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主题:音频功放基础

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音频功放基础  发帖心情 Post By:2013-10-1 0:15:42 [只看该作者]

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关键词:功放功率放大器——也就是我们常说的“功放”,其作用就是将输入的信号放大,我们知道声音信号也好,转换成的电信号也好,其本质是“波”,要是用函数的形式表现出来,就是正弦波。嘿嘿~想想数学里学的正弦函数,没忘吧。功率放大,也就将“波”的振幅放大。如何放大“波”的振幅呢?我们知道有种电子器件叫做“三极管”,也就是常说的“晶体管”,功放里面我们也常说成“功率管”,就具有放大电流的作用,放大的原理我们先不用管它……有这点预备知识,可以说说功放的种类了。 
 
    1.通常根据功放中功放管的导电方式不同,可以分为甲类功放(又称A类)、乙类功放(又称B类)、甲乙类功放(又称AB类),甲类功放是指在信号的整个周期内(正弦波的正负两个半周),放大器的任何功率输出元件都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低。 
 
    2.乙类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的“臂”(两组放大元件),轮流放大输出的一类放大器,每一“臂”的导电时间为信号的半个周期。乙类放大器的优点是效率高。但是这样存在一个正负半周放大的衔接问题。晶体管放大电流存在一个门限电压,门限电压以下,电压和电流的关系不是线性的,所以在输入电压较低时,输出电压存在着死区,体现在功放上,也就是正负半周衔接处,放大后的信号和原来的信号失去了相似性。也就是在这一段低电压存在着“失真”,这就称作为“交越失真”。反过来我们知道,甲类功放是不存在这种失真的。! 
 
    3.甲乙类功放界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个“臂”导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。这样就避免了门限电压带来的低电压非线性放大失真,也就是解决了乙类放大器的交越失真问题。同时它的效率又比甲类放大器高。按功放输出级放大元件的数量,可以分为单端放大器和推挽放大器。  
 
    单端放大器的输出级由一只放大元件(或多只元件但并联成一组)完成对信号正负两个半周的放大。单端放大机器只能采取甲类工作状态。 
 
    推挽放大器的输出级有两个“臂”(两组放大元件),一个“臂”的电流增加时,另一个“臂”的电流则减小,二者的状态轮流转换。对负载而言,好象是一个“臂”在推,一个“臂”在拉,共同完成电流输出任务。尽管甲类放大器可以采用推挽式放大,但更常见的是用推挽放大构成乙类或甲乙类放大器。按功放中功放管的类型不同,可以分为胆机和石机这个就比较简单了,胆机的功放管是电子管,石机的功放管是晶体管。


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音频功放的主要参数
 
  音频功放的主要性能指标有输出功率,频率响应,失真度,信噪比,输出阻抗,阻尼系数等。
 
  输出功率
  输出功率:单位为W,由于各厂家的测量方法不一样,所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率,最大输出功率,音乐输出功率,峰值音乐输出功率。
  音乐功率
  音乐功率:是指输出失真度不超过规定值的条件下,音频功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。
  峰值功率
  峰值功率:是指在不失真条件下,将音频功放音量调至最大时,音频功放所能输出的最大音乐功率。
  额定输出功率
  额定输出功率:当谐波失真度为10[%]时的平均输出功率。也称做最大有用功率。通常来说,峰值功率大  音频功放
  于音乐功率,音乐功率大于额定功率,一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。
  频率响应
  频率响应:表示音频功放的频率范围,和频率范围内的不均匀度。频响曲线的平直与否一般用分贝[db]表示。家用HI-FI音频功放的频响一般为20Hz--20KHZ正负1db.这个范围越宽越好。一些极品音频功放的频响已经做到0--100KHZ。
  失真度
  失真度:理想的音频功放应该是把输入的讯号放大后,毫无改变的忠实还原出来。但是由于各种原因经音频功放放大后的信号与输入信号相比较,往往产生了不同程度的畸变,这个畸变就是失真。用百分比表示,其数值越小越好。HI-FI音频功放的总失真在0。03[%]--0。05[%]之间。音频功放的失真有谐波失真,互调失真,交叉失真,削波失真,瞬态失真,瞬态互调失真等。
  信噪比
  信噪比:是指信号电平与音频功放输出的各种噪声电平之比,用db表示,这个数值越大越好。一般家用HI-FI音频功放的信噪比在60db以上。
  输出阻抗
  输出阻抗:对扬声器所呈现的等效内阻,称做输出阻抗。


 
音频功放的基本原理
 
  音频功放实际上就是对比较小的音频信号进行放大,使其功率增加,然后输出。前置放大主要是完成对小信号的放大,使用一个同向放大电路对输入的音频小信号的电压进行放大,得到后一级所需要的输入。后一集的主要对音频进行功率放大,使其能够驱动电阻而得到需要的音频。
 
 
 
音频功放的信号线
 
  音频功放的音源大致有:收音头、磁带放音头、CD机、电唱机等,这些音源的输出阻抗各有不同,所以在配接时线材的特性阻抗应与音源设备的输出阻抗相近。
  信号线可分为强信号线、弱信号线和标准信号线分别进行讨论:
  1、强信号线是指音箱与功放之间的连接线,这类线往往没有屏蔽层,对于这种线材,关键是要降低其电阻,因为现代功放的输出电阻很低,所以对音箱线的要求也随之增高,如选用截面积大的或多股绞合线。线材从纯铜到银质线均有,比较贵价的一种音箱线为无氧铜音箱专用线,其主要特点是导电性能好,电阻率低,使用了它在重放声音时音色增加不少。由于传输线对不同频率信号有不同的阻抗,这种特性在声音的还原上表现为声音模糊不清,为此人们生产出了一种称为智能信号线的高档音箱连接线,这种线的特点是将信号根据频率高低分为两个通道,一定厚度的外层线通过5KHZ以上的信号,5KHZ以下的信号通过线的内层传输,这就大大地改善了传输线的频率特性,使重放的声音清晰通透。不过如果你的功放输出功率较小或音箱线较短就不要花冤枉钱去用这贵价线材,在这种情况下,效果并不突出。
  2、弱信号线是指话筒到前置放大器之间的连线,通常都是屏蔽线。
  3、标准电平信号线是指音源与功放之间的连接线,它的传输电平在1V左右,也是屏蔽型的传输线。这种线在音响界使用最广,令人感兴趣的是,用不同绝缘介质和金属材料制成的线材对音质有微妙的影响,为此厂家生产了多种型号规格的线材而满足人们对音乐欣赏层次不同的要求。高档成品线,用涂有防静电层的尼龙编织套作外层,内衬金属屏蔽套然后用无氧纯铜作芯线,再配以镀金插头,防止插头接触不好而产生噪声。


 


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