吉他放大器是一种将原声吉他或电吉他信号放大以便通过喇叭产生声音的放大设备。多数放大器能够通过增强或者减弱特定频率来调制乐器音色,或者添加电声效果。 放大器由一个或者几个电路级组成,每一级都对输入信号的修改起一定的作用。功率放大器(或者叫输出级)产生一种高电流信号,来驱动喇叭发声。一个或几个前级放大器安置在功率放大器之前,前级放大器是一种电压放大器,可将吉他信号放大到能驱动功率放大级的电平。有以下几种“区间”能影响到吉他的信号:前级放大之前(比如用了单块效果器); 介乎于前级放大和功率放大之间(比如在效果loop或多种专用的音色回路情况下);介乎于“堆栈”的多前级之间,或者在从“后前级”到“前前级”(pre-preamp)的反馈loop(如在presence调制电路中的情况)。各种音色“区间”也可以具有均衡、压缩、失真、合唱、混响等电子效果。放大器可以使用真空电子管(英国称valves)或者晶体管设备,或二者兼而有之。 吉他放大器有两种形式:一体箱(combo)包含一个放大器以及一到四个喇叭,安置在同一个木箱里;独立的“箱头”则不包含扩音器喇叭,而是把信号传送给“箱体”。为专业音乐家设计的“经典音箱”售价往往在数千美元,而为学生设计的低功率练习箱则有时不足50美元。 最早的电声乐器放大器并不是为了电吉他而设计的。最早的例子出现于1930年代早期,当时由于电解电容和整流管的引入,使得经济适用、可插在墙上插座的供电条件得以实现,而不再用笨重的多块电池组(直到那以后可充电电池才变得足够轻便)。吉他放大器起初用于为原声吉他扩声。而吉他的电学扩声最初是由于1930-1940年代对夏威夷音乐的热情才流行起来的,这种音乐广泛应用了夏威夷吉他。 早期吉他放大器的音色控制非常简单,使用大量高频的提升。但由于有限的控制手段、所用喇叭、以及功率过小(一般为15瓦),高音和低音的输出均不理想。有些型号还提供一些效果,比如弹簧混响或者电子颤音单元,早期Fender称 “颤音” (tremolo)为 “震动”(vibrato)。 1960年代的吉他手故意使他们的音箱过载,来试验失真效果。Kinks乐队的吉他手大卫-戴维斯把一台已经失真的放大器的输出接到了另一台的输入,制造了早期的失真效果。之后,大多数的音箱都提供前置放大器的失真控制,“fuzz盒”和其他效果单元也被开发出来,以用于安全可靠的制作这些音色。至2000年代,过载和失真已经成为许多电吉他演奏风格不可或缺的一部分,例如布鲁斯摇滚、重金属和硬核朋克。 吉他放大器最初也被用于贝斯吉他和电键盘,但是这些乐器的频率范围更大,需要合适的放大器以及全频率的喇叭。产生低频声音需要高得多的放大功率(尤其在音量较高时),回放低频声音需要合适的低频扩音器,这通常更大,而且要比中频或者高频扩音器(tweeter)安装的更牢固。 吉他音箱主要有两种样式。 “一体箱”(combo)把箱头和扩音器喇叭安装在同一个方形的箱子里。 “箱头”包含各种电路,包括前置放大、内置效果处理、功率放大等。一体箱至少有一个1/4英寸吉他输入接口,其他接口包括额外的输入接口、用于制作效果loop的“发送”和“返回”接口(用于连接压缩、混响等效果)。有些小型练习音箱也会有立体声RCA莲花插口,用于连接CD播放器或随身听,有些还有1/4英寸耳机接口。下图为两台combo: 有些音箱具有线性输出接口,用于将放大器的信号传给P.A扩音系统或者调音台,或者接入别的音箱。在摇滚或布鲁斯吉他的多数风格中,线性输出并不用于把放大器到PA系统或者调音台,因为,放大器和喇叭的音染和过载被认为是该放大器音色的重要特征。但是,乐手们有时确实会用这个接口把一台放大器连接到另一台,来制作与众不同的音色和音效。 在“箱头”这种形式里,箱头跟箱体是分开的,两者用喇叭线连接。箱头一般安放在箱体之上,两者一起构成所谓的“分体音箱”(amp stack)。箱头上也有上述一体箱所具有的各种输入输出接口。出了一个1/4英寸输入接口之外,原声吉他音箱一般还有个额外的麦克风接口,是一个很好辨认的三针XLR插口。通用音箱一般不带幻象供电(phantom power),限制了麦克风的使用,但在高端原声吉他箱上一般都会提供幻象供电,以便乐手们使用电容话筒。 电吉他放大器也可以是晶体管的(solid-state),它比真空管更轻便、廉价。多数吉他手,尤其是布鲁斯和摇滚乐手,偏爱真空电子管放大器的声音,尽管它更贵、更重,还要定期更换电子管,每使用一两年,还要对电子管调整偏压(re-biasing)。