【对Ｂｉ－ａｍｐ应用的思考】Bi_amp

　　现在的Hi-Fi音箱中，到底有多少配备了双线（Bi-wire）端子，无从统计不得而知。不过，越来越多的Hi-Fi音箱将配备Bi-wire端子看来已成为一种趋势。那么有多少Bi-wire音箱采用了Bi-wire方式工作，同样无从统计不得而知。不过，绝大多数Bi-wire音箱均未用Bi-wire方式工作，大概也是可能肯定的。因为我们从媒体上看到，许多发烧友和评论家所使用的Bi-wire音箱，很少见有以Bi-wire方式工作的。
　　十分有趣，也值得令人思考。一方面，厂家积极地推出Bi-wire音箱，另一方面，发烧友对之无动于衷。似乎，Bi-wire端子成了现代音箱的一种时尚，一种华而不实的小摆设。这种情况的存在已有相当长时间了，至今未见改观，看来还将继续下去。当然，这不会是厂家所希望看到的，可是厂家似乎也不想对他们的Bi-wire端子说些什么，这就令人怀疑他们设置Bi-wire端子的初衷是什么了。其实，厂家对他们的Bi-wire音箱是应尽指导使用的义务的。比方说，如果采用Bi-wire驱动，应该采用怎样的音箱馈线；如果采用Bi-amp驱动，高、低音功放的输出功率该多大比较适当，如此等等。
　　
　　应该说，在音箱上配置Bi-wire端子，对于那些高素质音箱来说是十分必要的（但读者切勿误解为凡Bi-wire音箱都是高质量音箱）。本文主要以Bi-amp（双功放）驱动为例，澄清一些误解，提出一些改进建议和意见，供发烧友参考，也希望引起音箱和功放生产厂商的关注，共同扩大Bi-wire音箱的使用面。
　　
　　Bi-amp驱动
　　
　　目前，配备Bi-wire端子的音箱，都是内置LC功率分频器的二分频或三分频音箱。其中，三分频音箱通常是中、高音通道合并为一路，低音通道为单独一路而组成Bi-wire音箱。因此Bi-wire音箱除了与普通音箱一样可作“单线”（实际是用两根导线）驳接外，还可作“双线”（Bi-wire）驱动和“双功放”（Bi-amp）驱动，后二者每只音箱均可用四根导线驳接。
　　比较图1所示，单线和双线接法可知，如果音箱馈线过长或者质量不太好，它的电阻就较大。采用单线接法时，低音单元的反电动势就会明显影响高音单元，或产生调制失真，或掩蔽微弱的高音成分，使其放音质量大为降低。相反，如果采用双线接法，情况恰好相反，由于功放的输出阻抗一般总是甚小于音箱馈线电阻，因此音箱馈线电阻越是大一些，低音单元的反电动势对高音单元的影响就越小一些。因此双线接法总是有利于改善因音箱馈线不良而导致的低音单元反电动势对高音的影响。
　　在双线分音基础上，如欲进一步改善高音放音质量，那么可采用图2所示的双功放（Bi-amp）驱动方式。其中便用了一台输出功率较小的合并式前后级（分体式也可）功放用以驱动高音单元，它的前级输出送入另一台输出功率输大的纯后级功放用以驱动低音单元。由图不难看出，高、低音单元之音的反电动势通路被比较彻底地隔离了。同时也明显减小了高音功放供电受低音功放供电波动的影响。
　　
　　Bi-wire和Bi-amp工作方式不仅改善了高音重放质量，而且还改善了立体声重放效果，因为大部立体声信息存在于中高频信号里，这对于使用SACD和 DVD-Audio重放时显得更为重要。最近采用Bi-amp的一个突出例子是马兰士为应对SACD和DVD-Audio而提出的Complete Bi-amp驱动方案（如图3所示）。这里使用了一对B&W801音箱，为了推动这对顶级监听音箱，马兰士动用最新研制成功的最高级别的分体式前、后级放大器SC-7SI和MA-9SI。其中，SC-7SI是立体声前级，分离度达到100dB以上（50KH z以下）。MA-9SI是单声道纯后级，额定输出功率（8Ω）为300W，4Ω负载上可达600W。0.1Ω负载下瞬时输出电流高达150A。图3系统使用了2台SC-7SI立体声前级和4台MA-9SI纯后级，组成了当今最为豪华的Bi-amp阵容。其放声效果之佳非同凡响，据说，系统的定位、声场、分析力空前提高，信息量之大前所未有，甚至连接电缆的变换也有听得出来的可能。
　　
　　问题
　　
　　Bi-amp效果十分诱人，组配也很简单，可就是大多数发烧友不为所动，这又是什么原因呢？这里有观念或对Bi-amp认识定位问题，也有成本或性价比的问题，还有不及前级电子分频之处以及一些实际问题需要妥善解决。
　　首先是对Bi-amp的观念或定位问题。不少发烧友似乎把它定位在一个高价的Hi-end位置上，从而令一般HiFi发烧友望而却步。不仅要使用高价音箱，而且要使用昂贵的发烧音箱线和Hi-end功放（还是两套！）。其实并非完全如此，除了一对音箱一定要好一点外，Bi-amp工作方式降低了对功放和音箱线的要求。或者说，音箱线和功放的素质越是高，Bi-amp所能产生的效果越是不明显。反过来说，Bi-amp倒是更适合一般Hi-Fi放大器和音箱线用来提升音箱的音质。这一判断十分重要，不想通这个问题也就不可能进一步去进行实践，它对一般发烧友的吸引力在于：Bi-amp方式有可能使用相对较为低档的功放和音箱馈线达到用Hi-end功放和昂贵的音箱线那样的放音质量。
