功率放大器原理

1、 功率放大器（简称“功放”）是音响系统的一个重要单元。它要将从调音台输出的音频信号经过压限器，均衡器、激励器进行加工处理，最后将这个音频信号的能量进行放大后来推动音箱，把声音送入声场。 1 1、按照功放与音箱的配接方式来分：定压式功放、定、按照功放与音箱的配接方式来分：定压式功放、定阻式功放。阻式功放。 A、定压式功放：为了进行远距离传输音频信号，减少在传输线的能量损耗，以较高的电压形式传送功率信号。一般有75V、120V、240V等不同的电压输出端子提供使用者选择。使用定压式功放要求在功放和扬声器之间加装线间变压器以进行阻抗的匹配，使用多只扬声器时，其功率总和不得超过功放的额定功率，且传输线

2、直径不能过小。 B、定阻式功放：即功放以固定阻抗形式输出音频信号，要求音箱必须按规定的阻抗进行匹配，才能得到额定功率的分配。 2 2、按功放使用的元件来分：电子管式、晶体管式、集、按功放使用的元件来分：电子管式、晶体管式、集成电路式。成电路式。 A、电子管功放：以电子管作为功率放大的主件。（70年代前使用）。 优点：音色柔和，富有弹性，空间感强。 缺点：体积大、笨重、功率小，耗能多，工作时需预热和散热。 B、晶体管功放：体积小，功率大，耗能低，技术指标高，具有良好的瞬间特性。 C、集成电路功放：噪声小，动态范围大，无需保护。 1 1、输出功率：是功放送给扬声器的电功率，它包括：、输出功率：是功

3、放送给扬声器的电功率，它包括： A、额定功率：指在不失真的前提下，功放的最大输出功率。 B、最大输出功率：不考虑失真的大小，将功放音量开到最大，此时它所提供的电功率。 C、音乐输出功率：在输出不失真的情况下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。 D、峰值音乐输出功率：不考虑失真的大小，功放所能提供的最大音乐功率。 2、频率响应：指在指定频带内各频率成分的增益特性，即不允许产生高（低）频音的增益不平均的情况，高质量的功放的频率响应在2020KHz内，不平均度应保持在（正负）0.5dB以内。 3、非线性失真：包括总谐波失真和互调失真，专业功放的总谐波失真要在0.1%以下，互调失真在0.02%以下。

4、4、噪声与信噪比：噪声指功放输入端不加任何信号时，作为负载的扬声器所发出的声音（来自内部电路），信噪比指功放输出的有用信号与噪声之比，专业功放的信噪比值应大于100dB。 5、阻尼系数：指扬声器阻抗与功放输出阻抗的比值，该系数的大小会影响重放音质，通常阻尼系数大，表明功放的输出内阻很低。 6、动态特性：指瞬态响应。如打击乐器、弹奏乐器等发出猝发声脉冲信号时，若功放的瞬态响应性差就跟不上这些瞬态信号的变化，从而产生失真。 1、功放与音箱的匹配、功放与音箱的匹配 A、音箱功率等于功放的额定功率（即等功率匹配）在电子管功放常用。 B、音箱功率大于功放功率，俗称“小马拉大车”，仅限家庭用。 C、功放功

5、率大于音响功率，在专业音响系统中常用。因为功放有一定的功率储备，减少了机器的本底固有噪声和失真度，使声音质量得到提高，因为大功率易烧坏音箱的高音单元，所以必须有专业人士进行操作，常规情况下，专业功放的功率比音箱功率大2/3既可。 2、 如何选择功率放大器如何选择功率放大器 A、根据厅堂的性质，环境和用途来选择不同类型的功放 舞厅、DISCO厅选择大功率功放 专业使用选择频率响应范围宽，失真度小，信噪比大，音色优美的功放。 KTV选用小功率，多功能的功放。 B、根据音频信号传输距离来选择 多功能厅的会议系统采用远距离分散式扬声器系统，需要选用定压式功放。 歌舞厅、剧院主音箱系统选择定阻式功放。

