前级放大器,前级放大器的作用和原理是什么

LS-2的成功推出，确实为混血前级设计开出一条成功的道路，目前市面上仍有许多混血前级，它们同时拥有高频宽的特性，S/N比与晶体机无异，用家还能自行换管调声，反正只要声音好，殊途也同归。Audio Research喜欢使用半导体与真空管的混血设计，打开内部之后可以发现真空管与晶体管、IC供列于电路板上。

晶体管前级

晶体管前级当然不限于场效应晶体管（FET）或双极性晶体管（BJT），晶体管的发展就是为了更好的规格而来的，因此当晶体管制造技术逐渐成熟时，音响的用料也朝向全晶体管的方向发展。晶体管与真空管的线路架构虽然类似，但却大不相同。晶体管体积小，可以在有限空间的电路板中大量使用，因此可以将线路设计得更严谨、更精密，不同的晶体管拥有不同的特性，适度的搭配便可以创造极佳的效果。

晶体管线路的发展仍然来自于真空管架构，差动是最长使用的放大方式，单差动、双差动、电流源、达灵顿、串迭等等电路技巧，可以依照设计者的喜好像拼图一般逐步建构，最简单的晶体管放大电路为单端放大，以一颗或以两颗晶体管直接放大；也可以利用复杂的架构，缜密且严谨的盖出高塔。Mark Levinson、Cello Encore、Palette以及Krell、Thershold等公司，是最喜好使用大量晶体管制造器材的公司。他们使用晶体管有几个特色：

一、数量其多无比，可以使用两颗的绝对不会以一颗解决。
二、偏好双极性晶体管，虽然在特性上FET拥有较佳的性能，但也许是习惯加上喜好，一部前级从头到尾几乎全是双极性晶体管。
三、对于电源供应相当讲究，以晶体管为主的稳压线路，其实就可以达到相当优秀的性能，使用低杂音零件所制造出来的直流电源，杂音特性足以与电池相比。但完美之外还要更完美，Mark Levinson、Cello等设计师，嗜好以多层次稳压，电源从变压器输出之后，以二极管整流，再以电容进行稳压，好戏从这里才开始，利用精密的晶体管稳压电路，稳压之后再稳压，一连两三次的串联稳压，让电源涟波完全没有发生的机会。

近代这几家嗜好以晶体管设计前级扩大机的厂家，也开始尝试加入FET以及IC的设计，电路架构依旧复杂无比，但声音却拥有极高度的透明感与分辨率，细节多到吓人的地步，却不见古早晶体管生涩的表情。可见，空凭电路架构与材料种类，并无法推断其声音的绝对表现，过去总有人说：FET的声音较清亮，MOSFET的声音具有真空管味，晶体管生涩没弹性，现在这些说法已经完全不正确了。Mark Levinson、Krell以及Cello等厂商，酷爱使用大量晶体管堆砌线路，打开机箱一看，尽是满满的电阻与晶体管。

有人说6DJ8是为音响而设计的真空管，那么NE5534应该就是第一颗专为音响而设计的IC。1981年对IC设计而言，尚不到发达的年代，Philips的子公司推出了NE5534 IC，宣称特别为音响用途而设计，特点是采用双极性晶体差动输入，低阻抗输出，适合在前级线路中使用。NE5534是一颗运算放大器OPAMP，它将放大器线路浓缩于一颗八支脚的IC内，只要附加几颗电阻以及防止震荡的电容，就可以构成前级放大器中所需要的放大电路。消息一出确实轰动业界，原本要使用不算少量零件构成的放大电路，竟然可以使用一颗IC取代，不禁让设计师看了傻眼。不过当时大家普遍不相信IC的声音，总认为它的特性甚差，声音不理想，因此并没有人愿意真正拿OPAMP来做前级的主要放大组件，除了MBL 6010之外。

早期的OPAMP特性确实相当不理想，它的回转率低，杂音特性不佳，还得依照不同的电路给予不同程度的补偿修正。但现代的IC性能可不能同日语，现代专为音响而设计的OPAMP，具有如FET及真空管高输入阻抗的优点（具有数M奥姆的输入阻抗，其实比FET还高），同时也有BJT低输出阻抗的优点（可以降至数十奥姆，也比小信号晶体管还低），它的回转率高达数千V / μs，输出中点电压低不可测。不必加装交连电容也可以直入后级，它的频宽更是惊人，直接拿来放大射频讯号也没问题，价格低廉特性超强，早已经成为音响设计必备的放大组件。

虽然现代的OPAMP特性极佳，但体积却依旧小巧，设计师认为如果一部前级内仅以几颗OP构成，卖得了大钱吗？因此IC前级的发展不在于声音，而是有没有办法卖高价钱。这世界上肯定没有任何前级比MBL 6010更幸运的了，一部前级仅使用十来颗NE5534 OPAMP，身价却高达六十余万元，德国人确实有一套。MBL 6010与McIntosh C100皆以NE 5534做为主要放大组件，所不同的是，mbl 6010的线路相当简洁，而McIntosh C100则使用大量OPAMP盖成一部两层楼的作品。

这是前级发展的新趋势，但碍于技术的研发并不容易，因此能够设计数字前级的厂家并不多。数字前级意味着控制与放大皆采用数字的方式进行，以前级的功能来说的确不必如此麻烦复杂，但尝新总是发展的原动力。数字前级如何工作？模拟讯号输入前级之后，利用内部的A / D转换，将模拟讯号转成数字讯号，再依据音量控制器的大小数据，以DSP进行运算，再以数类转换器的技术将计算之后的数字数据转成模拟讯号，再输出至后级扩大机。如此兜一圈是不是很浪费力气？但Accuphase认为，他们推出DC-300的用意在于宣告，模拟前级他们拥有高完成度的C-290V，为了因应数字时代的来临，推出复杂处理程序的数字前级正是迈入下一个挑战的开始。

就两声道的世界而言，数字前级的确多此一举，但Accuphase其实已经见到了未来。多声道的流行是不可避免的趋势，多声道等于环绕系统，从讯源的解读开始，就必须仰赖高度计算的数字技术，现今每一部环绕处理器必须使用数字化设计，利用数字技术解出每个声道的讯号之后，再利用模拟的方式进行放大。何不尝试直接以全数字化处理，将译码后的声音数据直接转换为输出，而省略了前级放大的部份？如此即可达到更直接的效果，对于音质的提升应该有实质的帮助。

其实数字前级的概念早在多年前就已经出现了，只不过这些数字前级存在于数类转换器之中。Vimak DS-2000应该是第一部融合数字前级的数类转换器，我们暂且不谈论这部数类转换器的种种设计，光就内部附属的数字前级进行解说。Vimak DS-2000的数位前级是这样的：在DS-2000内部拥有一个高位的DSP运算器，将CD数据以128倍超取样之后，再依据面板上的数字音量控制器，直接改写数字数据，进而决定DAC芯片的输出。换句话说，DS-2000的讯号输出正是DAC芯片的直接输出，而非经过音量电位器的衰减，它提供了最简洁路径的设计，也提供了最直接的音质。当然，Vimak的设计者来头可不小，这些数字技术对他来说并不困难，音响世界