車用音響中,最炫的器材該屬功率擴大機了吧!不改裝擴大機,好像沒踏入改裝車用音響的門檻。沒錯,因為主機喇叭等等器材原廠也都有,其它器材加裝的首選就是擴大機。擴大機的功能就像是汽車音響的引擎,經由你的意志踩下踏板變成行車電腦的訊號,引擎把訊號忠實的解讀為充沛的動力;我常說擴大機加裝之前聲音是黑白的、對焦不準的、平面的、生硬的,加裝之後聲音是全彩的解析度高、對焦、準確的、立體的、有彈性、有生命的。


對於擴大機(又稱後級)的種類可以有好多種分類:

依聲道數來分 - 從單聲道到七聲道都有

1. 單聲道的擴大機分兩種,一種是推重低音專用的,當然這是大功率、大電流的取向,因為要推重低音因此也具備低音分頻與相位調整的的功能;另一種是高檔的單聲道擴大機,用來做主動式系統之用,因為要做主動式所以每個喇叭單體要有一部擴大機,這種做法當然是要求很高,因此對擴大機的要求也高。器材成品之間的音色與實測規格也要穩定而一致,否則就會造成校調上的困擾;此外單聲道擴大機在電源的供應上,因為必然是聲道獨立,因此在設計上也有它優異之處。不過這種單聲道擴大機單價高、所需的聲道數多,所搭配的器材也要相互輝映,因此算是金字塔高層的少數。

2. 兩聲道擴大機,這是比較常見的組合,就算只用一個變壓器也是兩聲道共用而已;也有一部份的兩聲道擴大機是採兩部單聲道 monoblock 的組合,有兩組電源輸入與接地,變壓器也一定要獨立,這種 monoblock x 2 的兩聲道擴大機方便之處在於可以橋接;純 monoblock 的單聲道擴大機彼此要橋接,可能就有困難。

3.多聲道擴大機,4、5、6、7 聲道的擴大機都有。一般奇數聲道的擴大機都是多出一個重低音在使用的聲道,多聲道擴大機在安裝上有很多方便之處、彈性也較大,但品質與價位上就比較分歧。一般會遇到的問題,是電源不獨立聲道彼此串音的問題,不過這並沒辦法由外觀看出來,因為有些不肖的廠商在外面把電源分開接線、但是裡面就併回去、有些則是外面看似共用電源裡面則分開。如果你看到有 2 個以上的變壓器,那應該在電源處理方面過得去,要是 4 聲道只有一個變壓器、那就不推薦了。這種多聲道的擴大機會附有橋接的功能以增加使用的彈性,假設 4 聲道的擴大機通常可以分兩組、兩組都可以橋接,這樣你可以用 1 及 2 聲道推前音場、把 3 及 4 橋接成較大的功率來推重低音、完成 3D 的系統;也可以用 4 聲道來做前音場的兩音路主動分音;也可以兩兩橋接成 2 聲道(兩聲道可以做兩個重低音、也可以做兩聲道被動分音系統)。總之彈性很大,至於有些多聲道擴大機的每一對聲道的功同率都不同,所以使用上有時也反而會成為一種限制。

依放大電路方式分

A 類
雖然廠家宣稱 A 類,但車用的擴大機的 A 類並不多。純 A 類的功率級每聲道功率不會超過 30W 以上,反之大多數的擴大機的訊號級都是 A 類的,一般比較常見的應該是 AB 類。這方面的術語車友並不必太在意,聲音還是最重要的。我就看過一部銀線配線的定做擴大機的規格要價 20,000 美元(66 萬臺幣),大大方方的標示 AB 類。所以車友應該打破迷信,耳聽為準。功率級 A 類的擴大機的功率雖不大,但是實際上推起來聲音卻往往比大功率的擴大機飽滿,對於前音場而言 30Wx2 做被動分音,一樣推得有聲有色、有骨有肉。這種小功率的擴大機一般價為也都較高,聰明的車友不難理解箇中道理。

D 類
最近的新興產品,從規格上看並不會比一般的中價位傳統擴大機差。特色在於體積不大、功率超強,而且效率很高,用來推重低音非常適合。據一些雜誌的實測效率可以到達 75% 左右(一般的傳統擴大機約在 25-30%),因此機殼也不太燙手,對於重低音可說如魚得水。
 
