功率放大器及揚(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)音臺輸出的音頻信號經(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)音頻信號的能量進(jìn)行放大后來推動(dòng)音箱，把聲音送入聲場。 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，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。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)聲器時(shí)，其功率總和

2、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，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，無需保護(hù)。 l1 1、輸出功率：是功放送給揚(yáng)

3、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，功放對音樂信號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)。 l3、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

4、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、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

5、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洌瑴p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室谉龎囊粝涞母咭魡卧?，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選用小功率，多功能的功放。lB、根據(jù)音頻信號傳輸距離來選擇l 多功能廳的會議系統(tǒng)采用遠(yuǎn)距離分散式揚(yáng)聲器系統(tǒng)，需要選用

6、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)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)

7、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以下低音信號而設(shè)計(jì)的揚(yáng)聲器單元。低

8、音通常分為中低音頻段（100500Hz）；低音頻段（40150Hz）；超低音頻段（2050Hz）。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，抗過載。lB、主聲揚(yáng)聲器：面對觀眾，輻射全場。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

9、形來分：、按外形來分：圓錐形、球頂形、號角形。 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)，由于磁場與音圈的相互作用，音圈就會產(chǎn)生高變運(yùn)動(dòng)，音圈被固定在紙盆上，音圈隨信號振動(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2030cm，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、

10、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)聲器前后的墀不會產(chǎn)生干涉，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

11、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，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，會場用揚(yáng)聲器要考慮其指向性，以保證會場有均勻的聲壓級；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。對于低音揚(yáng)聲器而言，口徑尺寸越大，放音頻率越低

12、；對于高音揚(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)恒壓信號時(shí)，并使該信號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)聲器磁場不均勻及振動(dòng)系統(tǒng)失衡引起，一般在低頻重放時(shí)易

13、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同時(shí)加入揚(yáng)聲器時(shí)，互相調(diào)制而引起。會造成音調(diào)失真，當(dāng)該指標(biāo)較大時(shí)會使合唱，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，從而引起輸入信號變形。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角式揚(yáng)聲器。中、低頻單元多選用紙盆揚(yáng)聲器，大型劇場使用聲柱。 l2、 監(jiān)聽用揚(yáng)聲器lA、供調(diào)控人