功率放大器原理

1、 功率放大器（簡稱“功放”）是音響系統(tǒng)的一個重要單元。它要將從調(diào)音臺輸出的音頻信號經(jīng)過壓限器，均衡器、激勵器進行加工處理，最后將這個音頻信號的能量進行放大后來推動音箱，把聲音送入聲場。 1 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。 A、定壓式功放：為了進行遠距離傳輸音頻信號，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聲器之間加裝線間變壓器以進行阻抗的匹配，使用多只揚聲器時，其功率總和不得超過功放的額定功率，且傳輸線

2、直徑不能過小。 B、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)定的阻抗進行匹配，才能得到額定功率的分配。 2 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。 A、電子管功放：以電子管作為功率放大的主件。（70年代前使用）。 優(yōu)點：音色柔和，富有彈性，空間感強。 缺點：體積大、笨重、功率小，耗能多，工作時需預(yù)熱和散熱。 B、晶體管功放：體積小，功率大，耗能低，技術(shù)指標高，具有良好的瞬間特性。 C、集成電路功放：噪聲小，動態(tài)范圍大，無需保護。 1 1、輸出功率：是功放送給揚聲器的電功率，它包括：、輸出功率：是功

3、放送給揚聲器的電功率，它包括： A、額定功率：指在不失真的前提下，功放的最大輸出功率。 B、最大輸出功率：不考慮失真的大小，將功放音量開到最大，此時它所提供的電功率。 C、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。 D、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。 2、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）0.5dB以內(nèi)。 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。

4、4、噪聲與信噪比：噪聲指功放輸入端不加任何信號時，作為負載的揚聲器所發(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。 5、阻尼系數(shù)：指揚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。 6、動態(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，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。 1、功放與音箱的匹配、功放與音箱的匹配 A、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。 B、音箱功率大于功放功率，俗稱“小馬拉大車”，僅限家庭用。 C、功放功

5、率大于音響功率，在專業(yè)音響系統(tǒng)中常用。因為功放有一定的功率儲備，減少了機器的本底固有噪聲和失真度，使聲音質(zhì)量得到提高，因為大功率易燒壞音箱的高音單元，所以必須有專業(yè)人士進行操作，常規(guī)情況下，專業(yè)功放的功率比音箱功率大2/3既可。 2、 如何選擇功率放大器如何選擇功率放大器 A、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 舞廳、DISCO廳選擇大功率功放 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。 KTV選用小功率，多功能的功放。 B、根據(jù)音頻信號傳輸距離來選擇 多功能廳的會議系統(tǒng)采用遠距離分散式揚聲器系統(tǒng)，需要選用定壓式功放。 歌舞廳、劇院主音箱系統(tǒng)選擇定阻式功放。

6、C、根據(jù)音箱功率選擇功放，功放功率大于音箱功率2/3。 1、 專業(yè)功放一般只有開關(guān)、旋鈕和指示燈三部分。 開關(guān)使用時應(yīng)注意開機時應(yīng)是整個擴聲系統(tǒng)最后一個開啟；關(guān)機時，應(yīng)最先關(guān)閉。 衰減器旋鈕（也叫音量鈕）：旋至最左邊時，進入功放的輸入信號為零，變壓器無輸出。旋至最右邊時，進入功放的輸入信號最大，變壓器輸出也最大。 指示燈一般分為峰值燈和過載削波燈。 2、 功放在長時間工作后，搬運及安放時注意免受振動和撞擊，與音箱連接時注意極性正確接駁。 3、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。 AV功放的技術(shù)特性功放的技術(shù)特性 AV功放中有很多專業(yè)術(shù)語與技術(shù)應(yīng)用，以下是主流的一些技術(shù)。1.

7、多聲道獨立放大器高檔的AV功放內(nèi)部均所采用同樣的獨立放大器，每一個聲道的音質(zhì)不會相互干擾，確保聲音品質(zhì)的一致性。2.Audyssey MultEQXT讓每一組喇叭在聆聽空間內(nèi)獲得最佳的頻率響應(yīng)。將樂器和音效精確地鎖定，形成無縫環(huán)抱的環(huán)繞聲場。3.Denon Link HD 數(shù)碼時基控制免受時基失真的影響，享受更細致及更富包圍感的藍光音效。4.HDMI1.4a相比之前的HDMI版本支持最新的4K、3D與ARC等技術(shù)。5.全新4K超高清分辨率繼1080P之后的下一代超高清分辨率，截至2012年只有少數(shù)AVR產(chǎn)品支持，如：DENON AVR-3313等。6.在AVR中，4K顯示分為多種技術(shù)，包括：直