6、C、根据音箱功率选择功放，功放功率大于音箱功率2/3。 1、 专业功放一般只有开关、旋钮和指示灯三部分。 开关使用时应注意开机时应是整个扩声系统最后一个开启；关机时，应最先关闭。 衰减器旋钮（也叫音量钮）：旋至最左边时，进入功放的输入信号为零，变压器无输出。旋至最右边时，进入功放的输入信号最大，变压器输出也最大。 指示灯一般分为峰值灯和过载削波灯。 2、 功放在长时间工作后，搬运及安放时注意免受振动和撞击，与音箱连接时注意极性正确接驳。 3、在固定系统中，功放输出音量一经确定，一般不需要随意调整。 AV功放的技术特性功放的技术特性 AV功放中有很多专业术语与技术应用，以下是主流的一些技术。1.

7、多声道独立放大器高档的AV功放内部均所采用同样的独立放大器，每一个声道的音质不会相互干扰，确保声音品质的一致性。2.Audyssey MultEQXT让每一组喇叭在聆听空间内获得最佳的频率响应。将乐器和音效精确地锁定，形成无缝环抱的环绕声场。3.Denon Link HD 数码时基控制免受时基失真的影响，享受更细致及更富包围感的蓝光音效。4.HDMI1.4a相比之前的HDMI版本支持最新的4K、3D与ARC等技术。5.全新4K超高清分辨率继1080P之后的下一代超高清分辨率，截至2012年只有少数AVR产品支持，如：DENON AVR-3313等。6.在AVR中，4K显示分为多种技术，包括：直

8、通、升频和GUI显示等。真正意义上4K超高清显示的AVR应带有直通功能，升频功能其实是把普通视频信号提升至4K规格，而GUI则可以在显示设备上叠加设置菜单。7.AirPlay功能，无线流媒体技术，更方便地通过智能设备或电脑播放流媒体音乐。HIFI功放的技术特性功放的技术特性HIFI功放与AV功放略有不同，HIFI功放常具有以下特征： 1.2.0声道立体声，大部分HIFI功放只有两声道输出，与AV功放的环绕声效果不同，HIFI功放更注重高保真音质，更低的声音失真，真实还原音乐。2.高级的HIFI功放采用前后级分离式，以确保更高品质的音质再现。3.HIFI功放内的超级动态放大器模块（HDAM）有助

9、于产生更具动态、准确和精细的声音。4.一台高质量的HIFI级功放必须采用稳定的机构，与厚质的金属面板，从而减少音频电路间的相互干扰，对音质的提升有很大帮助。5.采用电流反馈型高速离散式电路，有利于实现超高域的高声道分离度。6.带有F.C.B.S.系统功能的高档功放可以连接两台前级，从控制放大器里将左右声道完全分离的进行信号传输和放大。一是看接口是否齐全 一部功放应当具备的最基本输入输出接口，应当包括以下这些：同轴、光纤、RCA多声道输入接口，用于输入数码或模拟音频信号；喇叭输出接口，用于向音响输出信号。二是看环绕声格式是否齐备 目前流行的环绕声格式主要有DD和DTS，以上两种均为5.1声道。现

10、在这两种格式已发展到DD EX和DTS ES，均为6.1声道。三是看所有声道功率是否单独可调 有的廉价功放是将双声道分成五个声道，声道要大就一块大，要小就一块小，而真正合格的AV功放每个声道都可以单独调节。如何选择功放四是看功放的重量 一般来说，应尽量选择较重的机种，理由是较重的器材首先电源供应部分较强，功放大部分的重量都来自于电源与机箱，器材较重，就表示他使用的变压器数值较大，或使用了容量较大的电容，这些对于放大器而言是提升品质的做法。其次是机箱较重，吉祥的材料与重量对声音有着一定程度的影响，某些材质做成的机箱，对于机箱内电路和外界散步的无线电波隔绝有着一定的帮助。机箱的重量较高或结构较稳定

