功率放大器與揚(yáng)聲器

1、功率放大器與揚(yáng)聲器（音箱） l功率放大器（簡稱“功放”）是音響系統(tǒng)的一個(gè)重要 單元。它要將從調(diào)音臺(tái)輸出的音頻信號(hào)經(jīng)過壓限器， 均衡器、激勵(lì)器進(jìn)行加工處理，最后將這個(gè)音頻信號(hào) 的能量進(jìn)行放大后來推動(dòng)音箱，把聲音送入聲場(chǎng)。 l1 1、按照功放與音箱的配接方式來分：定壓式功放、定、按照功放與音箱的配接方式來分：定壓式功放、定 阻式功放。阻式功放。 lA、定壓式功放：為了進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸音頻信號(hào)，減少 在傳輸線的能量損耗，以較高的電壓形式傳送功率信 號(hào)。一般有75V、120V、240V等不同的電壓輸出端子 提供使用者選擇。使用定壓式功放要求在功放和揚(yáng)聲 器之間加裝線間變壓器以進(jìn)行阻抗的匹配，使用多只 揚(yáng)

2、聲器時(shí)，其功率總和不得超過功放的額定功率，且 傳輸線直徑不能過小。 lB、定阻式功放：即功放以固定阻抗形式輸出音頻信號(hào)， 要求音箱必須按規(guī)定的阻抗進(jìn)行匹配，才能得到額定 功率的分配。 l2 2、按功放使用的元件來分：電子管式、晶體管式、集、按功放使用的元件來分：電子管式、晶體管式、集 成電路式。成電路式。 lA、電子管功放：以電子管作為功率放大的主件。（70 年代前使用）。 l優(yōu)點(diǎn)：音色柔和，富有彈性，空間感強(qiáng)。 l缺點(diǎn)：體積大、笨重、功率小，耗能多，工作時(shí)需預(yù) 熱和散熱。 lB、晶體管功放：體積小，功率大，耗能低，技術(shù)指標(biāo) 高，具有良好的瞬間特性。 lC、集成電路功放：噪聲小，動(dòng)態(tài)范圍大，無

3、需保護(hù)。 l1 1、輸出功率：是功放送給揚(yáng)聲器的電功率，它包括：、輸出功率：是功放送給揚(yáng)聲器的電功率，它包括： l A、額定功率：指在不失真的前提下，功放的最大輸 出功率。 lB、最大輸出功率：不考慮失真的大小，將功放音量開 到最大，此時(shí)它所提供的電功率。 lC、音樂輸出功率：在輸出不失真的情況下，功放對(duì)音 樂信號(hào)的瞬間最大輸出功率。 lD、峰值音樂輸出功率：不考慮失真的大小，功放所能 提供的最大音樂功率。 l2、頻率響應(yīng)：指在指定頻帶內(nèi)各頻率成分的增益特性， 即不允許產(chǎn)生高（低）頻音的增益不平均的情況，高質(zhì) 量的功放的頻率響應(yīng)在2020KHz內(nèi)，不平均度應(yīng)保 持在（正負(fù)）0.5dB以內(nèi)。 l

4、3、非線性失真：包括總諧波失真和互調(diào)失真，專業(yè)功放 的總諧波失真要在0.1%以下，互調(diào)失真在0.02%以下。 l4、噪聲與信噪比：噪聲指功放輸入端不加任何信號(hào)時(shí)， 作為負(fù)載的揚(yáng)聲器所發(fā)出的聲音（來自內(nèi)部電路），信 噪比指功放輸出的有用信號(hào)與噪聲之比，專業(yè)功放的信 噪比值應(yīng)大于100dB。 l5、阻尼系數(shù)：指揚(yáng)聲器阻抗與功放輸出阻抗的比值， 該系數(shù)的大小會(huì)影響重放音質(zhì)，通常阻尼系數(shù)大，表 明功放的輸出內(nèi)阻很低。 l6、動(dòng)態(tài)特性：指瞬態(tài)響應(yīng)。如打擊樂器、彈奏樂器等 發(fā)出猝發(fā)聲脈沖信號(hào)時(shí)，若功放的瞬態(tài)響應(yīng)性差就跟 不上這些瞬態(tài)信號(hào)的變化，從而產(chǎn)生失真。 l1、功放與音箱的匹配、功放與音箱的匹配 lA

