首页 > 精品范文库 > 11号文库
功放的连接
编辑:月落乌啼 识别码:20-464622 11号文库 发布时间: 2023-05-13 15:24:46 来源:网络

第一篇:功放的连接

1.高清播放器与次世代功放的连接

如果你要组建真正的此世代的影院,功放最少要支持HDMI 1.3a标准,并支持杜比BTrueHD和DTS-HD MA等解码。目前的真正次世代功放很多,例如天龙AVR-4308、AVC-3808、AVC-2808、AVC-2308等;安桥TX-NA905、TX-SA875、TX-SA805、TX-SR803、TX-SA705、TX-SA606X等;马兰士SR7002和SR8002;先锋VSA-AX1AH,索尼TA-DA5300ES,YAMAHA的RX-V1800、RX-V3800等等。

2.高清播放器与次世代功放的连接

真正的次世代功放由于一般都带有多个HDMI 1.3接口,例如TA-DA5300ES就提供了六路HDMI 1.3输入和一路HDMI1.3输出,所以在整个家庭影院的连接中是非常方便的,例如你全部拥有蓝光碟机、PS3、XBOX360、硬盘播放器、高清机顶盒、HTPC,都可以一次过全部接上TA-DA5300ES功放的六个HDMI接口,想用哪个播放器的时候就只需要选择就OK了,而剩下的一个HDMI输出接口就可以输出到电视即可。当然,如果你的功放的HDMI输入接口没有那么多,那就只能少接外围设备了。

蓝光播放器与普通功放的连接

首先,这里说的普通功放是非HDMI 1.3端口,并不支持杜比BTrueHD和DTS-HD MA等解码的功放。如果你拥有蓝光播放器,那么它们一定都是带HDMI接口的(一般新的产品都带HDMI 1.3或者1.4,以前的产品有可能是1.1或者1.2),同时也具备同轴数码输出和光纤数码输出接口,那么它和普通功放的接入方法有三种,而且此三种方法同时适合各种带HDMI接口的高清播放器,包括高清硬盘播放器、高清机顶盒、高清DV等。通过光纤或同轴输入功放

第一种:如果你的蓝光播放器或者HD DVD播放器只带有一个HDMI输出接口的,而功放没有HDMI接口,只有同轴或者光纤接口(一般的功放都具备这两个接口或者其中之一),那么你的连接方法就是将播放器的HDMI通过HDMI接口输入电视(这里讲到的情况都是电视具备HDMI接口的,如果电视没有HDMI接口就通过DVI、色差线或者S视频端子输入,下文说到的和这里一样,不再特别说明)、音频信号通过光纤或同轴输入功放。

播放机只有一个HDMI接口

第二种:如果你的蓝光播放器或者HD DVD播放器只带有一个HDMI输出接口的,而功放也带有2个HDMI接口(带HDMI接口的功放最基本的配置是1个HDMI输入1个HDMI输出),那么你的接法就是将播放器的HDMI输出接口通过HDMI线插入功放的HDMI输入接口,而功放的HDMI输出接口接电视。

播放机有二个HDMI接口

第三种:如果你的蓝光播放器或者HD DVD播放器带有两个或者以上的HDMI输出接口的,而功放也带有HDMI接口,那么你的接法就是将播放器的两个HDMI接口一路输入功放,一路输入电视。也可以使用第(2)点的方法。

3.索尼PS3与功放的连接

索尼PS3拥有多种影音接口,包括HD输出(HDMI 1.3 OUT)、光纤数字输出(DIGITAL OUT)、多重视频输出(AV MULTI OUT),再就是网络接口(LAN)了,可以应对大多数各种显示设备和音响设备的需要。要玩好PS3,最好功放是带HDMI 1.3接口的,当然不是1.3版本也可以,只不过不是最佳的连接方式。因为PS3只有一个HDMI接口和一个光纤输出口,所以连接有两个方式。

第一种方式链接图

第一种:如果你的功放是带HDMI接口的(推荐1.3版本以上的),那么PS3的HDMI输出接口通过HDMI线插入功放的HDMI输入接口,而功放的HDMI输出接口接电视。

第二种方式链接图

第二种:如果你的功放是不带HDMI接口的,那么就将PS3的HDMI接口接电视,光纤接功放。

4.XBOX 360与功放的连接

链接图示

微软XBOX 360有几种版本,不过从接口上分就是带HDMI与不带HDMI。带HDMI接口版本的连接方式和PS3的一样,HDMI接口被装载在Xbox 360通用接口的下面,有点难安接。而不带HDMI接口的版本通常只支持VGA视频接口和数字音频光纤接口,连接方式就是VGA到电视机,而光纤到功放。

DVD碟机与功放的连接

现在有很多DVD碟机也能支持1080P的输出。有位消费者,他购买了先锋DV-400V的DVD碟机,这款机型支持1080P倍线功能与HDMI接口输出。不过只有一个HDMI接口,还有一个同轴数码输出和一个光纤数码输出。但是他原来的功放不支持HDMI接口输入,只有光纤与同轴输入。这位消费者问:将DVD的视频输入电视、音频输入功放的最佳方案是什么?

先锋DV-400V

答案也很简单,通过上面的讲解,我们可以知道视频信号通过HDMI接口输入电视、音频信号通过光纤或同轴输入功放是最佳的。HDMI是纯数字接口,可以将最真实的色彩传输到你的平板电视上,而且先锋DV-400还可以将DVD信号通过HDMI倍线至1080P输出,显示效果绝对超强,至于音频就可以通过光纤或同轴输出就可以了。

第二篇:功放心得体会

调音预期达到目标

业内有一种说法:汽车音响效果不是买来的,而是设计安装调试出来的。可见,设计安装调试在音响安装过程中的重要性。同样一个主机、几个喇叭、几根电线,不同的安装工人施工,效果会迥jiǒnɡ然不同。专业店为了改善车主收听的环境,会对车辆进行科学的安装设计,安装后凭借专业的测试设备进行调音,使所有音响器材的效果发挥到最佳状态。

好的汽车音响应具备多种因素,以下为鉴别音质六要素。在调音预期要达到的目标。

1、清晰度。美妙的音质层次十分清晰,透明度好,每个字都能听得清。

2、丰满度。中、低音充分,高音适度,有温暖、舒适感,有弹性。如果混响的时间偏短,尤其是低频段的混响时间比中频段还要短,其丰满度不会太好;音响系统的输出频率特性差,缺乏中低音,这样的声音就会显得干瘪无力,也谈不上丰满。

3、亲切感。就是通常人们所说的传神,即听到的声音存在着一种交流、倾诉感。而一般或很差的音质是体会不到这种效果的,它会使你感到紧迫而遥远。

4、平衡感。指的是左、右扬声器,主扬声器和辅助扬声器之间的输出功率的比例协调与相位的正确。立体声的左右声道一致性好,声像正常。如果声像有时有偏移又不够协调,那就算不上是好的音质。

5、环境感。声音的空间感好,整个给人逼真的感觉,用身临其境来形容好的音质是最恰当不过了。

6、响度。在响度方面,好的音质听起来是适宜、舒服的。

特别提醒,在辨别音质时应该选择优秀的声源作为试听的节目源,还有选择自己熟悉的内容做测试是更有利的。

音响频率与音质的关系如表,在调音过程中针对具体感觉,参考下表,增强或减弱相应的频段增益。

各乐器所占的频率范围

熟悉音乐中乐器所占的频率范围对音响的校调非常重要.比如若想突出定音鼓,可以对频段为上段低频(20-40 hz)适当加强。以下就是各个乐器所涵盖的频率范围。

一、低频(20-160hz)

低频又分成两段,极低频(20-40hz)与上段低频(40-80hz)。

1、极低频(20-40hz)

管风琴(可达16hz)、巴松管、土巴号、低音大提琴(double cello)

2、上段低频(40-80hz)

定音鼓、低音木管、大提琴。

中频(160-1280hz)

中频也分成两段,中段中频(320-640hz)和上段高频(640-1280hz)

1、中段中频(320-640hz)

男低音、中提琴与铜管

2、上段高频 640-1280hz 女高音、小提琴与木管

高频(1280-20240hz)

较小乐器单纯发出纯高频声音。

常见乐器频率

一般乐器不会是发出纯低频、或纯中频、或纯高频。常出乐器对应频段如下。

1、管风琴 涵盖10个八度音

2、钢琴 27hz--4186hz

3、小提琴 208---2636hz,极限高频基音 2.2khz

4、中提琴 124---1308hz

5、大提琴 65-----657hz,低音大提琴41-----195hz。

6、竖琴 65-----3135hz

7、木琴 173---2093hz

8、管钟琴 261---696hz

9、吉他 164---987hz

10、班鸠 130---880hz

11、木管、长笛 261---2093hz

12、短笛 560---4186hz

13、竖笛 139---1760hz

14、中音萨克斯风246---1391hz

15、双簧管(英国管)246-1391hz

16、巴松管 61-----589hz

17、法国号 61-----695hz

18、小喇叭 164---1046hz

19、伸缩喇叭82-----440hz 以上的数据随资料来源不同会有些微差异。如何塑造汽车音响的声场

若对音响效果很高的评价可以用这样的一句话来表达:―声音真实,而且几乎感觉不出来是电声设备扩音的效果‖。这句话其实包含了两个方面的内容:―声音真实‖表示这次音响的音质很好,充分展现了演唱者高音高亢的歌喉!―感觉不出来是电声设备扩音的效果‖则说明声场塑造的自然、真实,让每一个人感觉到美妙的歌声是从舞台上的演唱者口中发出,而不是从来自于舞台周围的音箱。

好的声场就应该是让聆听者能够感受到舞台上表演者的存在,能够很清晰地分辨出乐器、演唱者的位置和远近。当声场处理得不好时,声音就会像是被压缩机直接塞到了听着的脑袋里,或者让人明显感觉到声音是从音箱中传出来的。另外需要特别注意的是当声音从听着的身后传出,会极大地破坏声场的真实和自然。所以,理想状态下,我们希望得到一个具有高度、深度、广度,层次分明并且是在听者的正前方成型的声场环境。

应该如何得到这样的好声场呢?最重要的就是扬声器的位置和方向!在这里我们首先需要明确一点:由于声音的方向性主要取决于高频部分,所以高音扬声器的安装也就显得至关重要了。比较理想的位置是:汽车仪表盘上方左右两侧。当高音扬声器安装在这里时,能够有效地将声场提高,而且能够很轻松地将声场成型于听者的前方。但这样安装的难度很大,如何在仪表盘上方找到合适的安装位置,如何将扬声器固定等等问题都需要更好的安装工艺支持。另外,当高音扬声器被安装到仪表盘之后,必然会和中频扬声器分开较远的距离,这是很不利于声场的准确性的。所以要尽量合理安排,高音扬声器和中音扬声器相距不要超过30厘米。而且,高音扬声器和中音扬声器的方向要尽量都指向听者的位置。

如何让声场呈现在听者的前方?通常在改装汽车音响时,会在后门或者后挡板位置安装补声扬声器,另后座的听者也拥有享受音乐的权利。但如果对后面的这些扬声器调整不当,往往会导致前排座的听者感觉声音从脑袋后面传出。避免这种情况的产生有两种方法可以参考。第一种最简单,只需要将后声场扬声器的增益稍稍减小一点就可以了,但后座的声压会相应变小。第二种复杂一点,需要将后声场扬声器的设置为带通(就是低通和高通组合运用,阿尔派mrv-f540具有该功能),例如:将高通设置为80hz,低通设置为3khz,这样一来只有80——3khz的声音从后声场传出,即保证不会产生低频失真又避免了高频声音把声场―拉‖到后面,同时后座听者也感觉到音量足够大。最后要考虑的就是全车的低频部分。超低音扬声器通常安装在汽车的后备箱中。虽然理论上超低音是没有方向性的,但如果超低音扬声器的频段和后声场扬声器的频段有过多的重叠部分,则会让人感到后声场扬声器的低音部分是超低音扬声器低音的一部分,整个超低音声场被―锁定‖在了后面。所以切记后声场扬声器的高通频率设置不要太低。当前声场扬声器和超低音扬声器的频率衔接得合适时,音乐中的鼓点声的基频由超低音扬声器发出,而鼓点的高次谐波部分(仍然属于低频段声音)则由前声场扬声器发出。这样一来,听起来会让人感觉鼓声是从前声场发出的!还有一个重要的问题没有提到。没有一种安装方法是永远正确的定律。因为车型不同、设备性能不同,甚至不同人的欣赏习惯不同,所以一个优秀的声场环境是需要在理论的基础上进行实验,自己的耳朵和感觉才是评判的标准。实践是检验真理的唯一条件,在汽车音响安装过程中也不例外。低通滤波器和高能滤波器的应用 低通滤波器(lpf)该功能包括一个打开低通滤波器的开关和一个用于选择频率点的旋钮。如果旋钮调在80hz处,并把低通功能打开,功放的输出信号中所有高于80hz的声音都会被切除,只有低于80hz的声音信号能够传送到扬声器并进行输出。

