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吉他接上Cab為何沒聲音? 因為接器材不是連連看

接好接滿還更要接對! 前後級淺談。


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不管是樂器的音箱或平常聽音樂的音響,都是透過喇叭系統,來放大音量。但是麥克風、電子樂器或音樂撥放器,訊號的電壓和電流都十分微弱,他們輸出的能量都不足以推動喇叭製造足夠強的聲波。所以像標題說的,直接用吉他接箱體喇叭(CAB)是不會有聲音的。

訊號不夠大的話怎麼辦,那我們就把他放大嘛,這也就是前級放大器(Pre Amplifier)後級放大器(Power Amplifier)的作用啦!

在這篇文章中,我們會介紹前級和後級的功能,和他們是如何運用在我們日常音訊設備的使用中。

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閱讀重點

一、訊號放大的路徑

二、什麼是前級(Pre Amplifier)?

三、什麼是後級?(Power Amplifier)

四、音訊設備中的放大路徑

五、總結

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一、訊號放大的路徑

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▲聲音訊號放大的標準流程。

放大訊號的過程中,我們會將麥克風(Mic Level)和樂器(Instrument Level)這些較弱的訊號透過前級(Preamp)放大至Line Level,這時的訊號雖然經過增強,但仍不足以讓喇叭運作,所以仍需藉由後級(Power amp)放大功率,把訊號變成Speaker Level,才能推動喇叭單體。一般來說,聲音訊號都需要經過這個過程才能被擴音

 

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▲不同訊號等級的音量,由Mic Level (左) 一路遞增至Speaker Level (右)。

有些例外是,一些功率大的音樂播放器(Digital Audio Player ,DAP)或鍵盤類樂器本來就是Line Level訊號,所以就不用靠前級放大;能直接插手機的隨身耳機不需要太強的訊號,不使用後級也有聲音(好不好聽而已)。

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二、什麼是前級(Preamp)?

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前級放大器的功能基本主要有 1.放大訊號 2.降低阻抗 3.調整音色 三種。

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1.放大訊號

前級會將Mic Level和Instrument Level等微弱訊號放大到Line Level,這麼做的用意在於能先將聲音訊號雜訊的強度做出一個區隔,拉高訊噪比(Signal to Noise Ratio , SNR),接下來後級(Power Amp)進一步放大訊號時,就不會有太明顯的雜訊干擾。

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2.降低阻抗

訊號的完整度,會和目前的輸出阻抗和下一個器材的輸入阻抗有關連,輸出阻抗越低,輸入阻抗越高,訊號就會保留的越完整。像高阻抗麥克風或是電吉他拾音器的輸出阻抗很高(7k ~ 2xK歐姆),就需要透過前級來降低阻抗

關於阻抗更詳細的介紹可以參考這篇文章(https://reurl.cc/mq4yjG)

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3.調整音色

調整聲音的EQ和增益Gain值,都是在前級負責的範圍,而藉由這些電路對訊號渲染,能夠修飾聲音的音色和頻率。透過類比前級調整音量,雜訊會比使用數位界面的調整音量小聲。

因為前級的訊號強度不高,就算同時用多個前級改變音色也是可以的(像吉他手會使用好幾個前級破音效果器),只是這也會讓聲音受到更多的渲染。

段落重點 : 前級能將訊號放大至Line Level,降低訊號的輸出阻抗,並修飾音色。

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三、什麼是後級(Poweramp)?

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相較前級,後級的功能則非常單純,就是把訊號的功率放大,讓訊號的電流量足以推動喇叭,所以後級放大器又稱作功率放大器

後級承接前級的輸出,將Line Level訊號功率放大至可以推動喇叭單體的Speaker Level,因此後級會輸出大電流&大電壓的訊號,只能接喇叭或是Load Box,接其他的器材都有機會燒壞,接到阻抗不匹配的喇叭也有可能會故障,所以一次只能過一個後級,總之小心就對了。

關於後級阻抗匹配的介紹可以參考這篇文章(https://reurl.cc/l04zAQ)

段落重點 : 後級能將訊號的功率放大到足以推動喇叭,但不當使用會毀損器材。

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四、音訊設備中的訊號放大路徑

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一般來說,聲音訊號傳送的過程,都會經過前級後級的放大,才能推動喇叭,輸出人耳能聽到的聲波。雖然平常看不到,但其實他們都默默隱身在音訊設備中工作。

有些器材分工明確,像是音響系統的前級擴大機就只負責前級放大;有些器材同時有很多功能,像主動式喇叭就同時具備前級+後級+喇叭的功能。

除了上面的器材之外,其實還有很多種不同的搭配組合,像Powered Mixer就是有多加後級的Mixer,FRFR(Full Range , Flar Response)音箱則是有後級的喇叭,在此就不一一詳述。

段落重點 : 只要訊號有照順序經過前級跟後級,都能成功放大訊號推動喇叭。

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六、總結

聲音訊號要放大都要經過前級和後級,雖然使用的器材不同,但運作方式都是大同小異。雖然對於非電子學專業的我們,很難在閱讀幾篇文章就了解訊號傳輸和放大的原理,但只要掌握正確的基本知識,就能更有邏輯的去使用器材,並降低毀損的可能性。