5、、音箱功率等于功放的額定功率（即等功率匹配）在 電子管功放常用。 lB、音箱功率大于功放功率，俗稱“小馬拉大車”，僅 限家庭用。 lC、功放功率大于音響功率，在專業(yè)音響系統(tǒng)中常用。 因?yàn)楣Ψ庞幸欢ǖ墓β蕛?chǔ)備，減少了機(jī)器的本底固有 噪聲和失真度，使聲音質(zhì)量得到提高，因?yàn)榇蠊β室?燒壞音箱的高音單元，所以必須有專業(yè)人士進(jìn)行操作， 常規(guī)情況下，專業(yè)功放的功率比音箱功率大2/3既可。 l1、 如何選擇功率放大器如何選擇功率放大器 lA、根據(jù)廳堂的性質(zhì)，環(huán)境和用途來選擇不同類型的功 放 l舞廳、DISCO廳選擇大功率功放 l專業(yè)使用選擇頻率響應(yīng)范圍寬，失真度小，信噪比大， 音色優(yōu)美的功放。 lKTV選用

6、小功率，多功能的功放。 lB、根據(jù)音頻信號(hào)傳輸距離來選擇 l 多功能廳的會(huì)議系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離分散式揚(yáng)聲器系 統(tǒng)，需要選用定壓式功放。 l 歌舞廳、劇院主音箱系統(tǒng)選擇定阻式功放。 lC、根據(jù)音箱功率選擇功放，功放功率大于音箱功率 2/3。 l1、 專業(yè)功放一般只有開關(guān)、旋鈕和指示燈三部分。 l開關(guān)使用時(shí)應(yīng)注意開機(jī)時(shí)應(yīng)是整個(gè)擴(kuò)聲系統(tǒng)最后一個(gè) 開啟；關(guān)機(jī)時(shí)，應(yīng)最先關(guān)閉。 l衰減器旋鈕（也叫音量鈕）：旋至最左邊時(shí)，進(jìn)入功 放的輸入信號(hào)為零，變壓器無輸出。旋至最右邊時(shí)， 進(jìn)入功放的輸入信號(hào)最大，變壓器輸出也最大。 l指示燈一般分為峰值燈和過載削波燈。 l2、 功放在長時(shí)間工作后，搬運(yùn)及安放時(shí)注意免受振動(dòng)

7、和撞擊，與音箱連接時(shí)注意極性正確接駁。 l3、在固定系統(tǒng)中，功放輸出音量一經(jīng)確定，一般不需 要隨意調(diào)整。 l揚(yáng)聲器俗稱喇叭，它作為高保真放聲系統(tǒng)的最后一個(gè) 環(huán)節(jié)，其任務(wù)是把功率放大器輸出的信號(hào)能量不失真 地轉(zhuǎn)變?yōu)榭諝庹駝?dòng)的聲能。通常把揚(yáng)聲器，音箱和分 頻器三者的組合稱為“揚(yáng)聲器系統(tǒng)”。 l1、 按聲波輻射方向分：直射式（紙盆揚(yáng)聲器）、反射 式（號(hào)筒揚(yáng)聲器）。 l2、按換能原理來分：電動(dòng)式、電容式、電壓式、電磁 式。 l1、 按頻率特性來分：低音、中音、高音和全音域揚(yáng)按頻率特性來分：低音、中音、高音和全音域揚(yáng) 聲器。聲器。 lA、高音揚(yáng)聲器：僅為重放音頻中高頻成分而設(shè)計(jì)的揚(yáng) 聲器單元。通常采用口