应用实例:每个扬声器都有自己合适的工作范围。如果把中高频信号输送给10寸的低音,那将会听到非常含混难听的效果。要想让10寸的低音工作得更―专心‖,就应该打开功放上的低通滤波器,并把频率点调在80hz的位置。这样就只有20hz——80hz的低频信号从功放传送到低音扬声器中。高通滤波器(hpf):

该功能包括一个打开高通滤波器的开关和一个用于选择频率点的旋钮。如果旋钮调在80hz处,并把高通功能打开,和低通相反,功放的输出信号中所有低于80hz的声音都会被切除,只有高于80hz的声音信号能够传送到扬声器并进行输出。

应用实例:由于车门扬声器尺寸比较小,车门门板薄、密封性差,所以安装在车门上的扬声器的低音效果不好,甚至根本就发不出很低的频率。我们就把播放低音的―工作‖让给10寸的低音扬声器,车门扬声器专职负责除了低音以外的―工作‖。这就应该打开功放上的高通滤波器,并把频率点调在80hz的位置。这样就只有80hz——20khz的信号从功放传送到车门扬声器中。

组合运用―高通‖、―低通‖,实现―带通‖功能。

当一个全频带(20hz——20khz)信号经过一个设置频点为80hz的高通滤波后,能通过的信号就只剩下了80hz——20khz了。

如果将这个经过了高通滤波后的信号在经过一个设置频点为400hz的低通滤波器,将是什么样的结果呢?80hz——20khz的信号经过400hz低通滤波,最后剩下的就只是80hz——400hz的信号了。这样全频带(20hz——20khz)信号经过80hz高通滤波以后又经过一个400hz低通滤波(先后顺序可颠倒,可以先经过400hz低通滤波再经过80hz),就从中保留了一个80hz——400hz的频带信号。这种组合使用高通滤波和低通滤波的方法就产生了带通滤波的功能。

应用实例1 富康车一台,前门原扬声器安装尺寸为5英寸。如果直接用阿尔派spr-136a扬声器替换原车扬声器,由于振膜尺寸较小,中低频段声音和车后安装的超低音扬声器衔接不完美。如果能用一只6.5寸的中低音单元负责中低频的声音,5英寸负责中音部分,超低音扬声器负责超低音部分,就能在频响范围内获得一个流畅的理想曲线。实现方法就需要用到带通滤波功能。

选用设备:阿尔派mrv-f540功放(4声道功放,支持同时使用高通和低通功能),spr-176a扬声器低音单元,spr-136a分体式扬声器一套(带分频器)。低音功放mrd-m300,超低音扬声器sws-1041d 连接方法:spr-136a一套(带分频器)连接mrv-f540功放的1/2声道;spr-176a扬声器低音单元连接mrv-f540功放的3/4声道;sws-1041d连接mrd-m300功放。

调节方法:mrv-f540功放1/2声道高通打开,频点400hz,低通关闭;mrv-f540公放3/4声道高通打开,频点80hz,低通打开,频点400hz。mrd-m300功放低通打开,频点80hz,超低音滤波打开,频点30hz。

应用实例2 任何车型,安装有超低音一只,前门一对扬声器,后隔板一对6x9寸扬声器(注意位置:一定是后隔板而不是后门)。由于装在后隔板的6x9寸扬声器发出的高频声音对全车的声场定位有糟糕的影响,特别另后座的听者感到声音几乎完全是从后脑勺的位置发出,听感极度不舒适。

解决原理是杜绝高频声音从6x9寸扬声器发出。可以把这对6x9寸扬声器连接在mrv-f540功放上,高通80hz,低通800hz。这样一来6x9寸扬声器就不会在对前声场的定位造成不良的干扰,也不会把低音往后拖后腿。同时又起到了良好的补充声场,增强声音根基的作用。

易犯错误:上面所说的是全频带信号通过80hz高通滤波和400hz低通滤波的共同作用,产生80hz——400hz的带通滤波。如果分频点设置反了是什么样呢?全频带信号通过400hz的高通滤波,保留的信号范围是400hz——20hz。这个信号在经过80hz低通滤波,我们发现在80hz以下根本不存在信号,所以输出结果是——什么信号都没有。

如何让汽车内的音响环境更接近于音乐厅

众所周知,世界上最好的音响环境是位于奥地利维也纳的―金色大厅‖。众多音响专家和学者对金色大厅出色的音响环境进行了研究,发现它的混响时间在2秒左右,这最适合交响乐的现场演奏,因而全世界的音乐盛会——新年音乐会每年都在―金色大厅‖中举行。

混响时间在学术上的定义是―当一个声源发声达到稳定声场后停止发生,声压级下降60分贝所用的时间‖。抛开晦涩的定义,简单解释就是我们通常所说的―余音‖。因为在一个空间内,声音总会因为碰到四周的墙壁或障碍物而反射回来。当一个声音停止后,仍然会有很多声波在这个空间内被反射来反射去,同时能量不断衰减。所以听上去就会存在―余音绕梁‖的感觉。这种余音能够持续时间的长短决定了音乐的浑厚、丰满程度。2秒左右的混响时间能令现场演奏厅的声音饱满、圆润。由于一般情况下的cd盘片在录制音乐时,已经包括了一部分―余音‖,所以用音响设备欣赏时,音乐厅的听音环境的混响时间在0.3-0.5秒就已经足够了。混响时间是受听音环境的形状、结构等很多因素影响的。经过工程师的实地测量,汽车内的混响时间仅仅连0.1秒都不到。所以在车内欣赏音乐时往往感受不到―音乐厅‖的特殊氛围。

如何让顾客坐在汽车内也能感觉自己坐在音乐厅内欣赏音乐呢?还是要从―混响时间‖入手。有些主机提供―声场模拟‖的功能,可以通过改变音乐信号,―制造‖出不同的―余音‖效果。由于这样的主机需要一块专用的dsp运算芯片,所以往往成本比较高。有些机器由于dsp算法的偏差,会对音质产生非常不利的影响。原本解析力很高的音乐经过声场模拟后,变得含混、不清晰。

其实有一种简单易行、不需要很高成本又能保证纯正音质的解决方法。您只需在后门加装一对扬声器,或者在后挡板加装一对6‖x9‖的扬声器。使用带有―时间校正‖功能的主机,把安装在车内后部的扬声器加一定的延时。具体设定延时的时间可以根据实际听音效果进行确定。这种方法的原理其实是利用加装的扬声器发出类似在音乐厅中出现的―余音‖。所以需要注意装在汽车后部的扬声器在设定延时的同时,还要把功率放大器上连接这对扬声器的增益适当减小。否则余音过强会出现喧宾夺主的效果。经过精心的调整,您也可以把―金色大厅‖搬到车中。尽情享受自然、悠扬、饱满的音乐吧。如何确定主机参数均衡的分频点

部分中高档主机都具有参数均衡这一功能,但是很多用户对于如何去设置那几个参数均衡点而感到头疼,今天我们来讲一下声音频点的区分。为了让形容的文字更精确,我们将人耳所能听到的20hz-20khz这部分频段分为极低频、低频、中低频、中频、中高频、极高频等7个频段。

一、极低频:20-40hz这个频段称为极低频。这个频段内的乐器很少,大概只有低音提琴、管风琴、钢琴等乐器能够到达那么低的音域。由于这段低频并不是乐器中最能表现音质的音域,因此作曲家们也很少将音域写得那么低。除非是流行音乐以电子合成器可以安排,否则极低频对于音响迷而言用处不大。所以,我们在调音的时候都会把这一个频段做出相应的衰减。

二、低频:40-80hz这个频段称为低频。这个频段内有什么乐器呢?有大鼓、低音提琴、大提琴、低音巴松管、巴松管、低音伸缩号、低音单簧管、法国号等。这个频段对于构成浑厚的低频基础有着举足轻重的作用。一般人会将这个频段误认为是极低频,因为听起来它的频段已经很低了。如果这个频段的量感太少,一定会没有丰润浑厚的感觉,而且会导致中高频、高频的突出,使得声音失去平衡感,不经久耐用。

三、中低频:80-160hz之间的这个频段称为中低频。这个频段是令音响迷最头疼的一段,因为它是造成耳朵轰轰然的元凶。为什么这个频段特别容易有峰值呢?这与听音环境的尺寸和共振有关。大部分人为了去处这段恼人的峰值,费尽心力吸收这个频段的声波,可惜,当耳朵听起来不致轰轰然时,低频和中频之间的声频谱都随着中低频的被吸收而呈现凹陷的状态,使得声音变瘦,缺乏丰润感。这个频段的乐器包括了刚才在低频段中所提及的乐器。

四、中频:160-1280hz这个频段之间横跨的幅度是最宽的,几乎把所有的乐器及人声都包含进去了,所以是最重要的频段。很多人对乐器音域的最大误解也发生在此处。例如小提琴的大半音域都在这个频谱,但一般人却误认为它的音域很高。另外,不要以为女高音的音域很高,一般而言,她的最高音域也才在中频的上限而已。

五、中高频:1280-2560hz这个频段称为中高频。这个频段有什么乐器呢?小提琴约有1/4的较高音域在此,中提琴的上限、长笛、单簧管、双簧管的高音域、短笛的1/2较低音域、钹、三角铁等。其实中高频很容易辨认,弦乐群的高音域都是中高频。这个频段很多人都会误认为是高频,因此请大家特别留意。

六、高频:2560-5120hz这个频段,称之为高频。这段频域对于乐器演奏而言,已经是很少有机会涉及了,因为除了小提琴音域的上限、钢琴、短笛的高音域以外,其余乐器大多不会出现在这个频段中。从扬声器的分频点中,我们可以发现到这段频域全部出现在高音扬声器中。将耳朵靠近高音单元时,所听到的不是乐器的声音,而是一片―嘶嘶‖声。

七、极高频:5120-20000hz这么宽的频段,称之为极高频。可以从高频就已经很少有乐器出现的事 实中,了解到极高频所容纳的尽是乐器与人声的泛音。一般乐器的泛音大多是越高处能量越小,换句话说,高音扬声器要制造的很敏锐,能够清楚的再生非常细微的声音。这里就发生了一件困扰扬声器单元的事情,一个高音扬声器为清楚再生所有细微的泛音,不顾一切的设计成为很小的电流就能推动振膜,那么同样由这个高音单元所负责的大能量高频时就有可能会时常处于失真的状态,因为高频段的能量要比极高频大多了。这也是目前市场上很多扬声器极高频很清晰,却很容易流于刺耳的原因之一。

以上我们划分频段的数字就是一般在调节参数均衡的时候所经常选取的点,当然这也不是绝对的,调音的时候还是要根据实际情况去选取参数均衡点,但是对于刚刚入门的人来说,利用以上的分频点去调节无疑是一种最简便的方法。

数字时间校正 是否具有数字时间校正功能,可以说,是专业的汽车音响主机和普通主机之间的最大差别!什么是数字时间校正?数字时间校正有什么作用?