11、，还可以避免器材受到无谓的振动而影响声音。三是较重的功放，用料通常较为丰富扎实。欧美功放机的特点欧美功放机的特点 在功放机的发展史上，麦景图（McIntosh）、马兰氏（Marantz）曾经是美国早期产品的杰出代表。由于受UC、NEMA、NEC三大工业标准的规范，美国出产的功放机在品质上都有一定的保障。君不见50年代麦景图出品的一些产品至今还能正常工作，马兰氏的Mode7、Mode8（B）、Mode9至今仍然为发烧友趋之若鹜。在70年代，由于日本产品在世界音响市场上的崛起和美国国内加工费用的不断升高，不但使崇尚手工制作和小规模生产的一些美国公司纷纷倒闭或被兼并，就连麦景图、Fisher和马兰氏

12、这些著名的厂家也难以幸免，马兰氏现在被荷兰飞利浦收购，随后又和日本天龙公司强强联合组建的D&M公司。Fisher被日本三洋电机收购，麦景图则不得不接受爱华（Aiwa）的资金。不过，随着经济的好转和Jeff Rowland 、Mark Levinson、Krell等公司的出现，美国出品的功放机基本上能保持原有的特色。一般来说，美国出品的高档功放机品质一流，在声音的表现上则注重音场的宽度和深度，同时他们的能量充足，可以轻松的应付世界各地出产的各类型音箱，总体来说，售价高、体积大、品质好、声音的音乐性佳是美国出品的功放机的显著特点，象麦景图的MC1000、MC500、C40 ，Mrak Le

13、vinson的No.333L，No.33L，Jeff Lowland的Model 8T、Model19T和Krell的Model 300、Model 600等庞然大物，就是美国现在出品的功放机的杰出代表。 欧洲的功放机以英国、荷兰、德国、法国等国的出品为代表。英国出品的功放机因受其人文因素的影响，大都表现出一种擅于诠释古典音乐的倾向，这种倾向使它在生冷的 数码声响起之初得以大行其道，而其中一些有着传统LP唱盘般温暖、柔顺音色的功放机更是深得乐迷、传媒的赞扬。难怪有人说，如果想以低廉的价格去购买一部声音有音乐韵味的功放机，那么英国货可能是唯一的选择。在国内较为常见且有一定影响的英国品牌有：Lin

14、k、Quad、Naim、音乐传真（Musical Fidelity）、雅骏（Arcam）等，而在中、低价位中，音乐传真的A1、A2、Elektra E10，雅骏的Alpha7、Alpha8都是口碑不错的机型。 欧洲出产的功放机除英国的产品外，主要还有德国、法国、荷兰等国的产品。德国的产品由于在质量上有严格的要求，因此在品质上它和美国的产品一样，有着一定的保证。在音色上它也有着音色纯正，细节刻画出色的特点。法国的功放机和德国的产品有着相同的地方，不过德、法产的功放机在国内较为少见。 荷兰出产的功放机，以飞利浦位代表，其产品在音色上也有音色纯正，富有音乐味的特点。但由于近年来飞利浦将音响生产转移到

15、日本和东南亚，因此，有荷兰本土出产的功放机并不多见，相反，由飞利浦提供关键技术、外形设计，而在日本制造的机种不断出现。因此，现在的飞利浦产品无论在外形上和音色上都带有一些日本产品的味道，马兰氏的情况也类似。日本产功放机的特点日本产功放机的特点 由于日本人掌握着先进的技术和有进行大规模生产的优势，现在的日本产功放机不但有着精美的外形，而且在性能价格比上也有着一定优势。以往的日本产功放机，由于受其传统音乐“雅乐”等的影响，往往过于强调高低频，音色也生硬，因此被人戏称大鼓加三角铁。不过现在日本一些著名公司出产的优秀产品已越来越注意功放机音色的平衡，细节的刻画也非常清晰，在高档产品中，金嗓子（Accu

16、phase）等一些产品已足以令欧美的产品汗颜；在中档产品中，像天龙的PMA-2000、PMA-S1、PMA-S10，索尼的TA-FA5ES、F-5000，安桥的Intergra A-927和先锋的A-05等一大批产品已呈现出咄咄逼人的势头。 在中低档的日本产品中，虽然在音色上仍然有生硬的现象，但如果在相同售价下和欧美的产品相比较，日本的产品往往显得超值。在搭配上，如果用中价位的日本产功放机和欧美的音箱（如天龙和Kef，雅马哈和B&W）相配而性能互补，那么在音色上也会有令人满意的效果。 扬声器俗称喇叭，它作为高保真放声系统的最后一个环节，其任务是把功率放大器输出的信号能量不失真地转变为空

