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淺談功放原理和分類
更新時間:2015-6-5 15:28:10 編輯:魚兒 文章來源:音響網(wǎng) 調(diào)整文字大小:【

  首先根據(jù)功放不同的放大類型可分為:

  Class A(A類也稱甲類)、Class B(B類也稱乙類)、Class AB(AB類也稱甲乙類)、Class D(D類也稱數(shù)字類)。

  1、純甲類功率放大器

  在音響領(lǐng)域里人們一直堅守著A類功放的陣地。認為A類功放聲音最為清新透明,具有很高的保真度。但是,A類功放的低效率和高損耗卻是它無法克服的先天頑疾。純甲類功率放大器又稱為A類功率放大器(Class A),它是一種完全的線性放大形式的放大器。在純甲類功率放大器工作時,晶體管的正負通道不論有或沒有信號都處于常開狀態(tài),這就意味著更多的功率消耗為熱量,但失真率極低。純甲類功率放大器在汽車音響的應(yīng)用中比較少見,像美國JET CITY高級系列才有這類功率放大器。這是因為純甲類功率放大器的效率非常低,通常只有20-30%,但音響發(fā)燒友們對它的聲音表現(xiàn)津津樂道。    2、乙類功率放大器

  乙類功率放大器,也稱為B類功率放大器(Class B),它也被稱為線性放大器,但是它的工作原理與純甲類功率放大器完全不同。B類功放在工作時,晶體管的正負通道通常是處于關(guān)閉的狀態(tài)除非有信號輸入,也就是說,在正相的信號過來時只有正相通道工作,而負相通道關(guān)閉,兩個通道絕不會同時工作,因此在沒有信號的部分,完全沒有功率損失。但是在正負通道開啟關(guān)閉的時候,常常會產(chǎn)生跨越失真,特別是在低電平的情況下,所以B類功率放大器不是真正意義上的高保真功率放器,在實際的應(yīng)用中,其實早期許多的汽車音響功放都是B類功放,因為它的效率比較高。B類功放雖然效率提高很多,但實際效率僅為50%左右,在小型便攜式音響設(shè)備如汽車功放、筆記本電腦音頻系統(tǒng)和專業(yè)超大功率功放場合,仍感效率偏低不能令人滿意。所以,效率極高的D類功放,因其符合綠色革命的潮流正受著各方面的重視。

  由于集成電路技術(shù)的發(fā)展,原來用分立元件制作的很復(fù)雜的調(diào)制電路,現(xiàn)在無論在技術(shù)上還是在價格上均已不成問題。而且近年來數(shù)字音響技術(shù)的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn)D類功放與數(shù)字音響有很多相通之處,進一步顯示出D類功放的發(fā)展優(yōu)勢。

  3、甲乙類功率放大器

  甲乙類功率放大器也稱為AB類功率放大器(Class AB),它是兼容A類與B類功放的優(yōu)勢的一種設(shè)計。當沒有信號或信號非常小時,晶體管的正負通道都常開,這時功率有所損耗,但沒有A類功放嚴重。當信號是正相時,負相通道在信號變強前還是常開的,但信號轉(zhuǎn)強則負通道閉。當信號是負相時,正負通道的工作剛好相反。AB類功率放大器的缺陷在于會產(chǎn)生一點點的交越失真,但是相對于它的效率比以及保真度而言,都優(yōu)于A類和B類功放,AB類功放也是目前市場中應(yīng)用最為廣泛的設(shè)計,像是TOPP PRO美國拓普 TRX系列均采用的是AB類設(shè)計。    4、數(shù)字功放

  D類功放是放大元件處于開關(guān)工作狀態(tài)的一種放大模式。無信號輸入時放大器處于截止狀態(tài),不耗電。工作時,靠輸入信號讓晶體管進入飽和狀態(tài),晶體管相當于一個接通的開關(guān),把電源與負載直接接通。理想晶體管因為沒有飽和壓降而不耗電,實際上晶體管總會有很小的飽和壓降而消耗部分電能。這種耗電只與管子的特性有關(guān),而與信號輸出的大小無關(guān),所以特別有利于超大功率的場合。