从下面的图中可以明显地看到,驾驶者位于车辆的左前侧,车门上安装的4个扬声器和驾驶者耳朵之间的距离就会各不相同。如图所示,距离最近的是左前侧的扬声器,距离大约为0.5米(精确数据需要用尺子实地测量耳朵和扬声器的实际距离得出)。最远的扬声器为右后方的那只,距离人耳大约2.25米。除此之外,右前方、左后方的扬声器到人耳的距离也各不相同。这就是汽车环境和家庭听音环境的明显差别。驾驶者不可能坐在车辆正中,和各个扬声器距离相等的那个―黄金听音位‖。

这样的扬声器到人耳距离差会对声音产生影响。打个比方,4个扬声器的音响系统就好像是一个和谐的4人合唱队。大家步调一致地同时演唱才能表现出最强的气势,唱出最优美的乐曲。如果4人合唱的步调无法协调,只能让聆听者感到凌乱,整体感不强。他的影响还不止如此,根据哈斯效应对立体声的定义,人耳有―先入为主‖的现象,所以会感觉声音的声像偏向于先发声的那只扬声器。同时由于右后方扬声器到人耳的距离大约为左前方扬声器到人耳距离的4倍,右后方扬声器发出声音到人耳的声压比左前方的低12db左右(使用相同扬声器、功放增益相同的条件下)。哈斯效应的第二点,人耳会感觉声像偏向于音量大的扬声器。所以驾驶者通常会感觉到声像定位混乱,好像所有声音都来自于左前方。

数字时间校正就是为解决这样的问题提供的优秀方案。数字时间校正功能可以在主机上对每一个扬声器设定一个延时的数值。就相当于让先发出声音的扬声器等一段时间才开始发声。通过精心计算和调节,可以让车内的扬声器到达人耳的时间保持一致!如下图右侧显示,给那些先发出声音的扬声器设置延时后,等于虚拟地将扬声器退后了一段距离,最终形成了以驾驶位为圆心,扬声器落在了圆圈的边上的虚拟扬声器位置感。

数字时间校正的数值计算方法:

以最远的扬声器为调整的基准,右后扬声器距离最远,则只需要对左前、左后、右前三个扬声器进行分别计算和调整。

计算公式:

1、测量聆听位置(驾驶座等„)与各喇叭之间的距离。

2、计算最远的喇叭距离与各喇叭的距离差值 l=最远喇叭距离–其它喇叭距离

3、将所计算出的各喇叭距离除以声音的速度343m/s(20°c时),得出的数值就是不同喇叭的时间校正值。

设聆听位在驾驶座位,则左前扬声器,距离人耳0.5米,右后(最远的扬声器)距离人耳2.25米,它们之间的距离差为:2.25-0.5-1.75米。用距离差除以声速,可以得出需要对左前扬声器设置的时间校正数值为:1.75/343=0.0051秒=5.1毫秒(注:常温下声速为343米/秒)

再用同样的方法计算右前、左后扬声器需要调整的时间校正数值(单位为毫秒ms)。

然后就可以在主机上进行操作,对三个扬声器进行调整,用以达到和最远的扬声器同时到达人耳的效果。再通过对左前扬声器进行适量的音量衰减,就能在驾驶者眼前展示出一个真正准确的声像!篇二:用altium protel dxp设计制作单面印制电路板(tda2030功放)、心得体会

用altium protel dxp设计制作单面印制

电路板(tda2030功放)

这是网上别人卖成品功放tda2030电路板的样子

电源部分电路:(变压器没画)

功放电路部分:(其实音频输出端还有个耳机插孔的,没画)这是我用dxp根据上图画出来的电路原理图:

这是我画的部分元件的封装:

用dxp画封装的时候,要特别注意实际元器件的封装的大小,特别是引脚间距,间距不对的话到时板子刻出来可能会导致元件插不进去,孔径的大小也同样的重要的哦。

这是我的pcb排版的图,实话说,布得不好看,覆铜了。

吼吼,拿电路板雕刻机去雕刻电路就好了。

这个是我用实验室的电路板雕刻机雕刻出来的: 我觉得我覆的那些铜都是直角,看看去有点丑丑的„..实训的心得及体会: 经过本次实训,使我基本的了解了印制电路板的制作流程,记得在实训前,我们只是在计算机上学习些理论知识,例如画画电路图、做做封装,说实话,我觉得这未免有点脱离实践了,所以说,实训是很有必要的,当我们为之前的理论知识付之于实践的时候,出现了这样的那样的问题,这些实践中存在的实际的问题,我们不得不去考虑的,是不能忽视的,只

有实践才会懂得其中的一些问题,理论知识和实践相结合是教学环节中相当重要的一个环节,只有这样才能提高自己的实际操作能力,并且从中培养自己的独立思考、勇于克服困难、团队协作的精神。其中出现了很多问题,例如元器件的封装问题,引脚的间距和孔径的大小等问题,我们之前没重视过认真考虑过这些问题,结果刻出来的电路板元器件就插不进去了,虽然这些都是些小问题,但就是这些小问题就会影响到制作电路板成功与否。对于我们,最具挑战的就是pcb排版的问题,需要我们的耐心和毅力,我们还需努力,这门课的知识对于我们的专业来说很重要,所以我必须进一步学好它,提升自己的专业技术水平。

感谢这一周以来老师的细心指导,由衷的向您说一声:老师,您辛苦了!篇三:功放制作与调试

《otl功率放大器的制作与调试》

设计人:学 校:江苏省六合职教中心日 期: 项 目 教 学 设 计 方 案

李 家 墅 2008年5月8日

《otl功率放大器的制作与调试》

项 目 教 学 设 计 方 案

一、项目教学设计所体现的教育教学理念 1.突出能力本位 将德育渗透于专业课程的教学过程中,将职业技能与职业知识有机

结合,在增强学生专业能力的基础上,着力培养学生职业情感、职业态度与团队协作精神,促进良好职业素养的形成,通过对自举电路的研究性实验,激发和提高学生开展研究性学习的动机与能力,从而提高学生专业能力、方法能力和社会能力等综合职业能力与就业创业能力。

2.体现实践主线 课程实施紧紧围绕项目和任务来开展,充分体现任务引领、行为导

向的项目化课程的思想。以常用电子仪器仪表、典型电子线路为载体,按电子工艺要求展开教学,让学生在掌握电路装接与调试技能的同时,引出相关专业理论知识,使学生在技能训练过程中加深对专业知识与专业技能的理解和应用。3.彰显以人为本 教学目标的确立将学生学习基础和课程标准有机结合;课程实施的过程符合中职学生形象思维能力强的特点,突出以教师为主导、学生为主体的教育教学理念,贯彻“做中学、练中学和干中学”的主导思想;教学效果的评价体现过程性、特质性和发展性等多元评价思想。

二、制定项目教学设计的依据 1.《国务院关于大力发展职业教育的决定》中提出:“职业教育要坚持以就业为导向,深化职业教育改革。” 2.《江苏省职业教育课程改革行动计划》的文件精神。3.以江苏省教育科学研究院职业教育与终身教育研究所开发的《职业教育课程开发及项目课程设计》为技术指导。

三、项目教学设计的背景分析

《otl功率放大器的制作与调试》项目教学设计方案是依据《新编电子技术项目教程》中的项目二任务五编写的。在学习该内容之前,学生已经掌握了函数信号发生器、直流稳压电源、示波器、万用表、直流毫安表等仪器仪表的使用方法及在面包板上装接电子电路的工艺。同时,学生对电压放大器的组成与工作原理也有一定的了解。1 课堂教学的课时为4节,以连堂形式进行。

四、项目教学实施的设计 2 3 4 篇四:电路实验心得体会

电路实验心得体会 经过了一个学期的电路实验课的学习,学到了很多的新东西,发现了自己在电路理论知识上面的不足,让自己能够真正的把点亮学通学透。

电路实验,作为一门实实在在的实验学科,是电路知识的基础和依据。它可以帮助我们进一步理解巩固电路学的知识,激发我们对电路的学习兴趣。

首先,在对所学的电路理论课而言,实验给了我们一个很好的把理论应用到实践的平台,让我们能够很好的把书本知识转化到实际能力,提高了对于理论知识的理解,认识和掌握。

其次,对于个人能力而言,实验很好的解决了我们实践能力不足且得不到很好锻炼机会的矛盾,通过实验,提高了自身的实践能力和思考能力,并且能够通过实验很好解决自己对于理论的学习中存在的一些知识盲点。

对于团队协作与待人处事方面,实验让我们懂得了团队协作的重要性,教导我们以谦虚严谨的态度对待生活中的人与事,以认真负责的态度对待队友,提高了班级的凝聚力和战斗力,通过实验的积极的讨论,理性的争辩,可以让我们更加接近真理。

实验中应注意的有几点。

一,一定要先弄清楚原理,这样在做实验,才能做到心中有数,从而把实验做好做细。一开始,实验比较简单,可能会不注重此方面,但当实验到后期,需要思考和理解的东西增多,个人能力拓展的方面占一定比重时,如果还是没有很好的做好预习和远离学习工作,那么实验大部分会做的很不尽人意。

二,在养成习惯方面,一定要真正的做好实验前的准备工作,把预习报告真正的学习研究过,并进行初步的实验数据的估计和实验步骤的演练,这样才能在真正实验中手到擒来,做到了然于心。

不过说实话,在做试验之前,我以为不会难做,就像以前做的实验一样,操作应该不会很难,做完实验之后两下子就将实验报告写完,直到做完几次电路实验后,我才知道其实并不容易做。它真的不像我想象中的那么简单,天真的以为自己把平时的理论课学好就可以很顺利的完成实验,事实证明我错了。

在最后的综合实验中,我更是受益匪浅。我和同组同学做的是甲乙类功率放大电路,因为次放大电路主要是模拟电子技术的范畴,而自己选修专业与此有很大的联系,所以在做综合实验设计的时候,本着实践性,创新性,可行性和有一 意义性的原则,选择了这个实验。实验本身的原理并不是很复杂,但那只针对有过相关学习的同学,对于我这样的初学者,对于实验原理的掌握本身就是一个挑战。通过翻阅有关书籍和查阅相关的资源,加深自己对功放的理解,通过ewb软件的仿真,比较实验数值与理论值之间的误差,最终输出正确而准确的波形和实验数据。

总结:电路实验最后给我留下的是:严谨以及求实。能做好的事就要把它做到最好,把生活工作学习当成是在雕刻一件艺术品,真正把心投入其中,最终命运会为你证明你的努力不会白费。篇五:音频功率放大器报告

学 院:

专 业:

组 员:

指导老师: 设计报告 ——音频功率放大器 机械与电子工程学院 电子科学与技术 2013.11.29 电子设计实践课程

一、设计要求和设计目的音频功率放大器具体要求:

1、恒流驱动 2、8欧扬声器

3、输出功率5w以上

4、音量数字控制(可以用拨动开关设置)

5、音源为mp3 最后要算出功耗、输出功率和频率响应曲线。

根据设计要求,完成对音频功率放大器的设计。

进一步加强对模拟电子技术知识的理解和对multisim软件的应用。

了解集成功率放大器内部电路工作原理,掌握其外围电路的设计与主要性能参数的测试方法。

学习音频功率放大器的设计方法与小型电子线路系统的安装调试方法。

二、设计总体方案 2.1设计思路

音频功率放大器的作用是将声音源输入的信号进行放大,然后输出驱动扬声器。声音源的种类有很多种,故输出信号的电压差别很大,从零点几毫伏到几百毫伏。一般动率放大器的输入灵敏度是一定的,这些不同的声音源信号如果直接输入到功率放大器的话,对于输入信号过低的,功率放大器功率输出不足,不能充分发挥功放的作用;加入输入信号的幅值过大,功率放大器的输出信号将严重过载失真。这样就失去了音频放大的意义了,所以一个实用音频功率放大系统必须设置放大器,同时弄个反馈电路来保持恒定电流。以便使放大器适应不同的输入信号,或放大,或衰减,或进行阻抗变换,使其与功率放大器的输入灵敏度相匹配。最后音频放大器由功率放大器和反馈电路两部分组成。

本次设计是大于5瓦音频放大器,由于时间有限,上网找了一些电路图,下幅电路图稍微修改后是最合适的。由于电路采用,使电路不用那么复杂。

放大器由3554am芯片实现和3288rt反馈,并通过电阻控制,最后采用功率放大电路。最后负载用扬声器。

三、选择器件及参数计算 3.1运放3554am介绍 35554am 是前置放大运放,与很多标准运放相似,它具有较好的噪声性能,优良的输出驱动能力及相当高的小信号与电源带宽。3.2运放3288rt介绍 3288rt 是反馈运放,与很多标准运放相似,它具有较好的噪声性能。3.3其他零件: r1___________1kω r2___________1kω r3__________0.3ω r4_________1600ω r5_________200kω r6____________8ω

r7___________1kω c1_________0.47uf电容器

c2___________1μf电容器 d1______________1dh62 二极管 d2______________1dh62 二极管 vin_________1v.40-4mhz信号源

电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 电阻 3.4功率的计算

计算输出功率po输出功率用输出电压有效值v0和输出电流i0的乘积来表示。设 vom,则 因为输出电压的幅值为iom=vom/rl,所以.当输入信号足够大,使vim=vom= vcem= vcc-vces ≈vcc和iom=icm时,可获得最大的输出功率 o cc 由上述对p的讨论可知,要提供放大器的输出功率,可以增大电源电压v或降低负

载阻抗r。

第三篇:功放原理

利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点,若将小信号注入基极,则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍,然后将这个信号用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号,这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。

功率放大器,简称“功放”。很多情况下主机的额定输出功率不能胜任带动整个音响系统的任务,这时就要在主机和播放设备之间加装功率放大器来补充所需的功率缺口,而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。

功率放大器种类

[ 编辑本段 ]

目前市场上车用功率放大器的种类很多,分类方法也比较复杂。最常见的是按照工作方式分为:A型、B型和AB型。A型是指放大器每隔一定时间收集一次主机传输过来的音频信号,并将其放大后传输给扬声器,而这一过程中的“缓冲作用”保证了系统能够输出温和、平顺的声音信号,不足之处处在于消耗的能量较大。B型功率放大器则是取消了前面所说的“缓冲作用”,放大器的工作一直处于适时状态,但是音质方面较前者就要差了一些。AB型放大器,实际上是A型和B型的结合,每个器件的导通时间在50%-100%之间,可以称得上是当前比较理想的功率放大器。

功率放大器选购

[ 编辑本段 ]

选择功率放大器的时候,首先要注意它的一些技术指标:

1、输入阻抗:通常表示功率放大器的抗干扰能力的大小,一般会在5000-15000Ω,数值越大表示抗干扰能力越强;