(有些公司设计的产品无需这样做)。一些现代音箱型号混合使用了电子管和晶体管技术。 随着微处理器和数字信号处理技术的出现,“模拟放大器”与1990年代末期出现了,他能够模拟多种知名真空管放大器的声音,而不用真的使用电子管。带微处理器和软件的音箱,对于经典音箱的声音模仿的还不错,但是从乐手的角度来说。这些音箱的相应感觉还是不同的,因为它们并不能精确模仿真空管放大器的所有特征。 乐器音箱多种多样,有些用于通用用途,有些则是为专门的乐器专门设计,其中包括: “传统”吉他放大器:拥有干净、温暖的声音,在5khz(或更低)的高音区以及10-100hz的低音区有强烈的衰减(roll-off),通常内置reverb或者颤音单元。这类音箱,比如Fender 的 “Tweed”风格音箱,通常用于传统摇滚、布鲁斯或乡村音乐。传统音箱最近在indie(独立乐)以及Alternative(非正统乐)乐队中变得流行起来。 硬摇滚风格吉他放大器: 一般都带有前级放大控制、滤波、以及富于个性的失真效果,来为吉他声添加“驱动力”、“紧张度”和所谓“锋利感”(edge)。这类音箱主要用于硬摇滚、金属、朋克等风格,比如Marshall的音箱就是代表。 Bass放大器:带有扩展了的低音响应和音色控制,专用于bass吉他(也有用于upright bass的)。高级的贝斯箱优势还具有压缩和限制功能,使音箱的声音在较高音量下也不失真。也有的具有XLR DI输出,直连到混音设备。贝斯箱通常外带金属散热器或风扇,以便降温。 下图为Kustom 200贝斯音箱,箱头和箱体,双通道,100瓦功率,2个15寸喇叭,1971年制造。 原声吉他放大器:与键盘音箱有诸多类似,专门设计出来用于配合带内置拾音器或麦克风的原音乐器,来产生“干净”、“透明”的原音音色。 电子管(真空管,英国称valves)直到1970年代一直是乐器放大器领域最有效用的部件,那之后,半导体和晶体管由于具有性能和价格的优势开始占据市场。(这些优势包括热量和重量的减小,和改进的可靠性)。但是高端电子管音箱并没有被取代,原因就在于它出色的声音质量。一般而言,一只或几只双三极管(dual triodes)安置在前级放大级,用于提供足够的电压增益,以补偿音色控制的消耗并驱动功率放大器。输出管多被安装为AB类推挽式(push-pull)的连接方式,以提高效率,这就需要另外一只三极管或者双三极管来分离信号相位(phase)。功率放大级所用的真空管一般为五极管(pentode)或者束射四极管(beam tetrode)(亦称kinkless tetrode,因而有KTxx的命名法),有些高功率型号使用4只或者更多的并行推挽式输出管。 除了从输出变压器的副边侧到驱动级的轻度负反馈之外,多数放大级都在“原始的”开环回路(open-loop)方式下工作。 下图为电子管一体箱的后视图,两个输出管,6个较小的前级放大管,电源变压器和输出变压器。 多数真空管具有的“软削波”(soft-clipping)非线性增益特性允许输入信号使任何一级过载,这倾向于产生受欢迎的自然失真。今天,多数真空管放大器用的是基于ECC83/12AX7/7025(双三极管)真空管的前级放大和驱动,功率输出级则用的是EL84/6BQ5或EL34/6CA7/KT77 或 6L6/KT66 或 6V6 真空管。有些输出级用的是KT88/6550束射功率管,性能相同而编号不一致,反映了这些设备最初是由欧洲获美国生产商所采用。这些电子管今天主要在俄罗斯、中国和东欧国家生产。有些音箱,比如Marshall的 Silver Jubilee,在前级使用晶体管组件(最常见的是二极管),来产生失真,称为“二极管削波”( diode clipping)。 下图为四只"Electro Harmonix KT88"功率管的辉光照亮了Traynor YBA-200 贝斯音箱的内部。 电子管放大器通常使用比Hi-Fi音箱更低等级的变压器和更简单的功率调节电路。这并非全是为了节省成本,也是考虑到声音的创造。比如,简单的功率调节电路遇到高输出功率时,它的输出倾向于减弱(sag),而真空管通常在低功率电压下失去增益系数。这就造成一种在Hi-Fi放大器里可能会被认为是“动态范围过窄”的、压缩过的声音,但这在吉他放大器里却被认为是“长延音”的声音。一些吉他放大器不用晶体管而用整流真空管,原因就在于此。 不幸的是,多数放大器只提供固定量的衰减(sag),而且此固定量的sag仅在最大音量下才能得到。