帶你了解家庭影院系統(tǒng)的中樞——AV放大器
http://m.aolisaihotel.cn/ 來源:索蘭影音 關(guān)鍵詞：家庭影院系統(tǒng) 家庭影院功放 AV放大器
AV放大器又稱家庭影院功放，是家庭影院系統(tǒng)中連接信號源與音箱系統(tǒng)之間的重要橋梁，一方面接收來自信號源的視頻信號與多聲道音頻信號并進(jìn)行解碼、處理與傳輸，另一方面，將處理過的音視頻信號傳送給家庭影院投影機(jī)與家庭影院音箱。因此AV放大器是整個家庭影院系統(tǒng)的中樞，占據(jù)著重要的作用。AV放大器根據(jù)工作方式的不同，可以分為前級環(huán)繞聲處理器、后級功率放大器與合并式放大器。前級環(huán)繞聲處理器主要負(fù)責(zé)音視頻信號的解碼處理與一部分的放大處理，后級功率放大器主要是實現(xiàn)信號的放大與音箱驅(qū)動，而合并式放大器則是這兩者的合并，既有解碼功能也有放大驅(qū)動的能力。一般情況下，并無太大要求的普通用戶，選擇合并式AV放大器已經(jīng)能滿足絕大部分的功能需求，如果是發(fā)燒級的玩家對于聲畫有更高的要求，則多以一臺前級處理器搭配一臺或多臺單聲道、雙聲道或者多聲道后級放大器的形式。
前級環(huán)繞聲處理器與合并式放大器前級處理部分的特點
前級處理部分主要分為音頻信號處理與視頻處理兩大部分。音頻處理部分主要的工作方式是從信號源接收音頻信號，分析信號類型并進(jìn)行處理與解碼，轉(zhuǎn)化為模擬音頻信號，之后就交給放大部分進(jìn)行處理。解碼是音頻處理的核心，主要的作用是對各種不同的音頻格式信號進(jìn)行解碼，包括Dolby TrueHD、DTS-HD Master Audio、LPCM等高清音頻，現(xiàn)在還加上了嶄新的Dolby Atmos杜比全景聲以及Auro 3D三維聲音頻。另外，還有各種DSP音效處理與房間自動聲場校正功能。DSP數(shù)字信號音效處理功能，目前共有兩種不同的實現(xiàn)方式，一是如YAMAHA(雅馬哈)通過研究全球各地不同場景的聲音環(huán)境，如音樂廳、劇院等等，將其集成在家庭影院放大器之中，在使用的時候，依據(jù)不同的節(jié)目源場景模擬音樂廳、劇院的聲音效果。另一種是進(jìn)行實時聲音擴(kuò)展的處理，如Dolby Pro Logic Ⅱz、Audyssey DSX以及DTS Neo:X等，實時分析音頻信號的結(jié)構(gòu)，通過精準(zhǔn)的算法對聲場進(jìn)行擴(kuò)展處理。
房間自動聲場校正功能是一種為了簡化調(diào)整AV放大器處理參數(shù)的重要功能。AV放大器的設(shè)置是相當(dāng)復(fù)雜的，需要結(jié)合聲壓計、卷尺之類的工具來完成，還需要對AV放大器中的內(nèi)置均衡器進(jìn)行調(diào)整。而自動聲場校正功能只需插上放大器附帶的麥克風(fēng)，就能對聲音的電平、音箱與聆聽位置的距離、房間EQ等選項進(jìn)行自動的設(shè)定選擇，包括Dirac Live、ARC、Audyssey MultEQ系列功能、先鋒的MCACC與雅馬哈的YPAO等。這種功能對于房間的大小與形狀有一定要求，較為理想的房間，自動房間聲學(xué)的校正就更加準(zhǔn)確，因此，我們應(yīng)該盡量減低因房間聲場缺陷對音質(zhì)所造成的影響。
視頻處理功能主要包括了對視頻信號的接收、分配與傳輸，部分中高端的AV放大器還具備部分畫面的調(diào)整功能，如亮度、對比度、銳度等等。但一般情況下不建議通過AV放大器進(jìn)行調(diào)整，而是直接對顯示終端進(jìn)行調(diào)整，如果無法調(diào)整出理想的效果，再考慮AV放大器中的設(shè)置。一般來說，主流的家庭影院放大器通常都會具備5入2出或更多的視頻輸入與輸出端子?，F(xiàn)在，HDMI連接的方式已經(jīng)非常普及，HDMI也為我們帶來了一個更簡單的影音連接方式，當(dāng)然不少的家庭影院放大器仍然保留復(fù)合視頻、色差視頻等傳統(tǒng)的視頻連接端子，以便于那些保留了以往經(jīng)典的視頻設(shè)備的用戶使用。具體而言，AV放大器可以接受多路輸入信號，包括藍(lán)光播放器、高清播放器、游戲機(jī)以及高清機(jī)頂盒等等，信號進(jìn)入放大器之后，再由內(nèi)置的視頻矩陣器切換到單路或多路的輸出端子，將視頻信號輸出至顯示設(shè)備，包括平板電視、家庭影院投影機(jī)。