8、徑較小的揚(yáng)聲器。 lB、中音揚(yáng)聲器：適用頻域在500Hz5KHz中頻音發(fā)音 的號(hào)筒型或錐型揚(yáng)聲器。 lC、低音揚(yáng)聲器：專為重放500Hz以下低音信號(hào)而設(shè)計(jì) 的揚(yáng)聲器單元。低音通常分為中低音頻段（100 500Hz）；低音頻段（40150Hz）；超低音頻段（20 50Hz）。 lD、全音域揚(yáng)聲器：指一個(gè)揚(yáng)聲器單元能重放全音域的 聲音，此類揚(yáng)聲器一般頻率范圍控制在中低音至高音 范圍，低音頻的下限大于100Hz，常使用在電視機(jī)，錄 音機(jī)等民用產(chǎn)品中。 l4 4、按用途來分：、按用途來分： l A、監(jiān)聽揚(yáng)聲器：供調(diào)音人員來評(píng)價(jià)音色質(zhì)量的揚(yáng)聲 器。 l要求：頻響寬、失真低，指向性好，功率大，動(dòng)態(tài)范 圍大

9、，抗過載。 lB、主聲揚(yáng)聲器：面對(duì)觀眾，輻射全場(chǎng)。 lC、補(bǔ)聲揚(yáng)聲器：側(cè)后方，彌補(bǔ)主聲不足。 lD、巡回演出揚(yáng)聲器：大功率，移動(dòng)方便。 lE、影院揚(yáng)聲器：適應(yīng)數(shù)碼技術(shù)，語言清晰，穿透力強(qiáng)。 l5 5、按外形來分：、按外形來分：圓錐形、球頂形、號(hào)角形。 l1、紙盆揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)（如圖）： l由錐形紙盆、音圈、定心支片組成。紙盆由盆架與定 心片支撐，音圈直接連在紙盆上。 l2、工作原理： l 當(dāng)功率放大器輸出的音頻電流通過音圈時(shí)，由于磁 場(chǎng)與音圈的相互作用，音圈就會(huì)產(chǎn)生高變運(yùn)動(dòng)，音圈 被固定在紙盆上，音圈隨信號(hào)振動(dòng)，通過振動(dòng)系統(tǒng)實(shí) 現(xiàn)電聲轉(zhuǎn)換。 l紙盆面積越大越有利于聲輻射，通常低音紙盆口 徑為20

10、30cm，高音紙盆口徑在10cm以下。紙盆揚(yáng)聲 器具有結(jié)構(gòu)簡單、音質(zhì)柔和，頻率范圍寬、低音好的 特點(diǎn)。 l一只揚(yáng)聲器不帶任何附件而單獨(dú) 使用時(shí)，稱之為揚(yáng)聲器單元。 l音箱又稱為揚(yáng)聲器箱，一般由單只或多 只揚(yáng)聲器、分頻器、衰減器、箱體等組 成。 l常見的音箱有敞開式、密閉式、倒相式、 聲阻尼式。 l1、敞開式敞開式：由障板與共鳴腔組合而成，蓋面上有許多 孔眼，如家用收錄機(jī)，電視機(jī)等。 l2、聲阻尼式聲阻尼式：在音箱的開口孔道內(nèi)，裝有許多玻璃石 等聲阻材料以此來降低箱內(nèi)的共振頻率，改善音箱的 低頻特性。 l3、密閉式密閉式：把音箱封閉起來，在面板上只留喇叭口， 減少聲反射。使揚(yáng)聲器前后的墀不會(huì)產(chǎn)生