　　
　　再来看一看成本问题。尽管Bi-amp方式降低了对功放和馈线的要求，这有利于降低系统成本，但毕竟需要多用一台立体声功放，这仍然是推广Bi-amp的重大障碍。其实，多用一台功放并不意味着成本增加一倍。为此，我们以英国雅俊（Arcam）为推广Bi-amp而开发的功放系列产品来看一看实际所需功放的功率是怎么分配的。
　　为配合Bi-amp应用，雅俊提供了三种前后级合并式功放，Alpha 7/8/9，两种纯后级功放Alpha 8p/9p（参见图2）。根据雅俊推荐的搭配方案有四种组合方式见表1（表中所示功率为该型号在8Ω负载上，两个声道同时工作时的额定输出功率）。由表可知，这些功放组合实际上分为两类：第一类是高音功放的输出功率略小于低音功放，如表中第1、第2种组合，高音功放的功率分别为低音功放功率的0.8和0.7倍；第二类则高、低音功放的功率取得相同，如第3、第4种组合。一般来说，第一类组合适合于二分频两单元Bi-wire音箱使用，因为这类音箱的分频点较高（2kHz~
　　4kHz），高音所需推动功率较小。第二类组合适合于三分频三单元Bi-wire音箱使用，因为这类音箱的低音单元分频点较低（＜1KHz）。也就是说，中、高音单元所需的推动功率相对较大。
　　应该指出，上述功率分配是比较保守的，以最常用的二分频系统而言，高音功放的功率取为低音功放功率的0.5倍大概已经足够。现在我们假定，原来用一台合并式功放（100W×2）推动一对音箱，在声音响度上没有什么问题。那么，当采用Bi-amp推动这对音箱，只需再加一台50W×2纯后级功放即可。从制造成本上分析，这台50W×2纯后级的售价应该甚低于100W×2合并式功放，这是毫无疑问的。于是问题的关键便在于厂商怎么定价了，定价过高，发烧友觉得吃亏；定得过低，厂商觉得获利不大，不想生产。再有，对大多数家庭来说，用一台25 W×2的前后级加一台50 W×2的纯后级组成Bi-amp是完全足够了。对生产惯了大功率功放的厂商是否肯生产25W之类的小功放，也是一个问题。在这里把问题提出来，供大家思考，怎样解决才能皆大欢喜。
　　
　　互调
　　
　　还有一个问题可能也是影响Bi-amp推广应用的因素。这就是与前级RC电子分频相比，如图2和图3所示的，Bi-amp还存在着两点不足：一是仍保留着对音质有相当影响的LC功率分频网络；二是高、低音功放仍作全频带放大，不管怎么说总是存在着高、低音之间互调失真。而Bi-amp与前级电子分频无论从电路结构还是从生产成本上看，两者是十分接近的。
　　对于发烧友来说，应该看到，目前还没有专供前级电子分频使用的商品音箱出现，同时也应该想到，那些生产Hi-end音箱的厂商会拿掉箱中的LC分频器出售给你供电子分频用吗？肯定不可能。因此比较现实的问题是应该考虑如何减小Bi-amp中功放的互调失真问题。不难理解，比较简单而有效的办法是在高、低音功放前加一简单的RC分频网络（如图4所示）。显然，音箱中高、低音单元的分频作用仍由其LC分频网络负责，添加的RC分频网络主要对高、低音功放的工作频带加以适当的限制，因此它们的截止频率要远离音箱中低音通道与高（中）音通道的分频点，以免音箱的分频特性偏离原来的设计要求。如果设音箱中的高（中）音与低音通道的分频点为fc，那么高音功放前的RC高通滤波器的截止频率一般可取在（0.25~0.50）fc范围内，而低音功放前的RC低通滤波器的截止频率一般可取在（2~4）fc的范围内。例如，如果音箱中的高、低音之间分频点为2KHz，则低通滤波器的截止频率可取为4kHz~8kHz,高通滤波器的截止频率可取为500Hz~1kHz。从而把高音功放的工作频带限制在500Hz~1kHz以上，避免了受到500Hz~1kHz以下低音的调制影响。实际上，在低音功放中低音受高音的调制影响很小，因此低音功放前的低通滤波器也可以省去。
　　
　　确定了滤波器的截止频率后，再选定RC元件中的一个值便可求出另一个元件值。通常是先确定R值，其典型值一般为10kΩ（对晶体管放大器而言），于是可用下式求出所需的电容C值：C=0.16/fR(M)。R的单位取kΩ，f的单位为kHz。应注意的是这个f是指滤波器的截止频率而非音箱的分频点。
　　通过以上简单处理后,应该说Bi-amp功放中存在的互调失真受到了很大的抑制，进一步降低了对功放互调失真的要求。
　　综上所述可知，Bi-amp的性价比还是相当好，并非如人们想象的那样“不近人情”或高不可攀。虽说目前市场上专供Bi-amp使用的系列功放很少见，但业余条件下也很容易自己搭建起来。因此如果你有一对高素质的音箱而又想充发挥它的性能的话，采用Bi-amp驱动方式可能是一个“最佳”选择。特别是当你手头有多年发烧生涯而多余下来的立体声功放闲置着时，几乎不费分文就可实验Bi-amp方式，何乐不为呢？