隨著AV放大器的技術(shù)發(fā)展，越來越多的機(jī)型已經(jīng)具備了視頻處理芯片，包括HQV、Sigma Designs VXP以及Marvell Qdeo視頻處理芯片等等。其中使用面最廣的是能夠支持4K超高清視頻傳輸與處理的Marvell Qdeo視頻處理芯片，它能夠把720p、1080i/p視頻信號升頻至3840×2160的4K超高清分辨率，再憑借優(yōu)秀的算法，消除各種視頻噪點、鋸齒與羽化影響，還具備i/p轉(zhuǎn)換以及縮放功能。Marvell Qdeo視頻處理芯片現(xiàn)在主要在高端機(jī)型中得到廣泛應(yīng)用。
而HQV視頻處理芯片常見的主要是Reon-VX系列以及Vida系列。Reon-VX主要的功能是提供倍線升頻與i/p逐行轉(zhuǎn)換功能，消除鋸齒現(xiàn)象以及各種圖像失真，降低各類視頻噪聲。高級別的Vida系列可以利用四場運(yùn)動自適應(yīng)去隔行與多場頻跟蹤，增強(qiáng)了圖像細(xì)節(jié)與層次，擴(kuò)展了12位的色彩處理深度，還提供了高壓縮視頻處理功能，能夠降低來自低質(zhì)量節(jié)目源的馬賽克和蚊噪等壓縮性失真。而廣播視頻處理級別的VXP芯片原本主要是應(yīng)用在視頻廣播領(lǐng)域，因此本身就具備非常強(qiáng)大的性能，可以支持24bit色深的色彩處理以及128級灰階調(diào)整功能，具備了很好的3D降噪、蚊形降噪、偽像消除以及細(xì)節(jié)增強(qiáng)的功能，可以帶來更加銳利與清晰的畫面，另外還能夠?qū)Ξ嬅娴膶Ρ榷冗M(jìn)行有效的增強(qiáng)，提高整個影像的質(zhì)感。
后級功率放大器與合并式放大器后級放大部分的特點
功率放大驅(qū)動部分的主要功能就是進(jìn)一步放大經(jīng)前級處理的信號，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成模擬信號驅(qū)動整個音箱系統(tǒng)。由于AV放大器是采用晶體管放大的方式，放大模組與電子管放大器相比，具備體積小、發(fā)熱量低、電流輸出大的特點。按照輸出級工作方式的不同可以分為A、B、AB、D、G與H等多種工作方式，其中AB類與D類放大器常見于家庭影院放大器之中。這幾類放大方式各具特點，而且后續(xù)所推出的每一種放大方式都能依據(jù)原有類型的缺點進(jìn)行改進(jìn)。例如，A類擁有優(yōu)秀的線性表現(xiàn)，失真低，但功耗大。B類改良了功耗的問題，卻引來了失真大的問題。AB、G、H則是在低失真與低功耗之間取得平衡，D類則是通過數(shù)字放大處理的方式改良傳統(tǒng)模擬放大的不足。
AB類放大是AV放大器常用的一種方式，綜合了A類與B類兩方面的特點，效率高于A類放大器，失真小于B類放大器。在工作特性上，AB類放大器引入了非線性工作點，讓信號接近于零時兩個晶體管導(dǎo)通，大信號時，轉(zhuǎn)向B類的工作方式。這里講講A類和B類放大電路的一些特點。A類放大方式出現(xiàn)的時間最早，其工作特性是輸出級晶體管始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。這類放大器的優(yōu)勢在于具有極佳的線性輸出，信號失真低，缺點是工作效能低，僅為20%～30%，其余部分都轉(zhuǎn)化為熱能，需要搭配大型的散熱裝置。因此，A類放大器會非常龐大且重量十足。B類放大方式是為了克服A類方法在效率上的不足而研發(fā)出來的。其工作特性是使用了雙晶體管，每個輸出級的晶體管僅在信號波形半個周期內(nèi)導(dǎo)通，分別用于正負(fù)周期。B類放大方式的特點是在效能上取得相當(dāng)理想的效果，發(fā)熱量低，但是缺點也明顯，會出現(xiàn)交越失真，線性并不出色，失真嚴(yán)重。
