电影还音技术变迁史 解读功放的路与乐

【中国数字视听网讯】自1894年卢米埃尔兄弟将第一步电影搬上银幕开始，电影还音技术就一直陪伴其同步发展。早期的电影还音因为没有功率放大设备，都是采用现场人员配音的方法，高档放映场所有时动用几乎和演员人数一样多的配音工作员。而大部分电影因为条件不具备，都是处于无声状态。

1928年，世界第一部有声电影终于面试，然而由于其使用电子管工作，其效益仅仅在1%—2%之间。而且随着使用时间增加，电极逐渐老化，电子管最终停止工作。

1947年晶体管的诞生，使还音放大技术发生了革命性的质变，人们终于可以在电影院听到有足够声压，音频质量更好的声音。在60年代电子管已经广泛的使用到各行各业。

然而，人类是追求100%完美的动物，我们计划要求放大器的能耗比是100%，声音的输出失真是0%。晶体管A类放大器极限效益是25%，B类放大可将理论效益提高到78.5%。然而B类放大的交越失真和过载失真不是使用者可接受的。于是，研发人员又将AB两种技术综合，形成一个称为AB类的放大电路，但效益急剧变低，理论值仅仅在40%左右。然而这一技术的停滞几乎就是50年。在这50年内，几乎没有新的技术突破。

2010年，美国FOCUX公司首次将数字放大原理使用在电影还音技术上。 这一革命性的技术应用，一下子将功率效益改进到90%以上，并且几乎不存在交越失真，相位失真等问题。

2013年,辰星科技推出数字音频处理器M28,它是智辰产品系列专为新型数字影院环境量身打造的最新影院处理产品，可以从多种数字音频源接收音频信号并进行处理，而且可以从网络中任何位置进行控制。M28能够高可靠性确保观众在任何时候任何位置的都可以获取一流影片观看体验.智辰M28可以帮助您充分利用数字影院带来的振奋人心的娱乐新商机。不仅功能强大而且非常经济，是数字影院还音系统的不二之选，不管影片放映前还是放影后，还是放映间，观众始终可以享受到绝佳的环绕声效果，而不受节目源的影响。

所谓的数字放大技术又称为D类放大技术，和之前的AB类放大是处于完全不同的工作方式。数字功放的功放管工作在开关状态，理论上晶体管导通时内阻为零，两端没有电压，当然就没有了功率消耗；而在截止时，由于其内阻无穷大，电流又为零，也不消耗任何电能。所以作为放大元件的晶体管本身不消耗功率，电源的利用率非常高。由于其工作在开关状态，自然就没有了所谓的互调失真、交越失真，过载失真等，同时由于其使用脉冲调制放大，普通的电磁干扰根本对它无任何作用。这些特性反应在在音质上让使用者明显的感觉到声音透明度、解析力，背景的宁静等方面是传统功放不可比拟的。而且由于其效率高，耗损小，其散热结构可以做得非常小巧简单，整机体积仅仅只有传统功放的1/4到1/2。

数字功放的概念早在20世纪六七十年代就有人提出了，但受限技术条件，进展较较慢。1983年，M.B.Sandler等学者提出D类放大的PCM数字功放的基本结构：如何把PCM信号变成PWM（脉冲调宽信号）。声音信息埋藏在脉冲的占空比或脉冲密度中。以脉冲密度来表示信号大小，脉冲密度大的地方，表示电压高；稀的地方，电压就低。从而奠定了现代数字放大理论的基础。

音频PWM编码的获取有两种途径，一是对模拟音频信号进行模数变换直接生成PWM数字音频。二是对其它编码的数字音频，如CD的PCM编码，通过数字信号处理技术变换成PWM码。获得后用此信号去控制大电流的开关型MOSFET功率管，由功率管输出一个大能量的PWM码。输出电压的大小由电源电压决定，输出的电流由负载扬声器的阻抗和电路形式决定。功率管工作在开关状态，只要开关特性好，线性要求几乎没有，制造成本比音响对管低。在工业控制上这类MOSFET是很普遍，取材也比较方便。为了更好地利用市场上不断走俏的新制作节目，辰星科技M28除了可以接收数字影院服务器的数字音频之外，还增加了另外2路数字音频输入端。辰星M28几乎可接收来自任何数字影院服务器的8声道AES音频。同时，光纤和S/PDIF同轴数字输入，还可接收民用产品的数字音频输出信号。麦克风和模拟非同步输入更是让M28功能如虎添翼。

早期由于MOSFET的技术发展限制，这类放大器只是使用在小功率场合，随着MOSFET的稳定性以及功率的提高，才逐渐将它应用于大功率电路中。

而数字功放的优越性是显而易见的，随着产品的成熟和稳定，大规模的数字放大完全取代模拟放大只是迟早的问题。