11、干涉，改善 低頻特性，同時(shí)豐富中、高音，體積小，訊息工期方 便。 4、倒相式：在揚(yáng)聲器面板上開一個(gè)口或插 入一根倒相管，使箱內(nèi)的彈性空氣和管 內(nèi)空氣發(fā)生共振，使墀產(chǎn)生180度倒相， 當(dāng)紙盆振動(dòng)時(shí)，前后聲波相疊加，增加 低頻輻射。 5、倒相式：在揚(yáng)聲器面板上開一個(gè)口或插入一根倒 相管，使箱內(nèi)的彈性空氣和管內(nèi)空氣發(fā)生共振，使墀 產(chǎn)生180度倒相，當(dāng)紙盆振動(dòng)時(shí)，前后聲波相疊加，增 加低頻輻射。 l6、聲柱：是一種特殊音箱，常用于大型劇場(chǎng)，用金屬 板材或木料制成一個(gè)長方形的柱狀體，在柱體內(nèi)以直 線排列一定數(shù)量的揚(yáng)聲器，形成同軸輻射聲的揚(yáng)聲器 系統(tǒng)（如圖）。 l揚(yáng)聲器的技術(shù)性能決定音箱質(zhì)量的高低，會(huì)場(chǎng)用

12、揚(yáng)聲 器要考慮其指向性，以保證會(huì)場(chǎng)有均勻的聲壓級(jí)；語 言用揚(yáng)聲器，其頻率范圍不太寬，低音也不要太豐富， 以免影響語言的清晰；高保真重放系統(tǒng)則頻響要寬， 動(dòng)態(tài)范圍要大，瞬間特性要好。 l1、揚(yáng)聲器的口徑尺寸：指聲波輻射口的最大幾何尺寸。 對(duì)于低音揚(yáng)聲器而言，口徑尺寸越大，放音頻率越低； 對(duì)于高音揚(yáng)聲器而言，口徑尺寸越大，指向性越強(qiáng)。 l2、標(biāo)稱功率：分為額定功率和最大功率。 l A、額定功率：指揚(yáng)聲器在允許的失真范圍內(nèi)，所 允許的最大輸入功率（一般由廠家給出）。 l B、最大功率：指揚(yáng)聲器在某一瞬間所能承受的最 大峰值功率，通常是額定功率的24倍。 l3、有效頻率范圍：當(dāng)給揚(yáng)聲器一個(gè)恒壓信號(hào)時(shí)，

13、并使 該信號(hào)由低頻到高頻改變頻率時(shí)，揚(yáng)聲器產(chǎn)生的電壓 也隨之變化，比變化曲線越寬說明放聲特性越好。 l4、靈敏度：指給揚(yáng)聲器輸入1W的電功率，在離揚(yáng)聲器 軸向正面1米處所測(cè)得的聲壓值、靈敏度越高，說明揚(yáng)聲 器效率越高。 l5、失真： l A、諧波失真：由揚(yáng)聲器磁場(chǎng)不均勻及振動(dòng)系統(tǒng)失衡 引起，一般在低頻重放時(shí)易產(chǎn)生，該指標(biāo)不應(yīng)超過7%。 l B、互調(diào)失真：因兩種不同頻率信號(hào)同時(shí)加入揚(yáng)聲器 時(shí)，互相調(diào)制而引起。會(huì)造成音調(diào)失真，當(dāng)該指標(biāo)較大 時(shí)會(huì)使合唱，合奏等節(jié)目音質(zhì)變壞。 l C、瞬態(tài)失真：因揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)的慣性而造成。慣 性使紙盆不能緊跟瞬息變化的信號(hào)，從而引起輸入信號(hào) 變形。 l6、指向性：指揚(yáng)聲器將聲波輻射各個(gè)方向的能力。 300Hz以下的低頻指向性不明顯，而高頻則尖銳，口徑 大，指向性尖銳，口徑小，指向性寬；紙盆深，高頻指 向性強(qiáng)，紙盆淺，低頻指向性強(qiáng)。 l1、 專業(yè)擴(kuò)聲用揚(yáng)聲器 l多用于各種類型的室內(nèi)外演出，主要是向廣大觀眾或 聽眾播放音樂，歌曲等節(jié)目。要選用功率大、頻帶寬、 失真小、靈敏度高的揚(yáng)聲器，高頻單元一般選用號(hào)角 式揚(yáng)聲器。中、低頻單元多選用紙盆揚(yáng)聲器，大型劇 場(chǎng)使用聲柱。 l2、 監(jiān)聽用揚(yáng)聲器 lA、供調(diào)控