D類放大方式不同于上面所講述的任何一種放大方式，其工作原理是利用PWM脈沖調(diào)制的原理，通過脈沖數(shù)字頻率波形的疏密變化來表示模擬信號振幅的高低。D類放大器的開關(guān)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原信號的最高頻率，經(jīng)過后級的LPF低通濾波器過濾后，輸出波形的平均值與實際的音頻信號保持一致。D類放大實際上就是加入了數(shù)字放大的工作原理在其中。工作時輸出級晶體管處于完全導(dǎo)通或者完全斷開的狀態(tài)，D類放大器的工作效率高達(dá)90%或以上。D類放大方式的缺點也非常明顯，就是失真較大，因為在調(diào)制放大的過程中，必然會與原始信號出現(xiàn)不同。不過隨著D類放大器的制作水平越來越高，大幅度減低了在調(diào)制處理過程中出現(xiàn)的失真問題，所以也有不少的AV放大器與后級功率放大器采用D類放大模塊。
而G類放大方式的整體結(jié)構(gòu)與AB類相同，其工作特性是針對小信號低電平輸出時，使用兩路或更多的供電電源。由于使用了較低電壓的電源進(jìn)行供電，隨著信號電平的提升，放大器自動切換到適當(dāng)?shù)碾娫措妷?。H類放大方式則是在G類基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，工作特性方面是通過外加的控制電路來預(yù)測與控制電源電壓，最大程度地降低輸出級的電壓，同時無需采用多個供電電源。這兩類放大方式的效率要明顯高于AB類，但缺點是設(shè)計更為復(fù)雜，同樣是因為成本原因，在AV放大器中并不多見。
以上從前級和后級兩大方面對AV放大器進(jìn)行了基本介紹，而隨著音視頻技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的AV放大器在音頻與視頻方面的處理能力與數(shù)年前相比已經(jīng)有了不少的提升，我們將會在日后為大家深入分析最新的AV放大器技術(shù)與產(chǎn)品，希望為大家?guī)硪粋€更加全面的AV放大器指南攻略。
前級環(huán)繞聲處理器與合并式放大器前級處理部分的特點
前級處理部分主要分為音頻信號處理與視頻處理兩大部分。音頻處理部分主要的工作方式是從信號源接收音頻信號，分析信號類型并進(jìn)行處理與解碼，轉(zhuǎn)化為模擬音頻信號，之后就交給放大部分進(jìn)行處理。解碼是音頻處理的核心，主要的作用是對各種不同的音頻格式信號進(jìn)行解碼，包括Dolby TrueHD、DTS-HD Master Audio、LPCM等高清音頻，現(xiàn)在還加上了嶄新的Dolby Atmos杜比全景聲以及Auro 3D三維聲音頻。另外，還有各種DSP音效處理與房間自動聲場校正功能。DSP數(shù)字信號音效處理功能，目前共有兩種不同的實現(xiàn)方式，一是如YAMAHA(雅馬哈)通過研究全球各地不同場景的聲音環(huán)境，如音樂廳、劇院等等，將其集成在家庭影院放大器之中，在使用的時候，依據(jù)不同的節(jié)目源場景模擬音樂廳、劇院的聲音效果。另一種是進(jìn)行實時聲音擴(kuò)展的處理，如Dolby Pro Logic Ⅱz、Audyssey DSX以及DTS Neo:X等，實時分析音頻信號的結(jié)構(gòu)，通過精準(zhǔn)的算法對聲場進(jìn)行擴(kuò)展處理。
