电流会通过该低值电阻，起到阻尼振动的作用，所以当喇叭的额定阻抗通常为一固定值时，应尽量减小功放输出级的内阻，试验表明，比较合适的阻尼系数是在10-100之间。对于音响爱好者而言，实践证明，当加长很细的喇叭引线时，会使阻尼系数降低，为了改善阻尼，可用线径较粗质量很好的连线对功放和音箱之间的连线进行更换，这会在一定程度上改善音质。
04
功率储备量
音响是主要拿来听音的，而在交响乐中，信号振幅的变化很大，因此存在着许多短暂的峰值功率，这些峰值功率可能要比一般节目的平均工作功率高几倍到几十倍。如果功放的最大不失真功率不够大，则在这些峰值处就会产生“削波”，听音者就会感到声音发涩无力。为了克服削波，HiFi高保真地重放原信号，就要求功放应有一定的功率储备量。功率储备量是指功放的最大不失真功率大于其平均工作功率的倍数。从高保真放音的要求来说，当然希望功率储备量越大越好，但是功率储备量太大，其所需功放的体积，重量便会也大，造价也随之昂贵。因而，对于一般专业用或家用的高档次音响系统来说，其功放的功率储备量应大于20倍；对于一般的音响系统功率储备量有个5-20倍之间就够了。大家在选购功放时可稍微了解一下这方面的情况就是了。
05
功放与音箱的匹配
现在大部分音响爱好者购买音箱都是自己选购各种部件或单机来组装。在音响的组合过程中，功放和音箱的搭配问题就很重要了，总的来说，应主要注意以下几点：
a. 首先要注意阻抗的匹配
功放的输出形式一般分为定阻抗输出和定电压输出两种。通常电子管功放采用定阻抗输出，而晶体管功放采用定电压输出。对于目前使用较广的定电压输出的晶体管功放而言它的主要特点句是在末级电路中设置一定程度的负反馈，使放大器在额定功率范围内即使负载有所变化，其输出电压和失真度变化指标也很小，这样就使得放大器与音箱的配接变得比较容易，一般的办法是通过线间变压器进行匹配。
无论是定电压输出还是定阻抗输出的功放，均要求作为负载的音箱[喇叭]阻抗不应小于功放的额定阻抗，两者阻抗最好要一致。例如功放原设计接8欧负载，当配接16欧的音箱使用中除了输出功率减小一半外尚不会带来其它影响；而当配接4欧负载音箱时，其输出功率将增加近一倍，如果音量又开得较大，则很有可能使大功率晶体管损坏。
b. 功率匹配
功率的匹配也很重要，它是指功放的额定功率和喇叭的额定功率要相适应。一般来说家庭常用的额定功率为10-20W的音箱要选用额定功率比它大三倍左右既30-70W的功放，这样就比较适宜，这里边还考虑到了功率储备量的匹配。大家在选购时一定要注意，以免用“小马来拉大车”或“大马来拉小车”，这都不好。
C. 阻尼系数匹配
当阻尼系数较小时，喇叭的低频特性，输出电压特性，高次? 失真特性均会变差；而阻尼系数过大，对实际的性能影响并不显著，因此，比较一致的看法是，阻尼系数应在10-100之间。
06
频响
频响既频率响应。功放的频响应是表明放大器系统均匀地重放所有频率成份能力的一个指标。频响一般可分为幅度频响和相位频响。它的单位是dB。目前一般的家用功放的工作频带为20Hz-20kHz；而专业用的功放的工作频带则可达0Hz-40kHz。对于HiFi功放而言要想获得好的听音效果，只有不断加宽其高频响应和低频响应。
07
信噪比
信噪比既信号噪声比。它是指功放输出的有用信号与输出的噪声功率之比，单位dB。信噪比的dB数值越大，说明噪声对信号的影响就越小，该功放的质量就越高。现在的高保真功放的信噪比至少都要在90dB以上。
功放的噪声主要来自前置放大器输送来的噪声经逐级放大成为较大的噪声电平；功放电路本身元器件所产生的热噪声，它的表现为较宽频繁范围内的持续性干扰；功放电源及电磁感应所产生的交流噪声，它的干扰频率等于电源频率及其倍数。提高功放信噪比指标的关键是降低来自前方前置放大器电路的噪声和功放本身电源及电磁感应所产生的交流噪声。
08
动态范围
对于高级音响系统而言，功放的功率动态范围[最小音量与最大音量的变化]也是一项重要的技术指标。我们知道，我们平常说话时的音量的动态范围是20-40dB左右，听歌的动鲐范围一般是40-60dB左右，而交响乐则为80dB左右，有时甚至高达100dB。为了满足上述声音源的动态范围的需要，作到高保真的重放，高级音响的功放的最大不失真功率往往做得很大，以保证动态范围在100dB左右。我们在选购时要尽量选用动态范围宽的功放。
09
失真