2、失真度:指输出信号同输入信号相比的失真程度,数值越小质量越好,一般在0.05%以下;

3、信噪比:是指输出信号当中音乐信号和噪音信号之间的比例,数值越大代表声音越干净。

另外,在选购功率放大器的时候还要明确自己的购买意愿,如果您希望加装低音炮,最好购买5声道的功放,通常2声道和4声道扬声器只能推动前后扬声器,而低音炮只能再另配功放,5声道功放就可以解决这个问题,功率放大器的输出功率也要尽量大宇扬声器的额定功率。

原理

[ 编辑本段 ]

高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在 “低频电子线路”课程中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360o,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于 180o;丙类放大器电流的流通角则小于180o。乙类和丙类都适用于大功率工作。丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。除了以上几种按电流流通角来分类的工作状态外,又有使电子器件工作于开关状态的丁类放大和戊类放大。丁类放大器的效率比丙类放大器的还高,理论上可达100%,但它的最高工作频率受到开关转换瞬间所产生的器件功耗(集电极耗散功率或阳极耗散功率)的限制。如果在电路上加以改进,使电子器件在通断转换瞬间的功耗尽量减小,则工作频率可以提高。这就是戊类放大器。我们已经知道,在低频放大电路中为了获得足够大的低频输出功率,必须采用低频功率放大器,而且低频功率放大器也是一种将直流电源提供的能量转换为交流输出的能量转换器。高频功率放大器和低频功率放大器的共同特点都是输出功率大和效率高,但二者的工作频率和相对频带宽度却相差很大,决定了他们之间有着本质的区别。低频功率放大器的工作频率低,但相对频带宽度却很宽。例如,自20至 20000 Hz,高低频率之比达 1000倍。因此它们都是采用无调谐负载,如电阻、变压器等。高频功率放大器的工作频率高(由几百kHz一直到几百、几千甚至几万MHz),但相对频带很窄。例如,调幅广播电台(535-1605 kHz的频段范围)的频带宽度为 10 kHz,如中心频率取为 1000 kHz,则相对频宽只相当于中心频率的百分之一。中心频率越高,则相对频宽越小。因此,高频功率放大器一般都采用选频网络作为负载回路。由于这后一特点,使得这两种放大器所选用的工作状态不同:低频功率放大器可工作于甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)状态;高频功率放大器则一般都工作于丙类(某些特殊情况可工作于乙类)。近年来,宽频带发射机的各中间级还广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器,它不采用选频网络作为负载回路,而是以频率响应很宽的传输线作负载。这样,它可以在很宽的范围内变换工作频率,而不必重新调谐。综上所述可见,高频功率放大器与低频功率放大器的共同之点是要求输出功率大,效率高;它们的不同之点则是二者的工作频率与相对频宽不同,因而负载网络和工作状态也不同。

高频功率放大器的主要技术指标有:输出功率、效率、功率增益、带宽和谐波抑制度(或信号失真度)等。这几项指标要求是互相矛盾的,在设计放大器时应根据具体要求,突出一些指标,兼顾其他一些指标。例如实际中有些电路,防止干扰是主要矛盾,对谐波抑制度要求较高,而对带宽要求可适当降低等。功率放大器的效率是一个突出的问题,其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。放大器的工作状态可分为甲类、乙类和丙类等。为了提高放大器的工作效率,它通常工作在乙类、丙类,即晶体管工作延伸到非线性区域。但这些工作状态下的放大器的输出电流与输出电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数大,不能采用谐振回路作负载,因此一般工作在甲类状态;采用推挽电路时可以工作在乙类。高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小,可以采用谐振回路作负载,故通常工作在丙类,通过谐振回路的选频功能,可以滤除放大器集电极电流中的谐波成分,选出基波分量从而基本消除了非线性失真。所以,高频功率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。高频功率放大器因工作于大信号的非线性状态,不能用线性等效电路分析,工程上普遍采用解析近似分析方法——折线法来分析其工作原理和工作状态。这种分析方法的物理概念清楚,分析工作状态方便,但计算准确度较低。以上讨论的各类高频功率放大器中,窄带高频功率放大器:用于提供足够强的以载频为中心的窄带信号功率,或放大窄带已调信号或实现倍频的功能,通常工作于乙类、丙类状态。宽带高频功率放大器:用于对某些载波信号频率变化范围大得短波,超短波电台的中间各级放大级,以免对不同fc的繁琐调谐。通常工作于甲类状态。性能指标

[ 编辑本段 ]

无论AV放大器和Hi-Fi功放对功率放大器要求十分严格,在输出功率、频率响应、失真度、信噪比、输出阻抗和阻尼系数等方面都有明确要求。

(一)、输出功率

输出功率是指功放电路输送给负载的功率。目前人们对输出功率的测量方法和评价方法很不统一,使用时注意。

1、额定功率(RMS)

它指在一定的谐波范围内功放长期工作所能输出的最大功率(严格说是正弦波信号)。经常把谐波失真度为1%时的平均功率称为额定输出功率或最大有用功率、持续功率、不失真功率等。很显然规定的失真度前提不同时,额定功率数值将不相同。

2、最大输出功率

当不考虑失真大小时,功放电路的输出功率可远高于额定功率,还可输出更大数值的功率,它能输出的最大功率称为最大输出功率,前述额定功率与最大输出功率是两种不同前提条件的输出功率

3、音乐输出功率(MPO)

音乐输出功率MPO是英文Music Power Outpur的缩写,它是指功放电路工作于音乐信号时的输出功率,也就是输出失真度不超过规定值的条件下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。

音乐输出功率可以用来评价功放的动态听音效果,例如在平稳的音乐过程后面突然出现了冲击性强的打击乐器声音,有的功放电路可在瞬间提供很大的输出功率给以力度感有使不完的劲;有的功放却显得力不从心底气不足。为了反映这瞬间突发性输出功率的能力可以用音乐输出功率来量度。

4、峰值音乐输出功率(PMPO)

它是最大音乐输出功率,是功放电路的另一个动态指标,若不考虑失真度功放电路可输出的最大音乐功率就是峰值音乐输出功率。

通常峰值音乐输出功率大于音乐输出功率,音乐输出功率大于最大输出功率,最大输出功率大于额定输出功率,经实践统计,峰值音乐输出功率是额定输出功率的5-8倍。

(二)、频率响应

频率响应反映功率放大器对音频信号各频率分量的放大能力,功率放大器的频响范围应不底于人耳的听觉频率范围,因而在理想情况下,主声道音频功率放大器的工作频率范围为20-20kHz。国际规定一般音频功放的频率范围是40-16 kHz±1.5dB。

(三)、失真

失真是重放音频信号的波形发生变化的现象。波形失真的原因和种类有很多,主要有谐波失真、互调失真、瞬态失真等。

(四)、动态范围

放大器不失真的放大最小信号与最大信号电平的比值就是放大器的动态范围。实际运用时,该比值使用dB来表示两信号的电平差,高保真放大器的动态范围应大于90 dB。

自然界的各种噪声形成周围的背景噪声,而周围的背景噪声和演奏出现的声音强度相差很大,在通常情况下,将这个强度差称为动态范围,优良音响系统在输入强信号时不应产生过载失真,而在输入弱信号时,有不应被自身产生的噪声所淹没,为此好的音响系统应当具有较大的动态范围,噪声只能尽量减少,但不可能不产生噪声。

(五)、信噪比

信噪比是指声音信号大小与噪声信号大小的比例关系,将攻放电路输出声音信号电平与输出的各种噪声电平之比的分贝数称为信噪比的大小。

(六)、输出阻抗和阻尼系数

1、输出阻抗

功放输出端与负载(扬声器)所表现出的等效内阻抗称为功放的输出阻抗。

2、阻尼系数

阻尼系数是指功放电路给负载进行电阻尼的能力。

术语详解

[ 编辑本段 ]

工作范围

工作范围是指功率放大器在规定的失真度和额定输出功率条件下的工作频带宽度,即功率放大器的最低工作频率至最高工作频率之间的范围,单位Hz(赫兹)。放大器实际的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。

工作模式

功率放大器的工作模式主要有以下几种:

时分双工(TDD)模式:

在TDD模式的移动通信系统中,接收和传送在同一频率信道(即载波)的不同时隙,用保证时间来分离接收和传送信道。

TDD系统有如下特点:

(1)不需要成对的频率,能使用各种频率资源,适用于不对称的上下行数据传输速率,特别适用于IP型的数据业务;

(2)上下行工作于同一频率,电波传播的对称特性使之便于使用智能天线等新技术,达到提高性能、降低成本的目的;

时分多址(TDMA)模式:

TDMA是时分多址(Time Division Multiple Access)的英文缩写。同一频率的载波在某一特定时间内,分成若干相等的小时间段,供多个不同号码的用户使用不同的小时间段来实现连接的通信方式。简而言之,它是将一个狭窄的无线频道分割成框架性的时间片断(特别是3和8),并将每一个时间片断分配给每一个用户的数字无线技术。

传输增益

指放大器输出功率和输入功率的比值,单位常用“dB”(分贝)来表示。功率放大器的输出增益随输入信号频率的变化而提升或衰减。这项指标是考核功率放大器品质优劣的最为重要的一项依据。该分贝值越小,说明功率放大器的频率响应曲线越平坦,失真越小,信号的还原度和再现能力越强。

输出功率

功率放大器的功率指标严格来讲又有标称输出功率和最大瞬间输出功率之分。前者就是额定输出功率,它可以解释为谐波失真在标准范围内变化、能长时间安全工作时输出功率的最大值;后者是指功率放大器的“峰值”输出功率,它解释为功率放大器接受电信号输入时,在保证信号不受损坏的前提下瞬间所能承受的输出功率最大值。

接收增益

增益是天线的主要指标之一,它是方向系数与效率的乘积,是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求,简单地说,在同等条件下,增益越高,电波传播的距离越远。而功率放大器的接收增益值越大,则接收性能越强。

避雷保护

常见的直击避雷保护措施:

① 避雷针:避雷针用来保护工业与民用高层建筑以及发电厂、变压所的屋外配电装置、输电线路个别区段、在雷电先导电路向地面延伸过程中,由于受到避雷针畸变电路的影响,会逐渐转向并击中避雷针,从而避免了雷电先导向被保护设备,击毁被保护设备和建筑的可能性。由此可见,避雷针实际上是引雷针,它将雷电引向自己,从而保护其它设备免遭雷击。

② 避雷线:避雷线也叫架空地线,它是沿线路架设在杆塔顶端,并具有良好接地的金属导线,避雷线是输电线路的主要防雷保护措施。

③ 避雷带、避雷网:在建筑物上沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷击部位敷设的金属网格,主要用于保护高大的民用建筑。

浪涌保护

浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。

浪涌保护器,也叫信号防雷保护器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

阻抗匹配及防护措施

[ 编辑本段 ]

对于主要作用是向负载提供功率的放大电路通常称为功率放大电路,其主要特点如下:一是输出功率是指交变电压和交变电流的乘积,即交流功率;二是交流功率是在输入为正弦波、输出波形基本不失真时定义的;三是输出功率大,因而消耗在电路内的能量和电源提供的能量也大;四是晶体管常常工作在极限应用状态,由此要考虑必要的散热措施和过电流、过电压的保护措施。下面就功率放大器的阻抗匹配及防护措施作以扼要介绍。

一、功率放大器的阻抗匹配

在所有电子音像设备中,都有一个功率输出的最佳方案问题,即为了获得最大的功率输出而又不增加电路的投资经费,这就是功率放大器与扬声器系统的最佳组合。

功率放大器组合的目的是为了达到最小的设备投资而获得最大的功率输出,以图1互补型功率放大电路为例:和为功放朱级,工作于低偏置甲乙类互补状态。它的输出功率近似于乙类状态。

为了达到最大输出功率,所以负载的大小应该使功率管的电流输出和电压输出的乘积最大,这时的状态称为功率匹配状态。在音响设备的扬声器系统中音响的输出阻抗应为扬声器组合状态的总阻抗,这样音响的输出功率才是标明的额定标准功率,否则音响的输出功率就达不到要求。

例如:音响标准接头上标明是4Ω、100W,那么该接头上的阻抗就是两个8Q扬声器的并联,每个扬声器可得到50W,这样综合扬声器系统,就是4Ω、100W,否则不能实现100w的功率输出。

二、功率放大器的防护

功率管是功率放大电路中最容易受到损坏的器件,损坏的大部分原因是由于管子的实际耗散功率超过了额定数值。另外,若功率放大器与扬声器失配或扬声器使用中长期过载,也极易损坏扬声器(或音箱),因此,在音响设备中,防护的目的是保护昂贵的功放和扬声器,所以对电源、功放、音箱的过载和短路保护是完全必要的。