房間自動聲場校正功能是一種為了簡化調(diào)整AV放大器處理參數(shù)的重要功能。AV放大器的設(shè)置是相當(dāng)復(fù)雜的，需要結(jié)合聲壓計、卷尺之類的工具來完成，還需要對AV放大器中的內(nèi)置均衡器進(jìn)行調(diào)整。而自動聲場校正功能只需插上放大器附帶的麥克風(fēng)，就能對聲音的電平、音箱與聆聽位置的距離、房間EQ等選項進(jìn)行自動的設(shè)定選擇，包括Dirac Live、ARC、Audyssey MultEQ系列功能、先鋒的MCACC與雅馬哈的YPAO等。這種功能對于房間的大小與形狀有一定要求，較為理想的房間，自動房間聲學(xué)的校正就更加準(zhǔn)確，因此，我們應(yīng)該盡量減低因房間聲場缺陷對音質(zhì)所造成的影響。
視頻處理功能主要包括了對視頻信號的接收、分配與傳輸，部分中高端的AV放大器還具備部分畫面的調(diào)整功能，如亮度、對比度、銳度等等。但一般情況下不建議通過AV放大器進(jìn)行調(diào)整，而是直接對顯示終端進(jìn)行調(diào)整，如果無法調(diào)整出理想的效果，再考慮AV放大器中的設(shè)置。一般來說，主流的家庭影院放大器通常都會具備5入2出或更多的視頻輸入與輸出端子?，F(xiàn)在，HDMI連接的方式已經(jīng)非常普及，HDMI也為我們帶來了一個更簡單的影音連接方式，當(dāng)然不少的家庭影院放大器仍然保留復(fù)合視頻、色差視頻等傳統(tǒng)的視頻連接端子，以便于那些保留了以往經(jīng)典的視頻設(shè)備的用戶使用。具體而言，AV放大器可以接受多路輸入信號，包括藍(lán)光播放器、高清播放器、游戲機(jī)以及高清機(jī)頂盒等等，信號進(jìn)入放大器之后，再由內(nèi)置的視頻矩陣器切換到單路或多路的輸出端子，將視頻信號輸出至顯示設(shè)備，包括平板電視、家庭影院投影機(jī)。
隨著AV放大器的技術(shù)發(fā)展，越來越多的機(jī)型已經(jīng)具備了視頻處理芯片，包括HQV、Sigma Designs VXP以及Marvell Qdeo視頻處理芯片等等。其中使用面最廣的是能夠支持4K超高清視頻傳輸與處理的Marvell Qdeo視頻處理芯片，它能夠把720p、1080i/p視頻信號升頻至3840×2160的4K超高清分辨率，再憑借優(yōu)秀的算法，消除各種視頻噪點、鋸齒與羽化影響，還具備i/p轉(zhuǎn)換以及縮放功能。Marvell Qdeo視頻處理芯片現(xiàn)在主要在高端機(jī)型中得到廣泛應(yīng)用。
而HQV視頻處理芯片常見的主要是Reon-VX系列以及Vida系列。Reon-VX主要的功能是提供倍線升頻與i/p逐行轉(zhuǎn)換功能，消除鋸齒現(xiàn)象以及各種圖像失真，降低各類視頻噪聲。高級別的Vida系列可以利用四場運(yùn)動自適應(yīng)去隔行與多場頻跟蹤，增強(qiáng)了圖像細(xì)節(jié)與層次，擴(kuò)展了12位的色彩處理深度，還提供了高壓縮視頻處理功能，能夠降低來自低質(zhì)量節(jié)目源的馬賽克和蚊噪等壓縮性失真。而廣播視頻處理級別的VXP芯片原本主要是應(yīng)用在視頻廣播領(lǐng)域，因此本身就具備非常強(qiáng)大的性能，可以支持24bit色深的色彩處理以及128級灰階調(diào)整功能，具備了很好的3D降噪、蚊形降噪、偽像消除以及細(xì)節(jié)增強(qiáng)的功能，可以帶來更加銳利與清晰的畫面，另外還能夠?qū)Ξ嬅娴膶Ρ榷冗M(jìn)行有效的增強(qiáng)，提高整個影像的質(zhì)感。
后級功率放大器與合并式放大器后級放大部分的特點
功率放大驅(qū)動部分的主要功能就是進(jìn)一步放大經(jīng)前級處理的信號，進(jìn)而轉(zhuǎn)換成模擬信號驅(qū)動整個音箱系統(tǒng)。由于AV放大器是采用晶體管放大的方式，放大模組與電子管放大器相比，具備體積小、發(fā)熱量低、電流輸出大的特點。按照輸出級工作方式的不同可以分為A、B、AB、D、G與H等多種工作方式，其中AB類與D類放大器常見于家庭影院放大器之中。這幾類放大方式各具特點，而且后續(xù)所推出的每一種放大方式都能依據(jù)原有類型的缺點進(jìn)行改進(jìn)。例如，A類擁有優(yōu)秀的線性表現(xiàn)，失真低，但功耗大。B類改良了功耗的問題，卻引來了失真大的問題。AB、G、H則是在低失真與低功耗之間取得平衡，D類則是通過數(shù)字放大處理的方式改良傳統(tǒng)模擬放大的不足。
