電源供應對於擴大機為何重要?

電源供應對於擴大機為何重要?

擴大機(又稱放大器)是一個功用很單純的電子設備,接收輸入的訊號,然後把這個訊號做成一個更大的信號輸出,這個過程就稱為擴大(放大),所以執行這件事情的裝置就叫做擴大機。通常在使用擴大機的時候,機身上會有三個接點:提供微小訊號的輸入接點、提供放大信號的輸出接點,以及電源供應接點。這三個接點的前兩個,一般人都可以直覺聯想到跟音質有關係,「輸入訊號品質要好」,然後「擴大機的輸出也要好」,而其中很容易被忽略的是電源供應部分,這其實是影響擴大機音質跟推力表現的重點關鍵要素。

電源供應必須提供穩定且連續的電壓和電流,以確保擴大機能正確且一致地放大輸入訊號。在高音壓大動態的樂段會瞬間加大對電源供應的負擔,此時擴大機需要快速將所需的電力從交流插座轉移至功率輸出,如果電源供應不夠寬裕,反應不夠迅速,就可能導致輸出訊號的扭曲失真,從而影響音質。

    擴大機的電源供應決定輸出上限

    我們需要知道,擴大機內的電晶體或真空管實際上並不是變壓器,它們不創造能量,也不能使能量變得更大,擴大機的放大電路實際上是像閥門一樣,只能用來打開和關閉電源,使能量變小或保持不變。就像打開一個水龍頭,水會流出來,當你轉小或是關閉,水就會減少或停止流出。

    因此也可以說在放大過程中,我們所聽到的關鍵要素是電源,放大電路的差別可以類比為調控的閥門有水流大小、水流順暢度、切換速度快慢等品質好壞之分,但它們都只是在以不同的方式把電源轉化為輸出,擴大機對輸入訊號進行放大的能耐上限,仍然是由電源供應所決定的,擴大機的最大輸出功率受其電源供應的功率容量限制,也就是說,電源供應的最大功率容量其實決定了擴大機能夠輸出的瓦數上限。

    為什麼越低歐姆的負載越考驗擴大機的輸出?

    在理解擴大機與喇叭的關係時,我們必須首先明白,喇叭是一種被動元件,它依賴擴大機的電壓和電流輸出進行聲音的產生。換句話說,擴大機的工作是推動喇叭,而喇叭就是擴大機的負載,接上難於驅動的喇叭,對於擴大機來說,就是遇到不容易推好的負載,所謂難以驅動的喇叭,並不是只有效率高低這個因素,低效率喇叭由於需要輸入較大瓦數才能達到高效率喇叭的同等音壓,的確可以說是對可以說是對擴大機比較不友善,然而更重要的是喇叭在播放音樂時阻抗波動較大的程度。喇叭規格上雖然都會有標稱阻抗(Nominal Impedance),然而實際上,喇叭的阻抗值並不是一個定值,而是會隨頻率變化。所以喇叭規格所標示的阻抗只是一個平均代表值。比如阻抗範圍在7-9歐姆之間變化的A喇叭與阻抗範圍在2-14歐姆之間變化的B喇叭都同樣標示8歐姆,然而B喇叭由於阻值可能降到2歐姆,是比A喇叭更難對付。

    根據歐姆定理,當電壓不變時,阻抗下降一半會導致電流增加一倍。因此,對於擴大機而言,當喇叭的阻抗降低時,它是否能保持足夠的電流輸出是一個關鍵問題。這比規格上寫的在8歐姆情況下可以輸出多少瓦的數字更為重要。若B喇叭在播放大動態、大編制的音樂時,其阻抗值降到最低的2歐姆,原本消耗50瓦的功率將增加到200瓦,這就是對擴大機的一個嚴峻考驗,一些經濟型擴大機基於成本考量,在電源供應部分沒有留下足夠餘量,巧婦難為無米之炊,這些擴大機在低阻抗的使用情境下就無法輸出這麼大的電流,由於供電跟不上,在這瞬間其能輸出的功率可能直接減半,於是就導致了表現力不足,無法忠實表現音樂中的動態,頻寬縮小聲因無力,也就是俗稱的軟腳了。

    如何知道擴大機有沒有好的電源供應?

    因前所述,我們在挑選擴大機時應該瞭解它在電源供應上是否充足。而要做到這點,在選擇擴大機時不能只看亮麗的產品標題,而是應該檢查規格表看它在低阻抗時能輸出的功率瓦數,如果擴大機從8歐姆負載到4歐姆再降到2歐姆的輸出瓦數可以持續倍增或是輸出接近倍增的數字,我們就可以得知這是一台電流輸出能力充沛的擴大機。以谷津K221擴大機為例,規格標示在8歐姆時輸出150瓦,4歐姆時輸出300瓦,2歐姆時輸出500瓦,這樣的規格標示可以看出K221擴大機在電源供應部份是下足了工夫的。如果一台擴大機的帳面瓦數標示,在低歐姆數時顯著下降,或者故意略過不標示低歐姆數的輸出能力,我們就知道這台擴大機的電流輸出能力可能不是太優秀。

    總之,充足的電源供應對於擴大機的性能和使用效果至關重要。它確保擴大機能夠提供足夠的功率,減少噪訊和干擾,同時讓內部電路發揮最佳的工作性能。因此,在挑選擴大機時,應該盡可能選擇具備穩定、可靠的電源供應的廠牌與型號,以獲得最佳的使用體驗。

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