  在理想情況下:    D類功放的效率為100%,

  AB類功放的效率為78.5%,

  A or B類功放的效率才25%或50%(按負載方式而定)。

  D類功放實際上只具有開關(guān)功能,早期僅用于繼電器和電機等執(zhí)行元件的開關(guān)控制電路中。然而,開關(guān)功能(也就是產(chǎn)生數(shù)字信號的功能)隨著數(shù)字音頻技術(shù)研究的不斷深入,用與Hi-Fi音頻放大的道路卻日益暢通。20世紀60年代,設(shè)計人員開始研究D類功放用于音頻的放大技術(shù),70年代Bose公司就開始生產(chǎn)D類汽車功放。一方面汽車用蓄電池供電需要更高的效率,另一方面空間小無法放入有大散熱板結(jié)構(gòu)的功放,兩者都希望有D類這樣高效的放大器來放大音頻信號。其中關(guān)鍵的一步就是對音頻信號的調(diào)制。

  功放的工作原理其實很簡單,就是將音源播放的各種聲音信號進行放大,以推動音箱發(fā)出聲音。從技術(shù)角度看,功放好比一臺電流的調(diào)制器,它將交流電轉(zhuǎn)變對直流電,然后受音源播放的聲音信號控制,將不同大小的電流,按照不同的頻率傳輸給音箱,這樣音箱就發(fā)同相應(yīng)大小、相應(yīng)頻率的聲音了。由于考慮功率、阻抗、失真、動態(tài)以及不同的使用范圍和控制調(diào)節(jié)功能,不同的功放在內(nèi)部的信號處理、線路設(shè)計和生產(chǎn)工藝上也各不相同。按當前音響消費的需求,民用音響中的功放已基本定型為兩大類,即純音樂功放和家庭影院av功放。

  5、純音樂功放

  純音樂功放在設(shè)計上強調(diào)最低的信號失真,忠實地表現(xiàn)出音樂的場面、細節(jié)和演奏、錄制的技巧以滿足人們對音樂的最佳欣賞要求,這就是人們常說的hi-fi(hi-fidelity,高保真)。在設(shè)計和生產(chǎn)上,純音樂功放的要求極為嚴格。純音樂功放品質(zhì)的高低并不完全由它的技術(shù)指標所決定,不能簡單地看它標注的功率多少高,頻響多么寬,失真多么低,而應(yīng)該特別注重其設(shè)計生產(chǎn)工藝和音樂的解晰力。比如技術(shù)指標并不太高的膽機就要比很多晶體管功放聲音好聽。

  6、av功放

  一般來說包括功放部分和信號處理部分。其功放部分原理上與傳統(tǒng)功放沒有什么區(qū)別,只不過增加了幾個聲道,也就是將幾個功放結(jié)合在了一起;其信號控制處理部分涉及信號的音頻、視頻選擇、信號解碼處理、信號聲場處理以及收音、監(jiān)聽等功能.

  一般一臺高品質(zhì)的av功放首先應(yīng)該在影視節(jié)目的信號處理上有較好的聲場還原,聲道隔離度要高,氣氛渲染也不能太夸張;其次在功放部分的音質(zhì)表現(xiàn)上,尤其是主聲道的音質(zhì)要求盡量接近較好的純音樂功放。

  7、功放的分類

  功放一般分為前級功放、后級功放與合并級功放合并機就是把前級、后級集于一身的機器。前級是用來把信號作初步放大、調(diào)節(jié)音量的;而后級則是把前級來的信號作大量放大來推動揚聲器。

  前級也分為有源及無源兩種。有源的前級是使用電源把信號放大,而無源的前級就只有調(diào)節(jié)音量的功效。老實講,現(xiàn)今成功的無源前級不多,因為音源與后級的內(nèi)阻有很大分別,只靠一個音量開關(guān)把音源與后級連接起來,內(nèi)阻的差別會使動態(tài)、細節(jié)、頻應(yīng)盡失!有源的前級除了調(diào)節(jié)音量外,還可作初部廣大及降低音源及后級間內(nèi)阻之別,即用作緩沖。

  后級是把從前級來的信號放大給楊聲器用的,后級必須夠力去推動揚聲器。所謂夠力,不是指越大聲越夠力。必須有能力去支持整個樂團的大場面而不失其細節(jié)。

  分開前、后級比合并機好,因為各自有更大的空間去造得更精密。而兩者間也更少干擾,細節(jié)表現(xiàn)較多;而且,分開前后級會發(fā)燒友有更多推動機的選擇,更多東西可玩兒。

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