真空管擴大機

車用的真空管擴大機絕大多數是真空管信號級、晶體功率級的混血機;純管機不是沒有,但並未在市場上大量銷售。純真空管機之所以不適合車用的原因可以歸納為:

a. 要求電壓高;
b. 產熱量多、散熱不易;
c. 車輛震動過大;
d. 純管機功率每聲道多在 10w 以下。

至於管晶混血機多少是取得了平衡點,因此也有一些優異的器材問世。

依功能來分
附有電子分音器乃至低音增益的擴大機,因為多聲道彈性變化,擴大機內建分音器的功能就份外實用了,不過各個廠家的設計與功能都很不同,所以在購買擴大機時務必要有原廠的說明書,這樣才能有自行校調的能力。內建的電子分音器在品質上自然無法與獨立的電子分音器相比,但也算是一種經濟的選擇。

功率擴大機的規格雖然不一定能與音質相關,但能夠讓我們瞭解擴大機的基本性能是否完備。以下我們要來說明一些擴大機的規格:

測定環境
在車用的環境中要能耐震耐熱耐濕度(車用大概沒人像家用一直待機的吧?),這些條件大多數擴大機都能符合需求,只是在安裝時要注意散熱。

電源供應與標示
一般的車用功率擴大機都是使用 12v 的電源,廠商所使用的測試電壓都在 14.4v,因此測試規格也都以 14.4v 為準。一般實測以12v來供電的話,與 14.4v 供電在功率輸出上並不會有太大的差異;但若降到 11v 以下,那功率的衰減就非常嚴重。

穩定度
在器材熱機以後穩定度而負載阻抗正常情況下就必須無條件穩定。

相位漂移
雖然是同一部擴大機,但聲道間還是會在相位上有出入。一個正弦波為 180 度、聲道間不能差異 10 度以上,因為有電子零件就會有相位漂移的問題,所以無法做到 0。

擴大機輸出端的直流成份
絕大多數車用擴大機都不高,如果太高會對喇叭或輸出波形造成不對稱。一般資料甚少提供此數據。

機器震動的雜音
主要是要求變壓器的漏磁低等等,不過因為車用擴大機有些具備散熱風扇功能,因此在待機會有點風扇聲,放在後車廂的話應該不容易聽到。

輸入特性
包括靈敏度與輸入阻抗。輸入靈敏度決定擴大機的增益 gain、也就是放大倍率,輸入阻抗則一般要求在 1,000Hz 時輸入阻抗大於 10k 歐姆。在車用的系統上,由於器材的製作沒有規範因此會有所謂的 gain,gain 是靈敏度的調整,我們在擴大機的校調上會特別著墨。請車友記得 gain 不是用來調音量的。

輸出特性
擴大機本身的輸出阻抗越低越好,對於負載喇叭的阻抗非橋接狀態至少能耐受 2 歐姆,橋接的狀況至少要承受 4 歐姆穩定;雖然也有能承受非橋接 1 歐姆的擴大機,但我並不建議對擴大機做如此嚴苛的要求。

阻尼係數
指擴大機在不同工作情況下阻抗的穩定性,越大越好表示越穩定。

動態範圍與動態餘裕
動態範圍越大越好,動態餘裕是指在超出額定連續功率極值時 20 微秒(0.02 秒),內有 1dB 的餘裕不會有失真切割後方波出現。所謂 1db 估算出約在滿功率的 1.25 倍左右,Log 1.25 = Log 125 - 2 = 3 Log 5 - 2 = 3 x 0.699 - 1 = 0.97。所以若你的最大連續功率為 100w,則應該可以承受為時 0.02 微秒 126w 的功率。

超載恢復時間
超出負載之後恢復時間不可過長,嚴格的規定在 0.000002 秒內、且在此恢復之過程中不能有嚴重的波形失真或切割後的方形波出現。某一些廠牌的擴大機與該廠的主機有一條連線可以測得失真情況,如果失真主機會切斷輸出。

頻率響應
以 4 歐姆喇叭負載,1,000Hz 正弦波為標準頻率響應不應超過 +/-0.5dB 為要求。

傳播時間
從訊號端輸入訊號到輸出端輸出訊號中間不能延遲超過 0.001 秒。

THD 總諧波失真
在 20-20,000Hz 內全功率範圍內所有諧波總和,一般而言不得超過 0.5%、越小越好。所謂諧波就是我們輸入一個訊號後器材會多發出一些倍頻,奇數倍的 3、5、7 倍為奇次諧波、偶數倍為偶次諧波。

互調失真
當我們輸入某兩個頻率時,器材會產生這兩個頻率以外的頻率。一般測法是以 60 與 7,000Hz 輸入或以 19,000 與 20,000Hz 輸入測出在這兩個頻率以外的頻率。