8、通、升頻和GUI顯示等。真正意義上4K超高清顯示的AVR應(yīng)帶有直通功能，升頻功能其實是把普通視頻信號提升至4K規(guī)格，而GUI則可以在顯示設(shè)備上疊加設(shè)置菜單。7.AirPlay功能，無線流媒體技術(shù)，更方便地通過智能設(shè)備或電腦播放流媒體音樂。HIFI功放的技術(shù)特性功放的技術(shù)特性HIFI功放與AV功放略有不同，HIFI功放常具有以下特征： 1.2.0聲道立體聲，大部分HIFI功放只有兩聲道輸出，與AV功放的環(huán)繞聲效果不同，HIFI功放更注重高保真音質(zhì)，更低的聲音失真，真實還原音樂。2.高級的HIFI功放采用前后級分離式，以確保更高品質(zhì)的音質(zhì)再現(xiàn)。3.HIFI功放內(nèi)的超級動態(tài)放大器模塊（HDAM）有助

9、于產(chǎn)生更具動態(tài)、準確和精細的聲音。4.一臺高質(zhì)量的HIFI級功放必須采用穩(wěn)定的機構(gòu)，與厚質(zhì)的金屬面板，從而減少音頻電路間的相互干擾，對音質(zhì)的提升有很大幫助。5.采用電流反饋型高速離散式電路，有利于實現(xiàn)超高域的高聲道分離度。6.帶有F.C.B.S.系統(tǒng)功能的高檔功放可以連接兩臺前級，從控制放大器里將左右聲道完全分離的進行信號傳輸和放大。一是看接口是否齊全 一部功放應(yīng)當具備的最基本輸入輸出接口，應(yīng)當包括以下這些：同軸、光纖、RCA多聲道輸入接口，用于輸入數(shù)碼或模擬音頻信號；喇叭輸出接口，用于向音響輸出信號。二是看環(huán)繞聲格式是否齊備 目前流行的環(huán)繞聲格式主要有DD和DTS，以上兩種均為5.1聲道?，F(xiàn)

10、在這兩種格式已發(fā)展到DD EX和DTS ES，均為6.1聲道。三是看所有聲道功率是否單獨可調(diào) 有的廉價功放是將雙聲道分成五個聲道，聲道要大就一塊大，要小就一塊小，而真正合格的AV功放每個聲道都可以單獨調(diào)節(jié)。如何選擇功放四是看功放的重量 一般來說，應(yīng)盡量選擇較重的機種，理由是較重的器材首先電源供應(yīng)部分較強，功放大部分的重量都來自于電源與機箱，器材較重，就表示他使用的變壓器數(shù)值較大，或使用了容量較大的電容，這些對于放大器而言是提升品質(zhì)的做法。其次是機箱較重，吉祥的材料與重量對聲音有著一定程度的影響，某些材質(zhì)做成的機箱，對于機箱內(nèi)電路和外界散步的無線電波隔絕有著一定的幫助。機箱的重量較高或結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定

11、，還可以避免器材受到無謂的振動而影響聲音。三是較重的功放，用料通常較為豐富扎實。歐美功放機的特點歐美功放機的特點 在功放機的發(fā)展史上，麥景圖（McIntosh）、馬蘭氏（Marantz）曾經(jīng)是美國早期產(chǎn)品的杰出代表。由于受UC、NEMA、NEC三大工業(yè)標準的規(guī)范，美國出產(chǎn)的功放機在品質(zhì)上都有一定的保障。君不見50年代麥景圖出品的一些產(chǎn)品至今還能正常工作，馬蘭氏的Mode7、Mode8（B）、Mode9至今仍然為發(fā)燒友趨之若鶩。在70年代，由于日本產(chǎn)品在世界音響市場上的崛起和美國國內(nèi)加工費用的不斷升高，不但使崇尚手工制作和小規(guī)模生產(chǎn)的一些美國公司紛紛倒閉或被兼并，就連麥景圖、Fisher和馬蘭氏

