音响功放原理及分类解析

时间：2024-09-08 12:49:24 音响师我要投稿

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音响功放原理及分类解析

　　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。那么，下面是由小编为大家分享整理的音响功放原理及分类解析，欢迎大家参考阅读。

　　音响功放原理及分类解析1

　　1、纯甲类功率放大器

　　在音响领域里人们一直坚守着A类功放的阵地。认为A类功放声音最为清新透明，具有很高的保真度。但是，A类功放的低效率和高损耗却是它无法克服的先天顽疾。纯甲类功率放大器又称为A类功率放大器(ClassA)，它是一种完全的线性放大形式的放大器。在纯甲类功率放大器工作时，晶体管的正负通道不论有或没有信号都处于常开状态，这就意味着更多的功率消耗为热量，但失真率极低。纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见，像美国JETCITY高级系列才有这类功率放大器。这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低，通常只有20-30%，但音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。

　　2、乙类功率放大器

　　乙类功率放大器，也称为B类功率放大器(ClassB)，它也被称为线性放大器，但是它的工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。B类功放在工作时，晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入，也就是说，在正相的信号过来时只有正相通道工作，而负相通道关闭，两个通道绝不会同时工作，因此在没有信号的部分，完全没有功率损失。但是在正负通道开启关闭的时候，常常会产生跨越失真，特别是在低电平的情况下，所以B类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放器，在实际的应用中，其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放，因为它的效率比较高。B类功放虽然效率提高很多，但实际效率仅为50%左右，在小型便携式音响设备如汽车功放、笔记本电脑音频系统和专业超大功率功放场合，仍感效率偏低不能令人满意。所以，效率极高的D类功放，因其符合绿色革命的潮流正受着各方面的重视。

　　由于集成电路技术的发展，原来用分立元件制作的很复杂的调制电路，现在无论在技术上还是在价格上均已不成问题。而且近年来数字音响技术的发展，人们发现D类功放与数字音响有很多相通之处，进一步显示出D类功放的发展优势。

　　3、甲乙类功率放大器

　　甲乙类功率放大器也称为AB类功率放大器(ClassAB)，它是兼容A类与B类功放的优势的一种设计。当没有信号或信号非常小时，晶体管的正负通道都常开，这时功率有所损耗，但没有A类功放严重。当信号是正相时，负相通道在信号变强前还是常开的，但信号转强则负通道闭。当信号是负相时，正负通道的工作刚好相反。AB类功率放大器的缺陷在于会产生一点点的交越失真，但是相对于它的效率比以及保真度而言，都优于A类和B类功放，AB类功放也是目前市场中应用最为广泛的设计，像是TOPPPRO美国拓普TRX系列均采用的是AB类设计。

　　4、数字功放

　　D类功放是放大元件处于开关工作状态的一种放大模式。无信号输入时放大器处于截止状态，不耗电。工作时，靠输入信号让晶体管进入饱和状态，晶体管相当于一个接通的开关，把电源与负载直接接通。理想晶体管因为没有饱和压降而不耗电，实际上晶体管总会有很小的饱和压降而消耗部分电能。这种耗电只与管子的特性有关，而与信号输出的大小无关，所以特别有利于超大功率的场合。

　　在理想情况下:

　　D类功放的效率为100%，

　　AB类功放的效率为78.5%，

　　AorB类功放的效率才25%或50%(按负载方式而定)。

　　D类功放实际上只具有开关功能，早期仅用于继电器和电机等执行元件的开关控制电路中。然而，开关功能(也就是产生数字信号的功能)随着数字音频技术研究的不断深入，用与Hi-Fi音频放大的道路却日益畅通。20世纪60年代，设计人员开始研究D类功放用于音频的放大技术，70年代Bose公司就开始生产D类汽车功放。一方面汽车用蓄电池供电需要更高的效率，另一方面空间小无法放入有大散热板结构的功放，两者都希望有D类这样高效的放大器来放大音频信号。其中关键的一步就是对音频信号的调制。

　　功放的工作原理其实很简单，就是将音源播放的各种声音信号进行放大，以推动音箱发出声音。从技术角度看，功放好比一台电流的调制器，它将交流电转变对直流电，然后受音源播放的声音信号控制，将不同大小的电流，按照不同的频率传输给音箱，这样音箱就发同相应大小、相应频率的声音了。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的'信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。按当前音响消费的需求，民用音响中的功放已基本定型为两大类，即纯音乐功放和家庭影院av功放。

