老夫聊发少年狂 ,功放到底有多强
发布于 2021-09-08 11:38
功率放大器简称功放,俗称“扩音机”,是音响系统中最基本的设备,功放的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱放声。
一套良好的音响系统功放的作用功不可没.,市面上的功放按推动方式来分大致分为两类:定压跟定阻。
定压功放,顾名思义就是一电压来驱动喇叭,定压式功放机可输出百伏高电压,不随负载的增减而变化,它的输出可以减小线路损耗,可以远距离接喇叭,可作远距离有线广播用,一般都是采用并联接法。
其特点有:1、多应用于公共场合;2、单声道输出;3、高电压低电流输出。
因为定压功放主要应用于公共场合的公共广播,也应用于家庭的背景音乐,而且公共广播和背景音乐系统音箱和功放的距离比较远,因而具有以下优势:
1、系统支持多扬声器,一台功放可以带动多个分部与多点的扬声器,信息发布范围大;
2、支持不同功率等级的扬声器加入系统,不同功率的扬声器配套不同的线间变压器都可以在总功率允许的前提下加入到功放输出总线上,同样的扬声器也可以通过接驳线间变压器的不同抽头实现不同的功率信号输出;
3、低成本系统,功放输出电压高,支持普通的电线远程传输,整体系统铜耗低,成本低;
4、容易扩展,系统可以随时增加不同的扬声器单元实现扩展,只需要简单的线路连接,注意就是扬声器所得功率总和不超过扩音机额定输出功率。
定阻功放,与定压功放不同,其类功放是以电流驱动喇叭,如果说定压用在要求音质不是很高的大空间,反之定阻用于对于音质有要求的场合,此类功放机输出的电流大、电压低,如家用、KTV娱乐场所、车载功放,适合与标准阻抗喇叭直接配合。
喇叭的阻抗多用4—8Ω,定阻由于传输的限制只能传输100米以内,故一般用在小空间,音效相对要好。这类功放多为双声道,现在大量出现更多声道的环绕功放。
定阻功放往下细分还可以分为模拟功放跟数字功放,模拟音频功放通常有A类,B类,AB类, G类,H类 TD功放,数字电路功放分为D类,T类。那么模拟功放跟数字功放存在什么渊源?
原来,以前,由于价格和技术上的原因,数字功放只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。
这几年的技术发展使数字功放的元件集成到一两块芯片中,价格也在不断下降,而且D类放大器的放大效率还是达到90%以上。随着DVD家庭影院、迷你音响系统、机顶盒、个人电脑、LCD电视、平板显示器和移动电话等消费类产品日新月异的发展,尤其是SACD、DVDAudio等一些高采样频率的新音源规格的出现,以及音响系统从立体声到多声道环绕系统的进化,都加速了数字功放的发展。
那为什么数字功放可以取代模拟功放成为各行业的娇儿,原来它···
1、过载能力与功率储备
数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。模拟功放电路分为A类、B类或AB类功率放大电路,正常工作时功放管工作在线性区;当过载后,功放管工作在饱和区,出现谐波失真,失真程度呈指数级增加,音质迅速变坏。而数字功放在功率放大时一直处于饱和区和截止区,只要功放管不损坏,失真度不会迅速增加。
2、交越失真和失配失真
模拟类功放在过零失真,这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形正负交叉处的失真。而数字功放只工作在开关状态,不会产生交越失真。
3、功放和扬声器的匹配
由于模拟功放中的功放管内阻较大,所以在匹配不同阻值的扬声器时,模拟功放电路的工作状态会受到负载(扬声器)大小的影响。而数字功放内阻不超过0.2Ω(开关管的内阻加滤波器内阻),相对于负载(扬声器)的阻值(4~8Ω)完全可以忽略不计,因此不存在与扬声器的匹配问题。
4、瞬态互调失真
模拟功放几乎全部采用负反馈电路,以保证其电声指标,在负反馈电路中,为了抑制寄生振荡,采用相位补偿电路,从而会产生瞬态互调失真。数字功放在功率转换上没有采用任何模拟放大反馈电路,从而避免了瞬态互调失真。
5、声像定
对模拟功放来说,输出信号和输入信号之间一般都存在着相位差,而且在输出功率不同时,相位失真亦不同。而数字功放采用数字信号放大,使输出信号与输入信号相位完全一致,相移为零,因此声像定位准确。
6、升级换代
数字功放通过简单地更换开关放大模块即可获得大功率。大功率开关放大模块成本较低,在专业领域发展前景广阔。
7、生产调试
模拟功放存在着各级工作点的调试问题,不利于大批量生产。而数字功放大部分为数字电路,一般不需调试即可正常工作,特别适合于大规模生产。
但是有一点该注意的是,如果定阻的功放接定压的音箱,结果主要是音量小。如果定压的功放接定阻的音箱,结果是严重不匹配,极易功放机或音箱过载而损坏。一般远距离广播系统使用定压输出,近距离音响系统使用定阻输出。
无论是模拟功放或数字功放,其功放的额定输出阻抗应与音箱的额定阻抗相一致。此时,功放处于最佳设计负载线状态,因此可以给出最大不失真功率。如果音箱的额定阻抗大于功放的额定输出阻抗,功放的实际输出功率将会小于额定输出功率,会导致声音不饱满、音量低。
如果音箱的额定阻抗小于功放的额定输出阻抗,实际功率会增加,但由于阻抗不匹配,音量开大后可能会有失真。音响系统能工作,但功放有过载的危险,要求功放有完善的过流保护措施来解决。对电子管功放来讲,阻抗匹配要求更严格。
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