科學角度看音響4：元件與失真關係式，泛談4類放大器原理

AB類放大器

既然A類太耗費能量，B類又聲音差，是否有折衷方案呢？事實上是有可能的，那就是使用2個放大元件的AB類擴大機，在訊號振幅小於某個程度時，2個元件會同時運作，此時可視為A類擴大器，在這個架構下就不切分訊號。但若振幅大於某個程度時，其中1個元件會鎖死（工作截止），另一支管子的電壓則會再往上或往下拉，在這個基準上，就會變成B類擴大機的工作狀態。

AB類放大器在小訊號時表現很接近A類，但有更好的低頻響應，而在大訊號時又有足夠的推力，但是在A類切換為B類的那一瞬間，仍然會有缺口和放大倍率不同的問題出現，所以在大聲時一樣會粗粗的。幸好大部分的音樂在大聲時都熱鬧非凡，所以比較少人會在意細節的完美。不過，還是有很多金耳朵是可以輕易聽出來的，因為這些細節正好都是表現音場的要素，所以AB類的細膩度在聽慣A類產品的耳朵是完全不能比的。

兼具A、B類優點

目前有一些公司，好比Pass  LAB的Nielson Pass大師，正在努力推廣AB類，因為他們常常出一堆200W至1000W的大出力機種，如果做成A類，那麼就算沒訊號都要吃掉上百瓦的電力。

更妙的是，大多數人就算把音量轉到鄰居都要過來吵架了，此時的輸出可能都只有40∼50W，平常大多數時間內這些玩家的放大器根本只有輸出不到10W。超過20W的部分大多備而不用。

在這種情況下，Pass大師會推廣AB類架構是絕對環保又合理的事。一般而言200W的AB類擴大機在輸出15∼20W間都是A類範圍。但水電工要說的是，那干脆就買小瓦數的A類不就得了，水電工平常用的是16W單端A類的機器，音量一調大，照樣是全場震動。

D類放大器

D類放大器的原理是比較有趣的，A類和AB類等放大原理都是將波形直接用元件放大，也就是元件跟著波形走的。但是D類放大器則是利用弦波或鋸齒波取樣原始波形，計算出放大元件應該開啟的時間長度，然後按照這個時間來開啟放大元件。

放大元件一旦開啟就是全力輸出，沒有轉換曲線這種事，當元件全力輸出時，電壓就會由低拉到高或由高往低拉，這原理就有點像電容器充電一樣，當對輸出級的電容、電感元件全力充放電時，電壓的變化不是瞬間就達到最高，而是要花點時間拉上去。若是我們在電壓拉到一個定值時就關了元件，那麼電壓就會短暫停留在那裡後往下掉。所以控制好元件開啟的時間就能夠控制單位時間的輸出電壓，進而複製出原本的波形且放大。

▲先使用鋸齒波進行PWM調變，得到如下的PWM波形

▲上圖的PWM波形就是控制輸出晶體開關的時間長度，只要按照圖中為高準位的時間開啟電晶體，即可在輸出端的低通濾波器，重製回原來波形