12、這些著名的廠家也難以幸免，馬蘭氏現(xiàn)在被荷蘭飛利浦收購，隨后又和日本天龍公司強強聯(lián)合組建的D&M公司。Fisher被日本三洋電機收購，麥景圖則不得不接受愛華（Aiwa）的資金。不過，隨著經(jīng)濟的好轉(zhuǎn)和Jeff Rowland 、Mark Levinson、Krell等公司的出現(xiàn)，美國出品的功放機基本上能保持原有的特色。一般來說，美國出品的高檔功放機品質(zhì)一流，在聲音的表現(xiàn)上則注重音場的寬度和深度，同時他們的能量充足，可以輕松的應(yīng)付世界各地出產(chǎn)的各類型音箱，總體來說，售價高、體積大、品質(zhì)好、聲音的音樂性佳是美國出品的功放機的顯著特點，象麥景圖的MC1000、MC500、C40 ，Mrak Le

13、vinson的No.333L，No.33L，Jeff Lowland的Model 8T、Model19T和Krell的Model 300、Model 600等龐然大物，就是美國現(xiàn)在出品的功放機的杰出代表。 歐洲的功放機以英國、荷蘭、德國、法國等國的出品為代表。英國出品的功放機因受其人文因素的影響，大都表現(xiàn)出一種擅于詮釋古典音樂的傾向，這種傾向使它在生冷的 數(shù)碼聲響起之初得以大行其道，而其中一些有著傳統(tǒng)LP唱盤般溫暖、柔順音色的功放機更是深得樂迷、傳媒的贊揚。難怪有人說，如果想以低廉的價格去購買一部聲音有音樂韻味的功放機，那么英國貨可能是唯一的選擇。在國內(nèi)較為常見且有一定影響的英國品牌有：Lin

14、k、Quad、Naim、音樂傳真（Musical Fidelity）、雅駿（Arcam）等，而在中、低價位中，音樂傳真的A1、A2、Elektra E10，雅駿的Alpha7、Alpha8都是口碑不錯的機型。 歐洲出產(chǎn)的功放機除英國的產(chǎn)品外，主要還有德國、法國、荷蘭等國的產(chǎn)品。德國的產(chǎn)品由于在質(zhì)量上有嚴格的要求，因此在品質(zhì)上它和美國的產(chǎn)品一樣，有著一定的保證。在音色上它也有著音色純正，細節(jié)刻畫出色的特點。法國的功放機和德國的產(chǎn)品有著相同的地方，不過德、法產(chǎn)的功放機在國內(nèi)較為少見。 荷蘭出產(chǎn)的功放機，以飛利浦位代表，其產(chǎn)品在音色上也有音色純正，富有音樂味的特點。但由于近年來飛利浦將音響生產(chǎn)轉(zhuǎn)移到

15、日本和東南亞，因此，有荷蘭本土出產(chǎn)的功放機并不多見，相反，由飛利浦提供關(guān)鍵技術(shù)、外形設(shè)計，而在日本制造的機種不斷出現(xiàn)。因此，現(xiàn)在的飛利浦產(chǎn)品無論在外形上和音色上都帶有一些日本產(chǎn)品的味道，馬蘭氏的情況也類似。日本產(chǎn)功放機的特點日本產(chǎn)功放機的特點 由于日本人掌握著先進的技術(shù)和有進行大規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢，現(xiàn)在的日本產(chǎn)功放機不但有著精美的外形，而且在性能價格比上也有著一定優(yōu)勢。以往的日本產(chǎn)功放機，由于受其傳統(tǒng)音樂“雅樂”等的影響，往往過于強調(diào)高低頻，音色也生硬，因此被人戲稱大鼓加三角鐵。不過現(xiàn)在日本一些著名公司出產(chǎn)的優(yōu)秀產(chǎn)品已越來越注意功放機音色的平衡，細節(jié)的刻畫也非常清晰，在高檔產(chǎn)品中，金嗓子（Accu

16、phase）等一些產(chǎn)品已足以令歐美的產(chǎn)品汗顏；在中檔產(chǎn)品中，像天龍的PMA-2000、PMA-S1、PMA-S10，索尼的TA-FA5ES、F-5000，安橋的Intergra A-927和先鋒的A-05等一大批產(chǎn)品已呈現(xiàn)出咄咄逼人的勢頭。 在中低檔的日本產(chǎn)品中，雖然在音色上仍然有生硬的現(xiàn)象，但如果在相同售價下和歐美的產(chǎn)品相比較，日本的產(chǎn)品往往顯得超值。在搭配上，如果用中價位的日本產(chǎn)功放機和歐美的音箱（如天龍和Kef，雅馬哈和B&W）相配而性能互補，那么在音色上也會有令人滿意的效果。 揚聲器俗稱喇叭，它作為高保真放聲系統(tǒng)的最后一個環(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?/p>