串音
任兩聲道在 1,000hz 都必須小於 70dB、20-20,000Hz 中必須小於 50dB。

功率
一般的擴大機都在 14.4v 下測出功率,實際上車上實用約 13.5-13.8V、且最大連續功率都在 0.1% 的最大諧波失真下測出,所以實際聆聽時都會小一點。例如主機在 13.8v 0.1% 的 THD 下約為 13Wx4、最大功率真 Maximaun 的 THD 就容許到 10%,可能測出來的數據是 25Wx4。至於廠商常用來廣告的 35Wx4 則是 PEAK,一般聆聽環境是不可能的。所以在選擇器材時要小心,這也說明了為何需要加裝功率擴大機,詳細的部份我在如何選擇擴大機部份會說明。
 
 

如何選擇擴大機

要選擴大機與車友自己喜歡的音樂很有關係,我分 5 個方面來解說。

音色
最主觀的部份,能夠試聽是最好的,不過所有的器材都是匹配,在別的系統出你喜歡的聲音但到你系統就很難說。一般而言跟生產國有關,像歐洲設計的(不一定在歐洲製造)擴大機會比較傾向古典的音質,而美國一些專門賣給熱門音樂迷的擴大機就絕對符合你對重搖滾重金屬的要求,日本的器材則是規格聲音都中規中矩、聲音少點個性,義大利製造的器材聽歌劇一定不差,英國器材的解析力或許不如德、奧、但多一份內斂保守溫柔敦厚,德國器材的精準解析與透明,法國喇叭的甜美人聲都是一些選器材的方向。管晶混合機適合對溫暖音色有執著的車友,但在大動態的低音可能會稍感吃力,當然要你自己聽了算。

功率
一般的車友對功率二字總是覺得越大越好,實際上要視你的需求與所推的單體決定。我曾經用電源供應器推一部擴大機在持續 10 安培、瞬間15安培的情況下,一對兩音路 1&6.5 吋喇叭已經快讓喇叭受不了,此時因為遠遠在擴大機的能耐之內,所以肯定是喇叭承受的問題;但此時的功率以擴大機效率 30% 計算,10x14.4x0.3,才約 40w 左右,也就是說每聲道 20w。在不需要轟天價響的情況下,音質反而重要,因此對於音質要求較多的車友建議 50-75w 甚至 35-50w 每聲道音質優秀的擴大機,不需浪費在無用的功率上。

對於音量的需求簡單的估計法,若音量增為兩倍的話,功率便需 10 倍,所以若你的主機以 13W 每聲道估算、大約 130W 每聲道可以讓音量倍增,使用 2 歐姆(一般為 4 歐姆)阻抗的喇叭在理論上是可以讓功率變成兩倍,但也有一些限制:

a. 市面上並不常見 2 歐姆的單體,除非並聯使用;除非是重低音單體,否則中高音單體非但找不到位置裝、還會讓發聲音源分散;
b. 擴大機必需在 2 歐姆時穩定;
c. 實際上可能無法達到 2 倍功率,1.5-1.8 倍是個合理的預期。

至於靈敏度較低的單體,就算你用音質粗糙、大功率擴大機也不能推出好聲,往往小功率的 A 類推得好,所以除非是重低音非用大功率不可,我還是建議小功率的反而合用。選擇擴大機時還必須考慮單體,如果你要做主動式的分音系統更要注意,一般的音樂中各頻段的音樂所占的能量不同,高音的擴大機所提供的能量約只佔整個系統的 5%、而重低音的擴大機約佔 40%,不過這並不是說你可以用主機的功率來推高音單體,只是表示你可以選擇好聲音而功率不必很大的擴大機。

安裝彈性
因為升級的考慮,許多廠家都會提供升級彈性。舉例一部四聲道的擴大機會做成可橋接,因此你在入門時,沒重低音系統時可以先把四個聲道給前後音場用,加裝重低音後可以把後音場的兩聲道用主機來推,後兩聲道橋接推重低音,也可以把四個聲道用來做主動兩音路的分音。

現今某一些擴大機還提供以喇叭線輸入的配備,這有兩點好處、而且絕非是廉價的擴大機,因為許多美國原廠隨車主機與整個行車電腦整合在一起,因此直接以喇叭輸出做為擴大機訊號來源是簡單而有效的做法;另一個好處是加裝含擴大機的重低音音箱(即主動式重低音系統)時,如果沒有多餘的 RCA 訊號時可以用後音場的喇叭線分出來輸入。