功放的失真主要有谐波失真，互调失真，瞬态互调失真，削波失真，交越失真等等。
谐波失真也叫谐波畸变，它是由放大电路中的非线性传递特性所引起的，具体表现为输出信号中出现原信号中原输入信号中所没有的一些新的谐波成分，反映到人的听觉上会感到乐器声音的走样。将每个谐波所引起的失真叠加起来接是总谐波失真，总谐波失真取决于放大电路的设计和制作质量，但也与信号的频率及输出功率有关。
试验表明，在1000Hz频率处，谐波失真最小，随着频率的升高，谐波失真增大。有些厂家将功放在1000Hz时的失真度列为出厂标准是不对的，大家在选购的时候要注意这点。此外，试验还表明，当功放的输出功率接近于最大不失真输出功率时，总谐波失真会急剧增加。一款好的功放在全音频范围内的总谐波失真至少要小于0.1%。
互调失真也叫互调畸变。当功放同时输入两种或两种以上频率的信号时，由于非线性的传递特性，在输出端会产生各频率以及频率之间的和频率和差频率，例如，200Hz的低音管信号与600Hz的小提琴信号合在一起，就会产生400Hz[差信号]和800Hz[和信号]这两个微弱的互调失真信号。由于互调失真信号与自然乐器信号没有相似之处，因而使人特别容易感觉到，所以降低互调? 是提高音响质量的关键之一。
交越失真是由于功放激励级[推动级]的乙类推挽放大器工作于非线性区而产生的。使用偏置电压可以使放大器的工作点保持在线性区上，但如果偏置电压过低，则可能在小信号由正变负期间出现轻微的交越失真。
削波失真是当提高功放激励电压时，输出晶体管可能达到饱和点，而此时输出电压不可能进一步增大，同时正弦波信号便开始出现削波，此外，由于瞬态互调失真也可能造成输入级的交越失真。交越失真主要出现在小功率放大器上，它使声压级较高的音变得模糊而且投动，此时唯一可做的就是降低音量，以防止功放过载。
最后我们来重点说下功放的瞬态互调[TIM]失真。瞬态互调失真是指功放突然输入打击乐器产生的脉冲信号时由于负反馈电路激励级的补偿电容需要充电时间使得功放在瞬间没有输出信号或者说激励级晶体管的集电极电压要经过一段延迟时间方能到达最大值，这就造成瞬态互调失真。
此外，在这段延迟时间里，由于输出电压达不到应有电压值，则输入级也就得不到应有的负反馈电压，又因为负反馈很深从而使输入级瞬间严重过载，过载电压往往比额定电压值高数十倍掷百倍，因此信号必将被切削平顶，这就是瞬态互调失真。
实践证明，动态范围较大的乐曲容易突发瞬态互调失真，特别是一连串的位于高频段的打击乐信号出现时，就会产生明显的瞬态互调失真。严重的瞬态互调失真反映在听觉上类似高频交越失真，较弱的瞬态互调失真则给人一种“金属声”或“晶体管声”的不舒服感觉，不象电子管功放的高音声纤细而清晰。问题产生了，有没有解决的办法呢？可从以下几点入手：
a. 采用全互补对称方式直接隅合的功放，选用转换速度快，线性良好的各级电路晶体管，末级大功率管的特征频率值应达60MHz以上，以提高放大器的开环性能指标，同时将深度负反馈减弱为少量负反馈。
b. 将滞后补偿电容改为提前补偿电容，以减少瞬态互调失真，具体办法是在放大器电压的放大级的发射级电阻上并连一个合适容量大电容即可。
c. 在不影响信噪比的前提下，可适当提高输入级的静态电流，可减少晶体管发生过载现象的可能性。
d. 采用高压，低压双电源供电方式，前级放大由高压电源供电，以提高晶体管过载能力并扩展其线性区域。
e. 电路的各个前级最好采用甲类放大形式，并优化设计以减少全系统的谐波失真，尤其将放大器在中频段的谐波失真控制在0.1%以内，这样做的同时也大大减少了互调失真。
f. 采用分频式放大器，减少放大器单元的工作频率范围。这种放大器一般将音频范围分为高中低频三段分部进行放大，然后与相应的喇叭直接配接，所以功放与音箱的阻尼匹配良好，因而也能提高系统的崭态特性和降低瞬态互调失真。
g. 增加放大器的输出功率储备量，也可在一定程度上避免因信号的短暂过载而造成互调失真。
最后应当指出的是，晶体管功放除了瞬态互调失真以外，其它如谐波失真，互调失真，交越失真，削波失真等等都会严重的影响重放音质，而且有的在听感上还同瞬态互调失真接近，因此应当对上述失真仔细区分，全面的检查和分析原因，不要过早的将音质不好全部归结为瞬态互调失真。
来源：百度文库
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