1.电源保护:图2是分立元件稳压电路,电路中Ri的是过载电流取样电阻,当其电压大于0.7V时,V13导通,集电极电位下降,调整管V11断开,限制电源输出电流。

图3是可调输出电压模块,功耗达70W,电流可达10A,电压调整率为20.8%,输出电压为1.25~15V,且有短路保护。

当使用开关电源时(例如芯片CWl225),则有专门的保护控制端第⑩脚,只要输入过电流或过电压信号,即可达到保护目的。

2.功放级晶体管保护:功率放大晶体管除在使用中必须注意环境温度及选用合适的散热器外,主要是考虑过电流和过电压保护问题,目前应用的集成电路都设有限流保护和热切断保护功能(如HAl350、HA2211、LM2879等),所以在自制功放时须注意过压保护,如图4所示。依靠R内(电源内阻)和Vl、V2的击穿,使过电压不能升高而保护Vl、V2。

3.音箱扬声器系统保护:音响系统的保护有两种意义:一种是音响扬声器的过载;另一种不是音频功率的过大、而是直流电位的偏移,导致无电容隔离的OCL或BTL电路扬声器烧毁。过载时,功放电路已经有保护无须另外考虑,这里仅介绍直流偏移组合音响保护电路。

图5为组合音响保护电路。从图中可以看出,当左、右声道送入音箱的声音信号,经过R1、R2被电容C2、C3旁路而无直流偏移时,整流桥无直流输出,V11截止,V12、V13导通,继电器K吸合,左、右声频信号经保险丝F输出;当存在直流偏移时,整流桥输出使V11导通,V12、V13截止,继电器K释放切断了音频信号,保护音箱。

电路中C2、C3是滤波电容,C4具有开关机时延时接通音箱功能,避免开机时的冲击噪声,V则具有短路K的断电反电动势作用,保护V12、V13晶体管。

工作范围

[ 编辑本段 ]

工作范围是指功率放大器在规定的失真度和额定输出功率条件下的工作频带宽度,即功率放大器的最低工作频率至最高工作频率之间的范围,单位Hz(赫兹)。放大器实际的工作频率范围可能会大于定义的工作频率范围。

工作模式

[ 编辑本段 ]

功率放大器的工作模式主要有以下几种:

时分双工(TDD)模式: 在TDD模式的移动通信系统中,接收和传送在同一频率信道(即载波)的不同时隙,用保证时间来分离接收和传送信道。TDD系统有如下特点:

(1)不需要成对的频率,能使用各种频率资源,适用于不对称的上下行数据传输速率,特别适用于IP型的数据业务;

(2)上下行工作于同一频率,电波传播的对称特性使之便于使用智能天线等新技术,达到提高性能、降低成本的目的;

时分多址(TDMA)模式:

TDMA是时分多址(Time Division Multiple Access)的英文缩写。同一频率的载波在某一特定时间内,分成若干相等的小时间段,供多个不同号码的用户使用不同的小时间段来实现连接的通信方式。简而言之,它是将一个狭窄的无线频道分割成框架性的时间片断(特别是3和8),并将每一个时间片断分配给每一个用户的数字无线技术。

传输增益

[ 编辑本段 ]

指放大器输出功率和输入功率的比值,单位常用“dB”(分贝)来表示。功率放大器的输出增益随输入信号频率的变化而提升或衰减。这项指标是考核功率放大器品质优劣的最为重要的一项依据。该分贝值越小,说明功率放大器的频率响应曲线越平坦,失真越小,信号的还原度和再现能力越强。

输出功率

[ 编辑本段 ]

功率放大器的功率指标严格来讲又有标称输出功率和最大瞬间输出功率之分。前者就是额定输出功率,它可以解释为谐波失真在标准范围内变化、能长时间安全工作时输出功率的最大值;后者是指功率放大器的“峰值”输出功率,它解释为功率放大器接受电信号输入时,在保证信号不受损坏的前提下瞬间所能承受的输出功率最大值。

接收增益

[ 编辑本段 ]

增益是天线的主要指标之一,它是方向系数与效率的乘积,是天线辐射或接收电波大小的表现。增益大小的选择取决于系统设计对电波覆盖区域的要求,简单地说,在同等条件下,增益越高,电波传播的距离越远。而功率放大器的接收增益值越大,则接收性能越强。

避雷保护

[ 编辑本段 ]

常见的直击避雷保护措施:

① 避雷针:避雷针用来保护工业与民用高层建筑以及发电厂、变压所的屋外配电装置、输电线路个别区段、在雷电先导电路向地面延伸过程中,由于受到避雷针畸变电路的影响,会逐渐转向并击中避雷针,从而避免了雷电先导向被保护设备,击毁被保护设备和建筑的可能性。由此可见,避雷针实际上是引雷针,它将雷电引向自己,从而保护其它设备免遭雷击。

② 避雷线:避雷线也叫架空地线,它是沿线路架设在杆塔顶端,并具有良好接地的金属导线,避雷线是输电线路的主要防雷保护措施。

③ 避雷带、避雷网:在建筑物上沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷击部位敷设的金属网格,主要用于保护高大的民用建筑。

浪涌保护

[ 编辑本段 ]

浪涌也叫突波,顾名思义就是超出正常工作电压的瞬间过电压。本质上讲,浪涌是发生在仅仅几百万分之一秒时间内的一种剧烈脉冲。可能引起浪涌的原因有:重型设备、短路、电源切换或大型发动机。而含有浪涌阻绝装置的产品可以有效地吸收突发的巨大能量,以保护连接设备免于受损。

浪涌保护器,也叫信号防雷保护器,是一种为各种电子设备、仪器仪表、通讯线路提供安全防护的电子装置。当电气回路或者通信线路中因为外界的干扰突然产生尖峰电流或者电压时,浪涌保护器能在极短的时间内导通分流,从而避免浪涌对回路中其他设备的损害。

第四篇:数字功放简介

数字功率放大器简介

班级:JS001104学号:2011300077姓名:李卫华

一. 数字放大器的定义及工作原理

功率放大器通常根据其工作状态分为五类。即A类、AB类、B类、C类、D类。在音频功放领域中,前四类均可直接采用模拟音频信号直接输入,放大后将此信号用以推动扬声器发声。D类放大器比较特殊,它只有两种状态,不是通就是断。因此,它不能直接输入模拟音频信号,而是需要某种变换后再放大。人们把此种具有“开关”方式的放大,称为“数字放大器”。

二. 数字功法与传统功放比较

数字功放由于工作方式与传统模拟功放完全不同,因此克服了模拟功放固有的一些缺点,并且具备了一些独有的特点。

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。由于数字功放采用开关放大电路,效率极高,可达75%~90%(模拟功放效率仅为30%~50%),在工作时基本不发热。因此它没有模拟功放的静态电流消耗,所有能量几乎都是为音频输出而储备,加之前后无模拟放大、无负反馈的牵制,故具有更好的“动力”特

性,瞬态响应好,“爆棚感”极强。

2.交越失真和失配失真

模拟B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(小信号时晶体管会工作在截止区,无电流通过,导致输出严重失真)。而数字功放只工作在开关状态,不会产生交越失真。

模拟功放存在推挽对管特性不一致而造成输出波形上下不对称的失配失真,因此在设计推挽放大电路时,对功放管的要求非常严格。而数字功放对开关管的配对无特殊要求,基本上不需要严格的挑选即可使用。

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.声像定位

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。

三.DPA功放的工作原理

DPA--即数字脉冲功率转换器,是采用数字处理、量化、编码等手段,以时钟倍数的脉冲宽度来描述音频信号,实现数字化的功率转换。

四.数字功放的现状

以前,由于价格和技术上的原因,这种放大电路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。理论证明,D类放大器的效率可达到100%。然而,迄今还没有找到理想的开关元件,难免会产生一部分功率损耗,如果使用的器件不良,损耗就会更大些。但是不管怎样,它的放大效率还是达到90%以上。

由于功耗和体积的优势,数字功放首先在能源有限的汽车音响和要求较高的重低音有源音箱中得到应用。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。近年来,数字功放的价格呈不断下降的趋势,有关这方面的专利也层出不穷。

国外在数字音频功率放大器领域进行了二、三十年的研究,六十年代中期,日本研制出8bit数字音频功率放大器。1983年,M.B.Sandler等学者提出D类(数字)PCM功率放大器的基本结构。主要是围绕如何将PCM信号转化为PWM信号。把信号的幅度信号用不同的脉冲宽度来表示。此后,研究的焦点是降低其时钟频率,提高音质。随着数字信号处理(DSP)技术和新型功率器件及应用的发展,开发实用化的16位数字音频功放成为可能。

一个音响系统必须具备音源、功放和音箱三大部分。音源部分目前已数字化了,如CD、VCD、DVD、DAB和数字电视等。但 的功放和音箱仍然是模拟统治的天下。在人们进入数字化、信息化的开发过程中自然想到了功放的数字化这一问题。

模拟功放始终无法解决效率、成本、音质这三者之间的矛盾。国内市场开始出现AV数码功放,但所谓的数字功放实质上仅仅是指音频处理部分采用了数字处理,其功率放大器 则仍然采用模拟放大,这与真正意义的数字功放相差甚远。

音响产品的数字化是必然趋势。由于数字功放有很多优点,如体积小、功率大、高、与数字音源的无缝结合、能有效降低信号间传递干扰、实现高保真等。在数字音源已经大量普及的时代,数字功放将会取代现有的模拟功放。

五.数字功放的发展展望

21世纪将是数字化、信息化的时代,全新的技术体制将会引发全新的技术产业革命。目前最新提出的SACD格式更是层出不穷,从MPEG-1到MPEG-2,从数字杜比(AC-3)到DTS等。数字功放更是国际上各大厂商关注的焦点。据了解,全球最大的视听设备制造商SONY公司最近准备推出它的数字功放产品,就连非常著名的汽车音响制造商(Alpine)也将推出数字功放(这两家均采用美国Tripath的芯片)。在数字信号处理方面极具实力的德州器公司(TI),2000年3月16日宣布成立自己的数字功放事业部,致力发展采用数字技术把高保真音质带入各种类型的音频设备中。因此,数字功放的春天即将到来,而且,在这场数字功放技术竞争中,唯有不断创新才能保持技术的领先地位。

数字音频功放不仅仅能应用在家庭影院系统、高保真重放系统,同时也可将该技术应用到特别需要省电、体积小的地方,如数字电视、汽车音响功放、便携听音设备,甚至是移动电话等设备。应该说该项技术的应用十分广泛,既可用来做上千瓦功率输出的专业功放,也可以是用来做几十毫瓦的便携机。数字音频功放是全新一代的音频功放,是模拟功放发展的必然趋势和取代者。作为一种全新的技术,其

市场的推广需要一段培育过程。以下这几个方面是该数字音频技术的关键技术和突破口:

◆ 数字音频功放技术的体制和标准。它的制定在一定程度上起到了保护民族工业的兴起,保护国内市场的占有率,保证自己的专利技术。◆ 数字音频功放(DPA)技术及ASIC技术,特别是ASIC,如果不能开发自己的专用芯片(通用芯片除外),就不能有自己的专利技术和产业基础。

◆ 技术本身可在不同的领域内使用。

特别需要省电的便携设备使用;

应用范围极为广泛的电视、收音机等一般音频重放设备使用。Hi-Fi和家庭影院等要求高的场合使用。

◆ 高效、音质好、成本低是数字功放发展的方向。

◆ 模块化的功放单元开发,是决定数字功放命运的关键(质量、成本因素)

◆ 开发适合于DVD-Audio和SACD指标的数字功放。

第五篇:功放参数的解释

一台严格出炉的功放,其技术参数绝不含糊:

一.频响能力(Power Band Width):音域20Hz ~ 80KHz,而喇叭频响由低音至高音相应要求有20Hz ~ 20KHz 这范围的响应能力。但作为信号传输的“瓶颈”的功放的频响则要求更宽,如:7Hz ~ 80KHz Hz,以保证信号的完整。信噪比(Signal To Noise Ratio):这是最直接反映功放素质的参数,一般都在80dB的比值以上,高质素的产品往往达105dB以上,追求声底纯净,不容忽视。

二.失真度(THD):这个可结合功放另外两个重要的指标:额定功率(Rms)和最大功率(Peak Power)一齐讨论。一台功放在其Rms功率情况下工作,失真应该比较小,一般达0.5% ~ 0.01%这个范围。Peak 功率或桥接时,信号可能产生变形、削波等失真,比值会高: 0.5% ~ 1%都是正常的。比值越小,当然越理想.三.输入灵敏度(Input Sensitivity):这是针对不同厂家,不同品牌的主机、前级音源而设置的调校电平,范围由100mv ~ 4V甚至更高,调音时须与音源匹配。