　　5、纯音乐功放

　　纯音乐功放在设计上强调最低的信号失真，忠实地表现出音乐的场面、细节和演奏、录制的技巧以满足人们对音乐的最佳欣赏要求，这就是人们常说的hi-fi(hi-fidelity，高保真)。在设计和生产上，纯音乐功放的要求极为严格。纯音乐功放品质的高低并不完全由它的技术指标所决定，不能简单地看它标注的功率多少高，频响多么宽，失真多么低，而应该特别注重其设计生产工艺和音乐的解晰力。比如技术指标并不太高的胆机就要比很多晶体管功放声音好听。

　　6、av功放

　　一般来说包括功放部分和信号处理部分。其功放部分原理上与传统功放没有什么区别，只不过增加了几个声道，也就是将几个功放结合在了一起;其信号控制处理部分涉及信号的音频、视频选择、信号解码处理、信号声场处理以及收音、监听等功能.

　　一般一台高品质的av功放首先应该在影视节目的信号处理上有较好的声场还原，声道隔离度要高，气氛渲染也不能太夸张;其次在功放部分的音质表现上，尤其是主声道的音质要求尽量接近较好的纯音乐功放。

　　7、功放的分类

　　功放一般分为前级功放、后级功放与合并级功放合并机就是把前级、后级集于一身的机器。前级是用来把信号作初步放大、调节音量的;而后级则是把前级来的信号作大量放大来推动扬声器。

　　前级也分为有源及无源两种。有源的前级是使用电源把信号放大，而无源的前级就只有调节音量的功效。老实讲，现今成功的无源前级不多，因为音源与后级的内阻有很大分别，只靠一个音量开关把音源与后级连接起来，内阻的差别会使动态、细节、频应尽失!有源的前级除了调节音量外，还可作初部广大及降低音源及后级间内阻之别，即用作缓冲。

　　后级是把从前级来的信号放大给杨声器用的，后级必须够力去推动扬声器。所谓够力，不是指越大声越够力。必须有能力去支持整个乐团的大场面而不失其细节。

　　分开前、后级比合并机好，因为各自有更大的空间去造得更精密。而两者间也更少干扰，细节表现较多;而且，分开前后级会发烧友有更多推动机的选择，更多东西可玩儿

　　音响功放原理及分类解析2

　　1、简介

　　功率放大器简称功放，它是将小信号放大，这个放大包括电压和电流，产生更大的功率去推动音响放声。

　　在技术发展过程中，产生了不同类型的功放种类，按照功率管的导电方式，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）和丁类功放功放（又称D类）。

　　2、A类（甲类）功放

　　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。这类功放工作在晶体管的线性放大区，没有交越失真。如下图所示。

　　单端放大器都是甲类工作方式，推挽放大器可以是甲类，也可以是乙类或甲乙类。

　　优点：音质好，失真小

　　缺点：热量高，效率低（25%），功率小。

　　3、B类（乙类）功放

　　B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两“臂”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。在两个晶体管轮换工作时容易发生交越失真，形成非线性放大。B类功放没有信号输入时，功率管不工作。

　　纯B类功放很少，因为在信号很低的时候，失真严重。

　　优点：效率高（75%），热量低。

　　缺点：容易发生交越失真，小信号时失真严重，声音粗糙。

　　4、AB类（甲乙类）功放

　　AB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。无信号输入时，给功率管提供一个静态工作电压，保证功率管一直处于开的状态。在小信号时，工作在A类模式，获得最佳线性。在大信号时，工作在B类模式。

　　AB类放大有效解决了B类放大器的交越失真问题，效率又比甲类放大器高，因此获得了极为广泛的应用。

　　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。

　　优点：音质好，失真小

　　缺点：效率优于A类，低于B类。

　　5、C类（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放大所使用。

　　6、D类（丁类）功放

　　丁类功放也称数字式放大器,ClassD功放，利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号。输入端的模拟信号波形与三角脉冲信号进行比较，形成脉冲宽度不一样的波形。之后通过半H桥电路输出。半H桥电路可以输出极高的功率。这个信号最后经过低通滤波器后，最终能还原最初的模拟信号。

　　上图表示早期的D类功放原理，PWM的`调制频率是800KHz左右，低通滤波的部分需要外加无源低通滤波器。

　　现在的D类功放已经是差分输出，如下图，输出的两个差分信号可以直接接喇叭，不需要低通滤波器。因为喇叭本身相当于一个R+L的低通滤波器，一般R=8Ω，L=33uH。

　　优点：高效率（AB类的2倍以上），小体积。

　　缺点：失真

　　目前大部平台套片自带的功放都是D类功放，大部分外置的模拟PA和数字PA也都是D类功放。低端的平台比如MT2503是AB类功放。

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