放大器设计与NuPrime的优势
混合D类放大器设计与不同的音色特征
在NuPrime，我们在打造具有不同音色特征的世界级放大器方面迈出了巨大的步伐。从实现接近完美的设计到另一种不同音色特征的设计，这是一项艰巨的挑战。通常，当一个方面得到提升时，另一个方面可能会受到损失。如果我们的目标是制造听起来像管放大器的产品，我们不想牺牲动态和速度，这正是我们取得卓越成就的地方。为了帮助读者理解我们是如何实现这一点的，我们将带您回顾历史，看看这一切是如何开始的。
早期D类放大器的发展
2005年，《The Absolute Sound》（美国）授予NuForce Reference 9放大器年度产品奖。在随附的文章中，Chris Martens表示D类放大器已然到来。尽管NuForce取得了不可否认的成功，但当时D类的声誉并不高。过去十年中，这项新兴技术经历了许多改进。参与高端D类设计的公司大多购买来自ICEpower或Hypex Electronics的模块，并在此基础上进行调整。随着时间的推移，这些模块的性能逐渐提升。每一次UcD（现为Ncore）或ICE的进展都得到了好评。同样，NuForce也在不断推进其物理小巧但功能强大的功率放大器的第1、2、3代设计。[查看关于新派，了解NuPrime的历史]
数字与模拟D类实现方式
用简单的语言来说，D类放大器的工作原理是：输入的模拟信号被调制成一系列脉冲（可以类比于调频（FM）或调幅（AM）信号）。与FM和AM不同，D类通过脉冲的宽度来表示采样模拟信号的幅度。结果是产生一系列相同幅度但宽度不同的脉冲。这些脉冲被进一步处理成幅度更大的脉冲，最终被解调成驱动扬声器的模拟信号。除了将初始的模拟信号转化为脉冲，这种实现方式完全是模拟性质的。通过模拟技术，有很多方式可以塑造声音。而另一种D类实现方式则完全是数字化的：输入信号通过DSP转换为1和0，例如Devialet及类似的低功耗D类芯片。这种方式的优势在于可以处理声音，以增强低频、调整均衡等。这正是D类常常被误认为全数字放大器的原因。不幸的是，全数字方式存在一个显著的缺点——它听起来“数字化”。
NuPrime放大器不是数字放大器
开关放大器，通常称为D类放大器，几十年前就已问世。从一开始，D类就显示出巨大的潜力，但也有显著的缺点：带宽有限，并且在音频信号调制过程中使用固定的锯齿波形，并伴有抖动，掩盖了低电平信号。
与传统的锯齿波配置不同，NuPrime的专利电路设计使用了自然发生的模拟调制信号，不添加任何噪音或抖动。NuPrime并没有依赖现成的解决方案，而是通过自主研发进一步释放了开关放大器的潜力，避免了纯数字开关放大器无法避免的缺陷——换句话说，实现了“最好两全其美”的效果。曾几何时，过热和体积庞大是身份的象征，但如今它们是过时技术的标志。NuPrime放大器的开关频率达到750,000Hz，是CD采样率的10倍以上。在这些频率下，变压器和电容器的工作效率更高，因此可以减小其体积。通常，A类放大器的功率利用率不到30%；其余的能量以热量的形式浪费。高工作温度也会缩短大量使用的电解电容器的使用寿命。
D类设计的进步
在D类模拟实现的早期，工程师们尚未找到如何提升开关频率以避免低频表现、 高频延伸、抖动等缺点的方法。我们需要记住，固态和管式实现也各自有其固有的弱点。问题在于，工程师们已经花费了很长时间去完善这些模式。尽管如此，仍有一些固执的工程师认为D类尚未完全解决，因此其音质不尽人意。事实上，自音乐开始录制以来，最终的分辨率仍然大多难以达到理想状态。理想的声音仍然是一个目标，我们或许不谦虚地说，我们已经在这一目标上取得了显著的进展。
目前，少数专注于D类设计的工程师可以实现超过500kHz的开关频率（CD为44.1kHz）。在我们的实验室，我们的设计运行在1MHz，并在广泛的频率和功率范围内表现出极低的总谐波失真（THD）和令人称赞的低抖动。简单来说，我们的工程师现在已经能够生产出接近完美的D类放大器。我们并不是说大多数工程师知道如何实现这一点。市场上充斥着许多糟糕的D类技术实现。
与ICEpower或Hypex不同，我们并不生产低成本的高量模块。我们花费了大量时间和精力制造具有不同音色特征的放大器。
NuPrime放大器技术的优势
- 高带宽
忠实再现音乐需要大量带宽。不足的带宽会遮蔽重要的空间信息和音色复杂性。NuPrime放大器提供从20Hz到50,000Hz的平坦响应，带宽极高。只有少数非常昂贵的线性放大器才能达到这一标准。这个带宽使NuPrime能够忠实放大复杂的音乐，特别是在广阔的声场方面——准确的空间信息得到充分展现。 - 极高的阻尼因子
阻尼因子简单来说是衡量放大器驱动和控制扬声器的能力。数值越高，效果越好。一款优秀的管放大器的阻尼因子可能在10到100之间。一款高质量的A类放大器的阻尼因子可以达到200。NuPrime放大器的阻尼因子约为400。而且与传统放大器不同，NuPrime的阻尼因子在不同音频频率下完全不受影响。简单来说，NuPrime能为任何扬声器提供 lightning-fast 的动态响应。 - 超低失真和噪声
在传统放大器中，失真和噪声的固定规格并不存在。制造商通常会选择最有利的数字，通常是在1瓦功率下测得的。实际上，随着功率需求的增加，失真和噪声也会增加。NuPrime采用专利技术在每个操作周期中消除失真。NuPrime放大器在每个输出电平和音频频率下都能保持低失真特性。 - 无相位偏移
许多放大器使用输出滤波器，这会导致相位偏移。当相位发生偏移时，空间信息变得不准确。大多数放大器在20kHz时的相位偏移超过45度，随着频率的增加，偏移接近90度。而NuPrime放大器通过独特的闭环设计取消了这些失真，确保所有频率下都没有相位偏移。再强调一次，零相位偏移。
带有灵魂的D类
我们如何制造具有A类或管放大器音色特征的D类放大器？答案在于计算机模拟（特别是SPICE电路模拟）A类和管式设备，并使用A类晶体管对其进行建模。
在D类拓扑结构中，前置放大器阶段通常使用运算放大器。只有少数高端产品使用离散晶体管设计。离散晶体管设计既昂贵又具有挑战性，但它们使我们能够塑造音色特征。
NuPrime提供无与伦比、完全稳定的输出，毫无波纹电压或噪声。在没有这种电子噪声的情况下，音乐从干净的背景中浮现，细腻的细节和微妙的音调得以保留。纯净有其声音，而这种声音非常美妙。
总结来说，NuPrime的音色特征与我们常常与大多数管式放大器相关联的软糯音色，或与固态和开关技术相关联的干涩音色有着明显的区别。