17、氣振動的聲能。通常把揚聲器，箱體和分頻器三者的組合稱為“揚聲器系統(tǒng)”。 1、 按聲波輻射方向分：直射式（紙盆揚聲器）、反射式（號筒揚聲器）。 2、按換能原理來分：電動式、電容式、電壓式、電磁式。 1、 按頻率特性來分：低音、中音、高音和全音域揚按頻率特性來分：低音、中音、高音和全音域揚聲器。聲器。 A、高音揚聲器：僅為重放音頻中高頻成分而設(shè)計的揚聲器單元。通常采用口徑較小的揚聲器。 B、中音揚聲器：適用頻域在500Hz5KHz中頻音發(fā)音的號筒型或錐型揚聲器。 C、低音揚聲器：專為重放500Hz以下低音信號而設(shè)計的揚聲器單元。低音通常分為中低音頻段（100500Hz）；低音頻段（40150Hz）

18、；超低音頻段（2050Hz）。 D、全音域揚聲器：指一個揚聲器單元能重放全音域的聲音，此類揚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，錄音機等民用產(chǎn)品中。 4 4、按用途來分：、按用途來分： A、監(jiān)聽揚聲器：供調(diào)音人員來評價音色質(zhì)量的揚聲器。 要求：頻響寬、失真低，指向性好，功率大，動態(tài)范圍大，抗過載。 B、主聲揚聲器：面對觀眾，輻射全場。 C、補聲揚聲器：側(cè)后方，彌補主聲不足。 D、巡回演出揚聲器：大功率，移動方便。 E、影院揚聲器：適應(yīng)數(shù)碼技術(shù)，語言清晰，穿透力強。 5 5、按外形來分：、按外形來分：圓錐形、球頂形、號角形。 1、紙盆揚聲器的結(jié)構(gòu)（

19、如圖）： 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。 2、工作原理： 當功率放大器輸出的音頻電流通過音圈時，由于磁場與音圈的相互作用，音圈就會產(chǎn)生高變運動，音圈被固定在紙盆上，音圈隨信號振動，通過振動系統(tǒng)實現(xiàn)電聲轉(zhuǎn)換。 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。 一只揚聲器不帶任何附件而單獨使用時，稱之為揚聲器單元。 音箱又稱為揚聲器箱，一般由單只或多只揚聲器、分頻器、衰減器、箱體等組成。 常見的音箱有敞開式、密閉式、倒相式、聲阻尼式。 1、敞開式敞開式：

20、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，電視機等。 2、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。 3、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。使揚聲器前后的墀不會產(chǎn)生干涉，改善低頻特性，同時豐富中、高音，體積小，訊息工期方便。4、倒相式：在揚聲器面板上開一個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，使之產(chǎn)生180度倒相，當紙盆振動時，前后聲波相疊加，增加低頻輻射。 6、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長方形的柱狀體，在柱體內(nèi)以直線排列一定數(shù)量的揚

21、聲器，形成同軸輻射聲的揚聲器系統(tǒng)（如圖）。 揚聲器的技術(shù)性能決定音箱質(zhì)量的高低，會場用揚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，動態(tài)范圍要大，瞬間特性要好。 1、揚聲器的口徑尺寸：指聲波輻射口的最大幾何尺寸。對于低音揚聲器而言，口徑尺寸越大，放音頻率越低；對于高音揚聲器而言，口徑尺寸越大，指向性越強。 2、標稱功率：分為額定功率和最大功率。 A、額定功率：指揚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）。 B、最大功率：指揚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。 3、有效頻率范圍：當給揚聲器一個恒壓信號時，并使該信號由低頻到高頻改變頻率時，揚聲器產(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。 4、靈敏度：指給揚聲器輸入1W的電功率，在離揚聲器軸向正面1米處所測得的聲壓值、靈敏度越高，說明揚聲器效率越高。 5、失真： A、諧波失真：由揚聲器磁場不均勻及振動系統(tǒng)失衡引起，一般在低頻重放時易產(chǎn)生，該指標不應(yīng)超過3%。 根據(jù)有關(guān)資料和實際聽音的經(jīng)驗，諧波失真在1以下時，就有良好的主觀聽感；諧波失真在3就容易被人們所察覺；諧波失真達到5時，主觀聽感就令人煩躁；如果諧波失真超過10，主觀聽感就令人難以忍受。同時，人們對奇次諧波失