有些不常见的放大器提供衰减控制,或者通过复合电路整流,或者通过特殊设计的衰减电路来得到。带有复合电路整流的音箱提供两种sag设置,而衰减电路提供的是衰减控制钮,允许任何音量下的sag范围。 有些型号带有弹簧混响单元,来模拟声学环境下的混响。混响单元通常由一个或几个由前级放大驱动的螺旋弹簧构成,换能器的一段像一个扩音器,另一端是能拾取弹簧持续震动的电磁拾音器和前级放大器,拾取的声音与原声进行混合。有些吉他放大器有颤音控制,有内部振动器产生持续的低频信号,调制输入信号的振幅或输出管的偏置量,因而产生颤音效果。 电子管音箱比起晶体管箱在技术上有一些劣势:它们因有电源和输出变压器的金属部件而庞大和沉重。晶体管音箱仍需要电源变压器,但一般可以直连(direct-coupled),而且无需输出变压器。玻璃真空管易碎,当设备经常挪动时必须加倍爱护。电子管的性能会随着使用而慢慢变差,直到失效。 但电子管如果善加养护,也能得到高性能的长使用寿命。它们更易于拾取机械噪音(虽说这种由扩音器到真空管的电子-机械回馈在一体箱中有助于产生多样化的音效)。阳极电压增大之前对电子管进行预热是有好处的,这使电子管阴极免受损害。这对使用晶体管整流的音箱来说尤为重要。 电子管音箱比起晶体管箱又具有一些优势:电子管在各种操作环境下性能偏差都很小,尤其是高热/高功率条件下。而半导体则对温度非常敏感,晶体管箱的设计不得不考虑这一点并作出妥协。电子管失效之后能够更换。虽说晶体管设备也能更换,但通常需要专业人员测试和更换。对音乐人来说,这比直接换电子管麻烦多了。真空管取下和测试都比较容易,晶体管则不行。当信号电平接近或达到削减值(point of clipping)时,电子管音箱与晶体管音箱的处置方式不同:前者从线性放大到限制(limiting)的转换过程更为平滑,能在clipping起始处产生更为圆润的失真。因此一些吉他手偏爱“全管箱”,尽管如此,对于两者不同的审美特性,乐手们之间还存在争论。 目前制作的多数廉价吉他音箱是基于半导体(晶体管)电路。有些则把前级设计为电子管的来追求人们主观上认为“更温暖”的过载。真空管之所以产生更温暖的过载,是因为它将达到峰值的音频信号信息“拉回来”,而不是把它们“剪去”(就像自然压缩效果),这就造成了一种fuzzy感觉的过载。 高端晶体管放大器并不常见,因为多数专业吉他手更偏爱电子管。而一些Jazz吉他手则喜欢晶体管音箱更为“干净”的声音,而拒绝摇滚、布鲁斯、金属风格中流行的电子管失真和压缩对吉他的音染。 电子管功率放大级也许接收的是晶体管前级给的信号,就像早期MusicMan音箱、Fender的Super Champ XD以及Roland 的Bolt音箱,因此称此类音箱为“混合型”的。Randall目前的旗舰型号V2和T2,都用了混合技术。另外,也可以使真空管前级给晶体管输出级信号,就像Kustom或Vox的一些型号。这种方式省略了输出变压器,并且使各种功率级别都能轻松达到。 模拟音箱能够模仿经典的箱头、箱体和周边效果,甚至能模拟传统箱体与各种麦克风搭配的效果。当然这也可以看做是一种原创的创造,而非刻意去模仿任何真实设备,从而使用户能创造自己独特的音色。比如AcmeBarGig 和 Peavey公司最早的创意产品。这种模拟通常是由数字处理完成的。模拟技术比起传统音箱有几个优势:模拟音箱一般拥有多种音色和音效,具有箱体模拟,因此不用麦克风即能录音。多数模拟音箱将输入信号数字化,然后利用一种专门的DSP微处理器对信号进行运算。有些模拟音箱具有电子管、数字处理以及某种类型的功率调节功能。下图为Roland Micro cube便携式数字模拟音箱 原声吉他音箱为搭配原音吉他而设计,尤其是为了在乡村和蓝草(bluegrass)这样较为“安静”的风格中使用。它们与键盘音箱较为类似,具有平缓的频率响应,而且往往在设计中尽力避免功率放大和喇叭扩音产生的音染。 为了制造这种相对更“干净”的声音,这种印象往往具有功率很大的放大器(比如800瓦 RMS),来提供更高的“净空高度)(headroom)并避免不需要的失真。在标准AB类技术下制造的800瓦的音箱必然非常沉重,因此有些原音音箱厂商使用重量较轻的D类放大技术(也被称为switching amplifiers),原音吉他音箱配合带有拾音器或麦克风的原音吉他,产生干净、透明的原音音色。通常带有一个简单的调音设备,能把拾音器和麦克风的信号混合。从2000年代早期以来,原音音箱也普遍带有混响或压缩等数字音效,另外也常带有反馈压制设备,比如滤波器、参数均衡器等。 |