AB類放大是AV放大器常用的一種方式，綜合了A類與B類兩方面的特點，效率高于A類放大器，失真小于B類放大器。在工作特性上，AB類放大器引入了非線性工作點，讓信號接近于零時兩個晶體管導(dǎo)通，大信號時，轉(zhuǎn)向B類的工作方式。這里講講A類和B類放大電路的一些特點。A類放大方式出現(xiàn)的時間最早，其工作特性是輸出級晶體管始終處于導(dǎo)通狀態(tài)。這類放大器的優(yōu)勢在于具有極佳的線性輸出，信號失真低，缺點是工作效能低，僅為20%～30%，其余部分都轉(zhuǎn)化為熱能，需要搭配大型的散熱裝置。因此，A類放大器會非常龐大且重量十足。B類放大方式是為了克服A類方法在效率上的不足而研發(fā)出來的。其工作特性是使用了雙晶體管，每個輸出級的晶體管僅在信號波形半個周期內(nèi)導(dǎo)通，分別用于正負(fù)周期。B類放大方式的特點是在效能上取得相當(dāng)理想的效果，發(fā)熱量低，但是缺點也明顯，會出現(xiàn)交越失真，線性并不出色，失真嚴(yán)重。
D類放大方式不同于上面所講述的任何一種放大方式，其工作原理是利用PWM脈沖調(diào)制的原理，通過脈沖數(shù)字頻率波形的疏密變化來表示模擬信號振幅的高低。D類放大器的開關(guān)頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于原信號的最高頻率，經(jīng)過后級的LPF低通濾波器過濾后，輸出波形的平均值與實際的音頻信號保持一致。D類放大實際上就是加入了數(shù)字放大的工作原理在其中。工作時輸出級晶體管處于完全導(dǎo)通或者完全斷開的狀態(tài)，D類放大器的工作效率高達(dá)90%或以上。D類放大方式的缺點也非常明顯，就是失真較大，因為在調(diào)制放大的過程中，必然會與原始信號出現(xiàn)不同。不過隨著D類放大器的制作水平越來越高，大幅度減低了在調(diào)制處理過程中出現(xiàn)的失真問題，所以也有不少的AV放大器與后級功率放大器采用D類放大模塊。
而G類放大方式的整體結(jié)構(gòu)與AB類相同，其工作特性是針對小信號低電平輸出時，使用兩路或更多的供電電源。由于使用了較低電壓的電源進(jìn)行供電，隨著信號電平的提升，放大器自動切換到適當(dāng)?shù)碾娫措妷?。H類放大方式則是在G類基礎(chǔ)上發(fā)展而成的，工作特性方面是通過外加的控制電路來預(yù)測與控制電源電壓，最大程度地降低輸出級的電壓，同時無需采用多個供電電源。這兩類放大方式的效率要明顯高于AB類，但缺點是設(shè)計更為復(fù)雜，同樣是因為成本原因，在AV放大器中并不多見。
以上從前級和后級兩大方面對AV放大器進(jìn)行了基本介紹，而隨著音視頻技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)階段的AV放大器在音頻與視頻方面的處理能力與數(shù)年前相比已經(jīng)有了不少的提升，我們將會在日后為大家深入分析最新的AV放大器技術(shù)與產(chǎn)品，希望為大家?guī)硪粋€更加全面的AV放大器指南攻略。
對于想要搭建家庭影院觀者想要升級家庭影院的朋友
參考索蘭影音的HIFI家庭影院音響網(wǎng)。
網(wǎng)站成立于2003年，專注于家庭影院的導(dǎo)購、產(chǎn)品、方案、評測和案例等。索蘭影音擁有二十年的家庭影院設(shè)計和裝修施工經(jīng)驗，展示了千百多家真實案例。如果您有任何關(guān)于家庭影院的問題或者需更購買家庭影院相關(guān)的產(chǎn)品，可以撥打13311136609 (同微信號)，獲得更多的幫助和咨詢。