四.输入阻抗(Input Impedance):一般要求功放输入阻抗要高,输出阻抗要低,输入阻抗越高,越有效阻隔各类杂讯,常见值 10KΩ或更高。五.负载能力(Load Impedance):家用功放一般是8Ω/4Ω两种;车用功放、立体声时:2Ω至8Ω;桥接:4Ω至8Ω。但个别特别设计的功放,阻抗可以低至0.1Ω,能力不凡。这个时候,一台功放,则可以并接几十个低音单元,营造理想的声压级。这个场景,恐怕要在音响比赛时才能见到。六.工作电压:车用一般是10V ~ 15 V正常工作。七.阻尼系数(Damping Factor):由额定负载(4Ω)输出阻抗计算出来,普遍认为:输出阻抗越小,阻尼系数越高,则该功放越好。事实上高素质的功放,比值大多50以上,个别甚至超500,虽则专家认为:50左右已经足够。我个人经验:系数高,则线材要求可放宽。过高则影响音色,但对低音表现有帮助。

八.转换速率(Slew Rate):单位时间内功率放大器最高放大级将较强的信号激励放大为高压,强电流的交流音频的能力,高档机种30V/us以上,个别超50V/us。比值高,转换能力好,音乐的层次、动态结合扬声器能接近原声还原发挥。

1、A类功放(又称甲类功放)

A类功放输出级中两个(或两组)晶体管永远处于导电状态,也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流,并使这两个电流等于交流电的峰值,这时交流在最大讯号情况下流入负载。当无讯号时,两个晶体管各流通等量的电流,因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压,故无电流输入扬声器。当讯号趋向正极,线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流,下方的输出晶体管则相对减少电流,由于电流开始不平衡,于是流入扬声器而且推动扬声器发声。

A类功放的工作方式具有最佳的线性,每个输出晶体管均放大讯号全波,完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不施用负反馈,它的开环路失真仍十分低,因此被称为是声音最理想的放大线路设计。但这种设计有利有弊,A类功放放最大的缺点是效率低,因为无讯号时仍有满电流流入,电能全部转为高热量。当讯号电平增加时,有些功率可进入负载,但许多仍转变为热量。

A类功放是重播音乐的理想选择,它能提供非常平滑的音质,音色圆润温暖,高音透明开扬,这些优点足以补偿它的缺点。A类功率功放发热量惊人,为了有效处理散热问题,A类功放必须采用大型散热器。因为它的效率低,供电器一定要能提供充足的电流。一部25W的A类功放供电器的能力至少够100瓦AB类功放使用。所以A类机的体积和重量都比AB类大,这让制造成本增加,售价也较贵。一般而言,A类功放的售价约为同等功率AB类功放机的两倍或更多。

2、B类功放(乙类功放)

B类功放放大的工作方式是当无讯号输入时,输出晶体管不导电,所以不消耗功率。当有讯号时,每对输出管各放大一半波形,彼此一开一关轮流工作完成一个全波放大,在两个输出晶体管轮换工作时便发生交越失真,因此形成非线性。纯B类功放较少,因为在讯号非常低时失真十分严重,所以交越失真令声音变得粗糙。B类功放的效率平均约为75%,产生的热量较A类机低,容许使用较小的散热器。

3、AB类功放

与前两类功放相比,AB类功放可以说在性能上的妥协。AB类功放通常有两个偏压,在无讯号时也有少量电流通过输出晶体管。它在讯号小时用A类工作模式,获得最佳线性,当讯号提高到某一电平时自动转为B类工作模式以获得较高的效率。普通机10瓦的AB类功放大约在5瓦以内用A类工作,由于聆听音乐时所需要的功率只有几瓦,因此AB类功放在大部分时间是用A类功放工作模式,只在出现音乐瞬态强音时才转为B类。这种设计可以获得优良的音质并提高效率减少热量,是一种颇为合乎逻辑的设计。有些AB类功放将偏流调得甚高,令其在更宽的功率范围内以A类工作,使声音接近纯A类机,但产生的热量亦相对增加。

4、C类功放(丙类功放)

这类功放较少听说,因为它是一种失真非常高的功放,只适合在通讯用途上使用。C类机输出效率特高,但不是HI-FI放大所适用。

5、D类功放(丁类功放)

这种设计亦称为数码功放。D类功放放大的晶体管一经开启即直接将其负载与供电器连接,电流流通但晶体管无电压,因此无功率消耗。当输出晶体管关闭时,全部电源供应电压即出现在晶体管上,但没有电流,因此也不消耗功率,故理论上的效率为百分之百。D类功放放大的优点是效率最高,供电器可以缩小,几乎不产生热量,因此无需大型散热器,机身体积与重量显著减少,理论上失真低、线性佳。但这种功放工作复杂,增加的线路本身亦难免有偏差,所以真正成功的产品甚少,售价也不便宜。

有一些D类功放集成块音色音质很好,不过它们现在还只应用在汽车音响中,一些有兴趣的DIY高手把它们改制到了家用音响中。

功放技术指标的解读与应用功放技术指标的解读与应用 以清华大学TW-2008X世纪版为例

1、输入灵敏度:200mv

2、谐波失真度:0.01%

3、输出功率:2×100W(RMS.8欧)

4、信噪比:96dB(不计权)

5、频率回应:3-156KH2(-3dB)

6、阻尼系数:280 ①输入灵敏度200mv,是指功放所需最小输入信号电平,是要求将音源信号放大到足够推动后级功放所需要的必要条件,(要使信号高质的传输,必须满足此项条件,即电平匹配,阻抗匹配,传输方式匹配等)。一般CD,DVD机输出电平较高,足以满足要求,在此可以忽略.②谐波失真度:这是功放一项极重要的指标,谐波失真是非线性失真的一种,它是放大器在工作时的非线性特徵所引起的,失真结果是产生了新的谐波分量,使声音失去原有的音色,严重时声音发破、刺耳。谐波失真还有奇次和偶次之分,奇次谐波会使人烦噪、反感,容易被人感知。为何有些功放听起来让人感到烦噪,感觉疲劳,就是失真较大所引起的。对功放影响最大的就是失真度,一般高保真要求谐波失真在0.05%以下,越低越好。TX-2008能做到0.01%, 应该说是不错的, 进口高档功放可做到0.002左右,令人玩味无穷、久听不厌,就是因为做到了极小的失真度的原因。除了谐波失真外,还有互调失真,交叉失真,削波失真,瞬态失真,相位失真等,由於篇幅关系暂免敍述。总之,诸多失真是影响功放品质的罪魁祸首。考核功效的优劣,首先要看它的失真度。③输出功率,功率问题最令初哥们迷惑,其各厂家标识也很混乱,下面逐一讲解: A、额定输出功率,称为(RMS),指放大器输出的音频信号在总谐波失真范围内,所能输出的最大功率,是最常见的,也是比较实在的标注。B、削波功率,指放大器输出正弦波信号刚刚开始削波时的功率,它比额定功率要大1.6-2倍。C、音乐输出功率,指输出失真不超过规定值的条件下,功率放大器对音乐信号瞬间最大输出功率。简称(MPO)。D、峰值输出功率:功放所能输出的最大音乐功率称为峰值输出功率,简称(PMPO),它不考虑失真,通常为(RMS)功率的8倍左右,它的出现是厂家出於商业目的,并无实际意义。早期双卡答录机大都用此功率来标注。那麼(RMS,8欧)又是什麼意思呢?是指8欧情况下可输出额定100W功率,如在4欧情况下,还可增加1.5-2倍的输出功率(这要看机器内部变压器的容量和用管数量了)高档功放甚至可以工作在2欧,主要是功放内部用料的功率富裕量因素决定的。一般甲乙类功放最低只能工作在4欧以上。通常功放标注以(RMS)具多,用它来选配音箱与之配合是比较妥当的。如何来验证功放的(RMS)功率呢,业余情况下有二种简便的方法:①用功放输出电压有效值的平方与负载的比值来表示,即P=V2/R,P为有效功率,V为功率输出端交流电压,R音箱标称阻抗。如测得交流摆幅为20V,音箱阻抗为8欧20×20÷8=50W,音箱4欧时=100W,所得结果为近似值。②直观估算法:一般甲乙类功放,如采用300VA电源变压器,按效率70%计,即300×0.7=210W÷2=105W(每声道)也就是这台功放输出功率最大不会超过2×105W,反过来计算,如果2×100W的功放,按要求那麼它所采用电源变压器的容量一定不会小於300VA。TW-2008完全符合这一要求,还留有不少的余量。一些进口AV功放,5-7个声道、每声道总标百余W,总功率上千W,但电源变压器就那麼大,天晓得他们是用什麼功率标准算出来的,日系AV最明显,总以6 欧来唬人,真正按8欧算出来有实足的100W(每声道就不错了)用过AV功放的人都知道,大动态时往往显得脚软。故我常推荐购AV功放,最好选择中档以上,否则形同鸡肋。④信噪比:数值越大越好,一般用(S/N)表示,用信号功率Ps与杂讯功率Pn的比值的分贝数表示,S/N=10lgPs/Pn=20lgVs/Vn(db)(公式不好打,只好改为左视)式中Vs、Vn分别为信号电压与杂讯电压。信噪比与输入信号电平的增加,信噪比也逐渐加大,但当输入信号电平达到某一数值后,信噪比基本保持不变,按目前高保真要求。信噪比应达95dB以上为好,进口高档机往往可达110-124dB,其性能可想而知了。再说计权问题,有的信噪比后面有A计权字样,A计权是指将杂讯信号通过(附图)所示计取曲张加权网路后测得的结果,由於人们对於高、低频段的杂讯相对来说不太灵敏,所以出现了(附图)所示形状的曲线,计权杂讯更加直观地代表人们实际感受到的杂讯信号状况(图打不出来,请见谅)。总之,信噪比越大,表明混在信号裏的杂讯越小,放音质量越好,便重放音乐清晰,乾净而有层次。⑤频率回应,早期俗称功率带宽,指谐波失真不超过规定值时,功放的1/2额定功率频带宽度,即有高低端下跌一半(-3dB)的两个频率点之间所包括的频带,称之为功率带宽,它很有实用价格。如日本安桥AV功放早期频响为20-30KHz(±0.5dB)现采用(WRAT)宽频技术后,频响达50- 100KHz(+1-3dB)。高级进口功放,低频可从0Hz开始(直流化),因为功放在满额定功率工作是很少见的,如果放大器工作正常,频率回应一定非常好,几乎是一条直线,通常可远远超出可听音范围(20-20KHz)。TW-2008x功放频响达到(3-156KHz-3dB)确实是不错指标了。几乎可以完美再现各种音乐的细节,实属国产之精品。

⑥阻尼系数,(主要是对低频而言,是直接影响低音音质的极重要的技术参数),敢标这个技术指标,说明该功放设计达到了一定的水准,一般功放不给出这个指标,众所周知,喇叭的口径越大,低音相对就越好,但音盆越大其运动惯性也随之加大,此惯性使它很难与音频信号同步运动,往往表现出的声音混浊不清,尤其在低频欧100-400Hz,容易造成声染色,使人听起来模糊不清,很不自然。为什麼有些烧友家中的音箱中喇叭,低频信号强时颤振不止,低音老感觉不乾净,这就是音盆惯性所引起的。音响工程师们注意到这一点,对功放采取一些技术措施,如选择多管并联,低内阻(毫欧级)大功率管,提高±工作电压,选择优质线材等,极力提高阻尼系数,使它能够针对喇叭惯性运动,产生“电阻尼”作用,使音盆的运动与音频信号同步运动,尽可能使音盆在驱动信号结束后很快恢复到零位(即中心位置),这种阻止效果就是阻尼系数(D来量),D=Rs/Ri,Rs=喇叭音卷阻抗,Ri=功放输出内阻,D越大,音盆与信号同步效果就越好,低音就越纯越乾净,重放效果就越好。早期功放阻尼系数要求10-50,现在的功放可以做几百甚至上千。TW-2008能做到280也确实不易了。转换速率:功放的转换速率(Siew rate),它极大地影响著高音重放品质与性能(一般厂家不给出此项指标)转换速率越快,高音音质就越佳。越能准确地捕捉到稍纵即逝的高频资讯,(选用运放的烧友都知道,尽量选用宽频响,高速率型的,如AD847转换速率达300V/us.就是考虑转换速率问题)。高档功放可做到十几至几十V/us,低中档功放都根本不敢标出,这种转换速率的数值高低,与设计,用料有密切关系,但也不宜太高,太高会产生人耳听不见的超音信号,指20KHz以上,不但对改善音质无作用,反而容易烧坏高音喇叭,不过正规厂家设计时都会考虑这个问题,高级功放往往会采取可调转换速率技术。一般控制在12V/ms左右为佳。一句话,较高的转换速率,可以保证较优秀的高 频重放特徵。

自从爱迪生在1877年发明留声机至今已有120多年了,由当年机械式录音/重播系统发展到现在的高科技数码系统,其中的进步可谓翻天覆地。不过在这120多年中的音响技术发展却是很不平均的,在发明留声机后的大约60至80年中,音响技术的发展是相当缓慢的不过也取得了一定的成果,例如录放音以电动方式取代了机械方式,开始采用多极真空管

