功放一般由前置放大、驱动放大及末级放大三个部分组成 。专业用的功放把这三部分一起安装在同一机箱里,为保证功放长期稳定可靠地工作,放声音质好,其中最佳接配是:前置放大与驱动放大组成一体,称为前级;末级功率放大单独成为一级,称为后级 。
功放的工作原理很简单,就是将音源播放的各种声音信号进行放大,以使音箱发出声音 。从技术角度看,功放好比一台电流的调制器,它将交流电转变为直流电,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,这样音箱就发出相应大小、相应频率的声音 。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 。按当前影音设备消费的需求,民用影音系统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 。
(1)功放的种类
功放按电路工作状态可分为a(甲)类放大器、b(乙)类放大器、ab(甲乙)类放大器和d(数字)类放大器 。
①a(甲)类放大器a类放大器
工作原理是输出器件(晶体管或电子管)始终工作在传输特性曲线的线性部分,在输入信号的整个周期内输出器件始终有电流连续流动,这种放大器失真小,但效率低,约为50%,功率损耗大,一般应用在家庭的高档机中较多 。
②b(乙)类放大器b类放大器
有两个晶体管交替工作,每个晶体管在信号的半个周期内导通,另半个周期内截止 。该机效率较高,约为78%,但缺点是容易产生交越失真(两个晶体管分别导通时发生的失真) 。
③ab(甲乙)类放大器ab类放大器
兼有a类放大器音质好和b类放大器效率高的优点,被广泛应用于家庭、专业、车载影音系统中 。
④d类放大器d类(数字)放大器
与传统的模拟功放是两种不同的工作原理,它属于开关型的音频功放,d类放大器使用的是pwm技术,是一种开关频率随着时钟脉冲而周期变化的放大器 。其优点是失真小、抗干扰能力强、散热器面积小、体积小、重量轻、电源功耗小、转换效率高、具有ab类放大器的音质 。目前主要是成本较高,随着现在软硬件技术的发展及成本降低,数字功率放大器的应用会越来越多 。
(2)功放的性能指标
①输出功率车载功放的输出功率有标称功率、额定功率、工作功率和音乐峰值功率四种 。标称功率是功放的最大不失真功率,指在负载为4q、总谐波失真小于1%、输入1khz的正弦波信号的情况下,功放所能输出的功率 。额定功率也称连续正弦波功率,通常是标称功率的1/2 。工作功率是功放工作时所输出的功率,它与输入信号大小有关,输入信号为零时,工作功率也为零;输入信号越强,其工作功率也越大;其值是动态的 。音乐峰值功率指瞬态音乐信号在总谐波失真小于1%时,最高的峰值功率 。它只表明功放的瞬态特性,通常会超过额定功率的4~8倍 。
②频率响应表示功放的频率范围和频率范围内的不均匀度 。高质量的功放的频率响应在20hz~20khz内,不均匀度应保持在(正负)0.5db以内 。
③信噪比指功放输出的各种噪声电平与信号电平之比,用db表示,这个数值越大越好 。一般功放的信噪比都在80db以上,高质量的产品往往达105db以上,对于追求声音品质纯净的车主,这个数值不容忽视 。
④失真度理想的功放应该是把输入的信号放大后,毫无改变地还原出来 。但是由于各种原因经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 。失真度可结合功放另两个重要的指标“额定功率”和“最大功率”一起讨论 。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% 。
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