有一些功能強大的擴大機所內建的電子分音器雖然不是連續可調,但是以一格一格的轉鈕來調整分音器,雖然沒有做過正式的測試但是應該會較準確;還有使用插卡方式的固定分頻點,這種固定分頻點的方法固然是比較準確,問題是使用者如何知道最佳的分頻點呢?如果換另一對喇叭時,豈不是要再去買一張 X 卡來用?這些都是事先要弄清楚的。某一些擴大機還可以再提供你額外的 RCA 訊號線,讓你能在加裝擴大機時無後顧之憂,某一些還有很具彈性得內建電子分音器,這些都是你在選器材時要注意的。至於細節部份因為各家廠家不同,最好你能與你的安裝者談談。

價錢與採購方便性

品質好的擴大機的價格都不便宜,尤其在臺灣貴得要命。一般代理商的定價策略約在原產國的 2.5 倍左右,以美國為例,消費者可以約建議零售價的 75% 買到,因此價差約在 3.3 倍,雖然故障後的保固維修沒保障,但售價上卻讓保固成為不需要的事。安裝一台擴大機的費用連工帶料不應超過八千元,而且使用的配件包含電瓶頭保險絲及水準以上的訊號線與喇叭線、電源線等,委託店家安裝只要在利潤上過得去並沒有問題,只是所冒的風險是店家對器材熟悉的程度與器材搭配,這些在安裝之前就要談好。

 

擴大機安裝教室

電源線

對於電源線的選擇,我們建議的表列如下:



選擇線徑的考慮是因為線產熱與電壓下降。舉例,以 10 號線為例,它的電阻是約每 1 公尺 3 毫歐姆(用三用電錶可能量不出來),若牽 5 公尺到後車廂則總電阻為 0.003x5=0.015 歐姆;假設電源線通過 30 安培則壓降為 0.015x30=0.45v,損耗的功率就是 0.45Vx30=13.5W,以 13.8V 電壓計算總功率 13.8x30=414w,約損耗 3%;如果用 8 號線則電阻約為 2/3、損耗也約為 2/3、約 2% 9w,這些損耗將變成熱能,因此也會使線外面的包覆融化短路。如果並不確知電源線的電阻等等資料的話,你可以把系統音量開到常聽音量的最大值,然後測測電瓶與擴大機電源輸入端的電壓,若相差 0.5v 以上就可能需要換線了。

保險絲

保險絲部份最好越近電瓶越好,合理的距離要求在 6 英吋以內,保險絲的種類分為:
a. AGU - 就是常見的玻璃管內含一片鐵片,AGC 只是尺寸小一點。
b. ATC/ATO - 是原廠車上保險絲座用的。
c. MAXI - 與 ATC 很相像但融絲部份較粗,可以容納大電流。
d. ANL - 本身就是一塊金屬片,有凹槽可以固定線材。
e. MEGA - 與 ANL 相似,ANL與 MEGA 並稱 Wafer 型保險絲;很顯然的,這兩種保險絲需要絕緣保護。
f. 無融絲保險絲盒 - 單價高,一般入門者少用。

保險絲選擇既要保護器材、又不能太小限制電流,有許多公式可以應用。其一是把各聲道最大連續功率相加除以 6,舉例 100Wx4/3=113,選擇 120 安培;其二是把總連續功率 x30%,100Wx4x30%=120 安培,若從公式看來 100Wx4=400W,約需 37 安培,但擴大機的效率是 30%,因此需輸入 110 安培左右的電流,所以合理的保險絲號數介於 110-220 安培之間。

接頭

雖然接頭往往被忽略,但據估計在一個正確安裝的接頭裝了 6 個月後阻抗會是 0.03 歐姆.如果有 5 個頭接頭(連接地算在內),那可會讓你損失不少的功率!因此建議你的接頭品質也要講究、至少不要讓它生鏽氧化。

喇叭線

這也是很容易被忽略的一個環節,選擇喇叭線最重要的考慮是阻尼系數 Damping Factor,主要是以單體的阻抗與喇叭線的阻抗比例。當單體的阻抗是 4 歐姆時,喇叭線的阻抗需小於 0.1 歐姆;若阻尼系數小於 40 時,低音的頻率反應會受到影響;若喇叭線長 3.5 公尺 喇叭線要比 16 號線為粗、4 公尺的話要比 14 號為粗、9 公尺長就要 12 號線。


※ 轉載自《汽車音響天堂》※

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  • 哎
  • 寫這甚麼鬼..
  • 謝佳宏
  • 寫的超級詳細的,感恩~
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