等等。

使音响技术得以快速发展是在927年,美国贝尔实验室公布了划时代的负反馈(负回输,NFB)技术,声频放大器从此开始步入了一个新纪元。所谓高保真(HighFidelity)放大器,其鼻祖应该是追溯至1947年发表的威廉逊放大器,当时Willianson先生在一篇设计HiFi放大器的文章中介绍了一种成功运用负回输技术,使失真降至0.5%的胆机线路,音色之靓在当时堪称前无古人,迅即风靡全世界,成为了HiFi史上一个重要的里程碑。在威廉逊放大器面世后4年,即1951年,美国Audio杂志又发表了一篇“超线性放大器”的文章。第二年6月,又发表了一篇将威廉逊放大器超线性放大器相结合的线路设计。由於超线性设计将非线性失真大幅度降低,许多人硌起仿效,再次形成了一个热潮。超线性设计的影响时至今日21世纪仍然存在,可以说威廉逊放大器和超线性放大器标志著负回输技术在音响技术中的成熟。从那时候开始,放大器的设计和种类可谓百花争艳。技术的进步是前70年所望鹿莫及的。

放大器的的规格是衡量其性能的一个重要指标,当然另一个重要指标是以耳朵收货。常听发烧友说音响器材的规格没多大意义,许多测试数据优良的放大器其声音却惨不忍听。这话只说对了一半,首先这优良的数据一般是在产品开发阶段测试原型机时得出的。在大量生产阶段一般来说其性能都会打一定的折扣,视乎器材的档次而定。其次的就是目前的科技虽然使放大器性能获得很大改善,但要对20~20KHz的声频信号作出人耳无法察觉失真的放大,是一件极不容易的事,况且一般放大器的所谓性能规格只是给出寥寥几项数据,其中大多数只是在某些物定条件下测量的。根本不足以反映放大器的基本性能。

用以评定放大器的技术规格的方法分为动态和静态两种,静态规格是指以稳态下弦波进行测量所得的指标。这实际上是属於古典自动控制理论(ClassicalControlTheory)中的频率分析法。在二十世纪二三十的代便已开始使用。测试项目包括有频率响应,谐波失真,信噪比,互调失真及阻尼系数等。动态规格是指用较复杂的信号例如方波,窄脉冲等所测量得的指标,包括有相位失真,瞬态响应及瞬态互调失真等。动态测试实际上也类似工业自动控制系统中常见的瞬态响应测试,只不过工业测试常用的是阶跃信号(StepSignal)而音响测试则用缩短了的阶跃信号——方波。要大体上反映出放大器的品质,必须综合考虑动态测试和数据。至於人耳试听方面由於含有较多主观因素,在此不打算详加讨论。由於大部份厂商对其产品一般都只是给出少数参数应付了事,故此笔者希望藉此机会对一些较重要的音响器材规格作一番介绍,方便新进发烧友及一些非工程技术人仕对音响技术有更深入的领会。

频率响应

在众多技术指标中,频率响应是最为人们所熟悉的一种规格。一部分放大器而言。理论上只需要做到20至2万周频率响应平直就已足够,但是真正的乐音中含有的泛音(谐波)是有可能超越这个范围的,加上为了改善瞬态反应的表现,所以对放大器要求有更高的频应范围,例如从

10Hz~100kHz等。

习惯上对频率响应范围的规定是:当输出电平在某个低频点下降了3分贝,则该点为下限步率,同样在某个高频点处下降了3分贝,则定为上限频率。这个数分贝点有另外一个名称,叫做半功率点(HalfPowerPoint)。因为当功率下降了一半时,电平恰好下降了解情况分贝。有一点必须指出的是半功率点对某些电子设备及自动控制系统虽有一定的意义,但对音响器材就未必合适,因为人耳对声音的解析度可达到0.1分贝。所以有一些高级器材标称20至20K达到正负0.1分贝,这实际上经起标称10至50K+3DB规格有可能更高。顺带一提的是,频应曲线图实际上是有两幅的,在控制工程中“波特图”(BodePlot)。其中的幅频曲线图就是我们常见的频率响应图,另一幅叫做相频曲线图,是用来表示不同频率在经过了放大器后所产生的相位失真(相位畸变)程度的。相位失真是指讯号由放大器输入端至输出端所产生的时间差(相位差)。这个时间差自然是越小越好,否则会影响负回输线路的工作。除此之外相位失真也和瞬态响应有关,尢其是和近年来日益受到重视的瞬态到调失真有著密的关系。对於HiFi放大器而言,相位失真起码要在20~20KHz+-5%

范围之内。

谐波失真

任何一个自然物理系统在受到外界的扰动后大都会出现一个呈衰减的周期性振动。举例来说,一根半米长两端因定的弦线在中间受到弹拨的话,会产生一个1米波长的振动波,称为基波(Fundemental),弦线除了沿中心点作大幅度摆动外,线的本身也人作出许多肉眼很难察觉的细小振动,其频率一般都是比基波高,而且不止一个频率。其大小种类由弦线的物理特性决定。在物理学上这些振动波被称为谐波(Harmonics)。为了方便区别,由乐器所产生的谐和波常被为泛音(Overtone)。谐波除了由讯号源产生外,在振动波传播的时候如果遇上障碍物而产生反射,绕射和折

射时同样是会产生谐波的。

无论是基波或谐波本身都是“纯正”的正弦波(注:正弦波是周期性函数,由正半周和负半周组成,但决不能将其负半周称为负弦波!)但它们合成在一起时却会产生出许多厅形怪状的波形。图三:便是一个基波加一个二次谐波(频率高一倍,幅度小一半)所合成的一个波形。大家所熟悉的方波就是由一个正弦波基波加上大量的厅次(单数)谐波所组成,这也解释了为什么方波常常被用作测试讯号的原因。

放大器的线路充满著各种各样电子零件,接线和焊点,这些东西可多或少都会降低放大器的线性表现,当音乐讯号通过放大器时,非线性特性会使音乐讯号产生一定程度的扭曲变形,根据前述理论这相当於在讯号中加入了一些谐波,所以这种讯号变形的失真被为谐波失真。这就不难明白为什么谐波失真常用百分比来表示。百分比小即表示放大器所产生的谐波少,也就是说讯号波形被扭曲的程度低。由不同的物理系统所产生的谐波其成份也不相同。但都有一个共通点,那就是谐波的频率越高,其幅度越小。所以对音频放大器而言,使声音出现明显可闻失真的是频率最接近基波的二至三个谐波失真分量.厂商在标定产品的谐波失真时,通常只给出一项数据,例如0.1%等。可是由放大器所产生的谐波却并不是一项常数,而是一项与信号频率和输出功率有关的函数。图四表示出两台典型晶体管双声道放大器的谐波失真与讯号频率的关系曲线。图五则是一部输出为100W的晶体管放大器谐波失真与输出功率的关系曲线。

由图中可见,当输出功率接近最大值时,谐波失真急剧增加。因为晶体管在接近过载(Overload)的情况下会发生削波现象。将一个讯号的顶部齐平削去一块明显地是一种严重的波形畸变。谐波失真自然会大幅度增加。

谐波失真并非完全一无是处,胆机的声音之所以柔美动听,原因之一是胆机主要产生偶次谐波失真。即频率是基波频率2‘4’6‘8’„倍的谐波。因为谐波电平和频率成反比,所以2次谐波幅度大,影响也大,其余的由於幅度小,所以影响也大,其余的由於幅度小,所以影响轻微,虽然二次谐波技术上讲是失真,但由於其频率是基波的一倍,刚好是一个倍频程,也就是说右以和基波组成音乐上的纯八度。我们知道纯八度是最和谐,动听的和声。所以胆机声音甜美,音乐感丰富也就不难理解。在40年代时,有许多较“小型”的收音机故意加入相当程度的二次谐波失真。目的是制造“重低音”去取悦消费者。声音右能会很过瘾,但是和高保真的要求却是完全背道而驰。

讯号噪声比

讯号噪声比(SignalNoiseRatio)简称讯噪比或信噪比,是指有用讯号功率与无用的噪声功率之比。通常贝计量,因为功率是电流和电压的函数,所以讯噪比也可以用电压值来计算,即讯号电平与噪声电平之比值,只是计算公式稍有不同。以功北率计算讯噪比:S/N=10log以电压计算讯噪比:S/N=10log由于讯噪比和功率或者是电压成对数关系,要提高讯噪比的话便要大幅度地提高输出值和噪声值之比,举例来说,当讯噪比为100dB时,输出电压是噪声电压的一万倍,以电子线路来说,这并不是一件容易的事。

一台放大器如有高的讯噪比意味着背景宁静,由于噪声电平低,很多被噪声掩盖着的弱音细节会显现出来,使浮音增加,空气感加强,动态范围增大。衡量放大器的讯噪比是好或者是坏没有严格的判别数据,一般来说以大约85dB以上为佳,低于此值则有可能在某些大音量聆听情况下,在音乐间隙中听到明显的噪音。除了讯噪比外,衡量放大器噪音大小也可以用噪声电平这个概念,这实际上也是一个用电压来计算的讯噪比数值,只不过分母是一个固定的数:0.775V,而分子则是噪声电压,所以噪声电平和讯噪比的分别是:前者一个绝对值,后者则一个相对数。

在许多产品说明书中的规格表数据后面,常常会有一个A字,意思是A-weight,即A计权,计权的意思是指将某个数值按一定规则权衡轻重地修改过,由于人耳对中频特别敏感,所以如果一台放大器的中频段讯噪比足够大的话,那么即使讯噪声比在低频和高频段稍低,人耳也不易察觉。可见如果采用了计权方式测量讯噪比的话,其数值一定会比不采用计权方式为高。以A计权来说,其数值会较不计权高

约会分贝。

互调失真

顾名思义,互调失真(IntermodulationDistortion)是指由於讯号互相调制所引起的失真,调制一词本来是指一种在通讯技术中,用以提高讯号传送效率的技术。由於含有声音、图像,文字等的原始讯号“加进”高频讯号里面,然后同志将这个合成讯号发送出去。这种将高低频相“加”的过程和方式称为调制技术,所合成的讯号称为调制讯号。调制讯号除保留高频讯号的主要特征外,还包含有低频讯号的所有信息。产生互调失真的过程实质上也是一种调制过程,由於一个电子线路或一台放大器不可能做到完全理想的线性度,当不同频率的讯号同时进入放大器被放大时,在非线性作用下,每个不同频率的讯号就会自动相加和相减,产生出两个在原讯号中没有的额外讯号,原讯号如有三个不同频率,额外讯号便会有6个,当原讯号为N个时,输出讯号便

会有N(N-1)个。可以想像的是,当输入讯号是复杂的多频率讯号,例如管弦乐时,由互调失真所产生的额外讯号数量是多么的惊人!

由於互调失真讯号全部都是音乐频率的和兴差讯号,和自然声音完全同,所以人耳对此是相敏感的,不幸的是,在许多放大器中,互调失真往往大於谐波失真,部份原因是因为谐波失真一般比较容易对付。

虽然互调失真和谐波失真同样是由放大器的非线性引起,两者在数学观点上看同样是在正浞导号中加入一些额外的频率成份,但它们实际上是不尽相同的,简单的说,谐波失真是对原讯号波形的扭曲,即使是单一频率讯号通过放大线路也会产生这种现象,而互调失真却是不同频率之间的互相干扰和影响,测量互调失真远比测量谐波失真复杂,而且至今尚未有统一的标准。

瞬态互调失真

瞬态互调失真(TransientIntermodulationDistortion),得称TIM失真。是什么时候被发现的笔者搞不清楚,但是TIM测量方法则迟至70年代才公开发表。由於瞬态互调失真与负回输密切相关,所以在讨论瞬态互调失真时就需要先从负回输说起。负回输(NegativeFeedback)是一种广泛应用於各类工程技术领域,简音而实用的控制技术,负回输本来是属於控制技术中的闭环控制(CloseLoopControl)系统的一个环节,但因为应用广泛,所以常常被用作闭环控制的代名词。负回输实际上是一种普遍存在於人们日常生活中的自然规律,举例来说,当我们驾驶汽车的时候,如果发现汽车偏离得驶路线,我们就会向相反方向扭动方向盘,使汽车驶回正确路线。在这里我们的眼睛就是充当负回输通道的作用,负责把输出值(汽车得驶方向)回馈给挖掘器(大脑),然后控制器将输出值和设定值(正确方向)互相比较(相减),然后根据比较后的误差,发出修正讯号(扭方向盘)去纠正由此可见,负回输的作用是将输出值倒相(变为负数),随后将之回馈至输入端,和设定值相减,得出误差讯号,然后控制器就会

根据误差大小作出修正。

在电子放大线路中,由於零件的对称,温度的变化,噪音的干扰以及其他种种原因,使读号的被放大的同时,无可避免地被加入各种各样的失真,而负回输则能有效地降低这些失真。举一个简单的例子来说,如放大器在放大一个正弦波讯号时,加入了一个失真的方波讯号,这个正弦加方波的讯号会被负回输线路反相,然后加馈至输入端,和原来的正弦波相减,使原来的讯号幅度变小之除还含有一个相反的方波,这个新的讯号在经过放大器时同样会被再次加入一个失真的方波讯号,由於讯号里面已有一个相反的方波,这样正反方波便会互相抵消,使输出讯号只含有正弦波,这就明显地降低了失真。不过负回输的缺点也是很明显的,因为负回输令输入讯号和回馈的输出讯号相减,降低了讯号电平,如果要使输出讯号相沽,降低了讯号电平,如果要使输出讯号被放大到足够的强度,放大器的放大率(增益)便要加大,所幸的是这并非难事,尢其是晶体管机。如果我们将负回输量加大,使输出讯号降低到和输入讯号电平相同的程度,即完全没有放大,这种放大器线路有一个特殊的名称,叫缓冲放大器(BufferAmplifier)。虽然讯号没有被放大,但因为放大器一般都是输入阻抗高,输出阻抗低。所以缓冲放大

器常被用作阻抗匹配之用。

既然负回输能有效地降低失真,但为会么又会引起瞬态互调失真呢?原来问题出在时间上,其中又以晶体管机最为严重。和真空管相比,晶体管有坚因耐用,体积小,重量轻放大率高等优点,其缺点是工作特性不稳定,易受温度等因素影响而产生失真甚至失控。解决办法之一是采用高达50至60dB左右的深度负回输。反正晶体管的放大率很高,牺牲一些无所谓,由於采用了大深度的负回输,大幅度减少了失真,所以晶体管机很容易获得高超的技术规格。不过麻烦也就因此而起,为了减少由深度负回佃所引起的高频寄生振荡,晶体管放大器一般要在前置推动级晶体管的基极和集电极之间加入一个小电容,使高频段的相位稍为滞后,称为滞后价或称分补价,可是无论电容如何细小,总需要一定时间来充电,当输入讯号含有速度很高的瞬态脉冲时,小电容来不及充电,也就是说在这一刹那线路是处於没有负回输状态。由於输入讯号没有和负回输讯号相减,造成讯号过强,这些过强讯号会讼放大线路瞬时过载(Overload)。因为晶体管机负回输量大,讯号过强程度更高,常常达到数十倍甚至数百倍,结果使输出讯号削波(Clipping)。这就是瞬态互调失真,因为在晶体管线路最多出现,所以也被称为“原

子粒”声。

顺带一提的是,这种负回输时间延迟问题在工业控制系统中也常常遇到,称为纯延迟(DeadTime)问题,其起因绝大部份是因为感应器(Sensor)安装位置太远。例如在一个恒温热水器中,瘟度探测被安装在远离发热顺的位置,结果是当探测器感应到水温足够时,在发热器附近的水温早就已经过热了。这样的控制结果必然是水温在过热和过冷之间大幅摆动,称为控制超调(Overshoot)或系统振荡。纯延迟至今仍然是困扰自动控制技术的一大难题,有关解决方法的论文由五十年代至今少说也有上千篇,但始终找不到一个简单

而行之有效的办法。

虽然负回输出现时间延迟不好对付,但要解决也不是没有办法,我们可以干脆让它出现,或即使其出现也不至於造成太大的破坏,方法有多种,例如只用小量大环路负回输,这样即命名出现负回输时间延迟,输入讯号也不至於过强。所减少的负回输量则由只跨越1个放大级的局部负回输代替,局部负回输路径短,时间快,不易诱发瞬态互调失真。真空管工作稳定,不一定要用大深度负回输抑制失真,况且其失真多数是人耳爱听的偶次谐波失真所以胆机没有一般所谓的“原子粒”声。至於其他用於线路设计上防范瞬态互调失真的方法,因涉及较多枯燥的理论,这里就不一一

介绍了。

除了在线路设计上防范瞬态互调失真外,发烧友还可以采取另一项措施去减少瞬态互调失真,那就是尽量利用各种屏蔽和滤波措施去减少各种高频干扰讯号进入放大器,虽然这些讯号有许多是属於人耳听不见的射频干扰,但因为其频率很高,极易诱发瞬态互调失真,令输入级过载,使音

乐讯号得不到正常的放大。

转换速率

瞬态互调失真除了由放大器大环路负回输的时间延迟引发外,放大器速度不够快也是一个重要的原因,如果放大器的速度够快的话即使在同样负回输条件下,瞬态互调失真度也可以降低。放大器的速度是一个通俗的形容,正确的说法应该是指放大器的瞬态响应能力(TransientResponse)。在控制理论中,瞬态响应和频率响应是衡量系统性能的两大方法。它们的优点是不需经详细了解整个系统的详细数学模型,只需要根据系统对特定输入讯号的响应曲线介可估算出系统对特定输入讯号的响应曲线便可估算出系统的特性,从而作出补偿或改善。但相反来说,如果我们知道某个系统的数学模型,也可以不经测试就

估算出该系统的响应模式。

对于精确度要求不高的系统,我们可以选择性地采取瞬态响应法或频率响应法去评估系统性能,而对于要求高的系统,两者都必须加以考虑。作瞬态应测试时常用的讯号是单位阶跃函数(StepSignal)和单位脉冲函数(Impulse)。为方便起见,放大器测试多用前者的特殊形式:方波/。一个较为理想的方波含有一个速度极高的电压上升沿和降沿,用来测试放大器的瞬态响是非常合适的。

衡量放大器的响应速度一般是用电压转换速率(SlewRate,台湾称“回转率”)。其定义是在1微秒时间里电压升高幅度,如果以方波测量的话则是电压由波谷升至波峰所需时间,单位是V/us,数值愈大表示瞬态响应度越了,高性能放大器的转换速率一般都可以做到25V/us以上。

提高瞬态响应度最简单接的办法是选用高频特性好的零件。也可以用适当的环路负回输来改善,这似乎是一个自相矛盾的做法,但事实不然,瞬态互调失真只是当讯号速度超过放大器的瞬态响应能力范围之外才会发生。

除了瞬态互调失真外,过快的讯号也会产生另一种失真现象,叫做铃振(Ringing),两者的本质相同。当输入讯号速度快而幅度小时,首先出现的是铃振现象,只有当这个讯号的速度快至某个程度时才会出现瞬态互调失真,然而当讯号速度快兼幅度大时,铃振没有发生便已进入瞬态互调失真状态。最容易引发铃振现象的讯号就是各种各样的速度快但幅度小的高频干扰噪音,这就是为什么音响设备要有完善的抗干扰措施的原因之一。

界面互调失真(InterfaceIntermodulationDistortion)

界面互调失真算是一个较新和较少人提及的放大器规格。和下面将要提及的阻尼系数一样,除了和放大器线路有关外,和扬声器也有很大关系。所以在介绍这两项规格前,先简单地说一说扬声器有关这方面的特性。

目前的音响扬器绝大部分都是采用电动式原理的动圈式喇叭,其结构包括一个用作产生磁场的永久磁铁及一人音圈。从构造上来说动圈式扬声器属於一种特殊形式的直流马达,因为音圈只需要来回运动而不是旋转,所以不需使用直流马达上常见的炭刷和换向器(俗称“铜头”)

无论是交流马达或是直流马达,都是具有可逆性的,即在某种条件下可当作发电机来使用。直流马达在结构上和直流发电机没有差别,尤其是永久磁钱式直流马达,只要能够使它的转轴转动,就可在其接线端上产生出一定的电压。对动圈式扬声器来说,只要我们用手按压振膜,就一定会在接线端上产生电压,大小则视乎按压的速度和幅度而定。

由于损耗和非线性化的影响,扬声器不可能对由放大器输出的全部电能加以利用而会有剩余电能产生,另外由于振膜的机械惯性原因,在音圈中也会产生多余电能。由前者所产生的问题稳为界面互调失真,而后者则会使扬声器的低频控制力变差。

界面互调失真和扬声器内阻及负回输线路有关。当放大器输出的电能无法全部转变为机械能量时,多余的电能就必定会在扬声器线圈中产生出额外的反电势(Backemf),这个反电势会由喇叭线回馈至放大器的输出端,然后依放大器内阻的大小形成一个电压,这个电压会被负回输线路反馈至输入端,和输入讯号打成一片。使中低频声音混浊,分析

力和层次感大减。

要降低界面互调失真,关键之处是要降低负回输量和放大器内阻(即提高阻尼系数)。有许多Hi-End晶体管放大器正是采用这种原则进行设计的。除此以外,双线接驳也是另类改善途径,因为分开的高低音线路使低频端的反电势不会对高频讯号产生影响,从而改善音质。

阻尼系数(DampingFactor)

阻尼系数的扬声器阻抗和放大器输出阻讥之间的比例。顾名思义,阻系数是表示对某一个过程中进行变化的物理量加以抑制的程度。以扬声器来说,要抑制的是扬声器振膜在没有电讯号输入的情况下所作的惯性振动,简单地说这是一个制动动作。扬声器的振膜是不能用机械阻尼方式来制动的,所能使用的只是电磁方式的阻尼。而这种方式要求系统必须尽量处於发电机状态。

前面的讨论曾提及扬声器会很容易进入发电机状态,当输入电读号消失后的一瞬间,扬声器振膜在惯性作用

不还在振动。

这种振动会在音圈中产生出一个感应电压,这时如果放大器输出阻讥低的话,就相当於在扬声器端子上并接一个很小的电阻,音圈上的感应电压就会驱使一个较大数值的电流流经放大器的内阻邮局就是说扬声器此刻变成电源,而放大器的功率输出级线路却变成负载。根据电磁感应定律,这个电流是音圈在永久磁铁的磁场中振动所产生的,所以这个音圈电流就必定会产生一个和振动方向相反的力去抵消振动。放大器的内阻越小,电流就越大,抵消惯性振动的作用也就越强。由於这个电流的能量是会在电阻上变成热量消耗掉,所以这种制动方式在电机控制技术中称为“能耗制动”(DynamicBracking)。扬声器在重播低频时的振幅最大,所造成的惯性振动也最严重,不加以抑制的话会使低频控制力变差,缺乏力度、弹性和层次感,但过份抑制则会使声音

变乾。

胆机因为有输出火车的线圈电阻存在,阻尼系数大极有限,相反地,晶体管机采用多管并联系等方法可轻易将阻尼系数提升至一百几十,甚至达到数百。不过可异一个阻巴系数的要求,这也就造成了不同的扬声器和放大器之间会

有各种不同音色的配搭。

对采用了大一半路负回输的放大器来说,阻尼系数并不是唯一会对扬声器进行刹车的工具,因为扬声器的惯性振动电流流经放大器的输出内阻时,将会产生某个数值的电压,负回输线路即时将之反馈至输入端,令放大线路以为出现了一个不该出现的失真电压,马上产生一个反相的讯号加以抵制。这可是一种最强力的马达电制动方式,称为“反接制动”(Plugging)。不过也是一种最少使用的方式,因为令一台马达突然反转会产生巨大的机械冲击力而损坏机器,但扬声器本来就是设计成不断前后运动的装置,所以这种方法理论上完全没有问题,然而实际上却常常出问题,麻烦又

是来自负回输。

扬声器不是麦克风,由振膜振动产生的电压,不会像麦克风寻样准确,所以放大器生的抵消电压也不可能做到完全和振动大小相等,方向相反。结果是使抑制过程出现不稳定,低频不是圆滑而迅速地减少,这个过程其实和界面互调失真的过程非常相似。某些原子粒放大器的低频控制力还不如胆机,原因也就在於此。

衡量放大器性能还有一些其他的规格,这篇文章所提及的只是些较多发烧友关注,加上经常出现争议的规格。笔者决不是什么专家,只是因为工作时往往需要同时兼顾电机和电子甚至机械方面的技术原理,头痛之馀发觉在发烧领域中有许多的技术或问题,现象等等,其实都是一些在其他工程技术领域早已被人了解和认识的东西,其本身并不深奥和神秘,只是不同行业解释方法不同而令人摸不着头脑,这篇文章当试用一些具体的比喻解释和区别一些常令人混肴的规格。希望一些非工程人仕的发烧友能有更清晰的概念。

放大器技术发展到今天相信已很难在线路设计和材料运用方面作出特别技术突破。高质素的器材只能是靠仔细认真的态度,对过往常被人忽视的,大量的琐碎技术规格一点一滴地去改善,每前进一上都很不容易,成本和成果越来越不成比例。所谓平,靓,正只是相对而言,技术是用钱砌出来的,有许多所谓高科技军事技术,运用的只是那些各国大专院校和研究机构的学者,为了提高自己的学术地位,在公开渠道上发表的理论研究成果,根本无密可保,难只是难在预研,设计,试验,生产和保证质方面的工艺技术,像Hi-Dnd器材一样,所投入的成本往往是天文数字,得回来的有可能只是一项单靠改造老机器便能使用的工艺.

功放的连接
TOP