17、气振动的声能。通常把扬声器，箱体和分频器三者的组合称为“扬声器系统”。 1、 按声波辐射方向分：直射式（纸盆扬声器）、反射式（号筒扬声器）。 2、按换能原理来分：电动式、电容式、电压式、电磁式。 1、 按频率特性来分：低音、中音、高音和全音域扬按频率特性来分：低音、中音、高音和全音域扬声器。声器。 A、高音扬声器：仅为重放音频中高频成分而设计的扬声器单元。通常采用口径较小的扬声器。 B、中音扬声器：适用频域在500Hz5KHz中频音发音的号筒型或锥型扬声器。 C、低音扬声器：专为重放500Hz以下低音信号而设计的扬声器单元。低音通常分为中低音频段（100500Hz）；低音频段（40150Hz）

18、；超低音频段（2050Hz）。 D、全音域扬声器：指一个扬声器单元能重放全音域的声音，此类扬声器一般频率范围控制在中低音至高音范围，低音频的下限大于100Hz，常使用在电视机，录音机等民用产品中。 4 4、按用途来分：、按用途来分： A、监听扬声器：供调音人员来评价音色质量的扬声器。 要求：频响宽、失真低，指向性好，功率大，动态范围大，抗过载。 B、主声扬声器：面对观众，辐射全场。 C、补声扬声器：侧后方，弥补主声不足。 D、巡回演出扬声器：大功率，移动方便。 E、影院扬声器：适应数码技术，语言清晰，穿透力强。 5 5、按外形来分：、按外形来分：圆锥形、球顶形、号角形。 1、纸盆扬声器的结构（

19、如图）： 由锥形纸盆、音圈、定心支片组成。纸盆由盆架与定心片支撑，音圈直接连在纸盆上。 2、工作原理： 当功率放大器输出的音频电流通过音圈时，由于磁场与音圈的相互作用，音圈就会产生高变运动，音圈被固定在纸盆上，音圈随信号振动，通过振动系统实现电声转换。 纸盆面积越大越有利于声辐射，通常低音纸盆口径为2030cm，高音纸盆口径在10cm以下。纸盆扬声器具有结构简单、音质柔和，频率范围宽、低音好的特点。 一只扬声器不带任何附件而单独使用时，称之为扬声器单元。 音箱又称为扬声器箱，一般由单只或多只扬声器、分频器、衰减器、箱体等组成。 常见的音箱有敞开式、密闭式、倒相式、声阻尼式。 1、敞开式敞开式：

20、由障板与共鸣腔组合而成，盖面上有许多孔眼，如家用收录机，电视机等。 2、声阻尼式声阻尼式：在音箱的开口孔道内，装有许多玻璃石等声阻材料以此来降低箱内的共振频率，改善音箱的低频特性。 3、密闭式密闭式：把音箱封闭起来，在面板上只留喇叭口，减少声反射。使扬声器前后的墀不会产生干涉，改善低频特性，同时丰富中、高音，体积小，讯息工期方便。4、倒相式：在扬声器面板上开一个口或插入一根倒相管，使箱内的弹性空气和管内空气发生共振，使之产生180度倒相，当纸盆振动时，前后声波相叠加，增加低频辐射。 6、声柱：是一种特殊音箱，常用于大型剧场，用金属板材或木料制成一个长方形的柱状体，在柱体内以直线排列一定数量的扬

21、声器，形成同轴辐射声的扬声器系统（如图）。 扬声器的技术性能决定音箱质量的高低，会场用扬声器要考虑其指向性，以保证会场有均匀的声压级；语言用扬声器，其频率范围不太宽，低音也不要太丰富，以免影响语言的清晰；高保真重放系统则频响要宽，动态范围要大，瞬间特性要好。 1、扬声器的口径尺寸：指声波辐射口的最大几何尺寸。对于低音扬声器而言，口径尺寸越大，放音频率越低；对于高音扬声器而言，口径尺寸越大，指向性越强。 2、标称功率：分为额定功率和最大功率。 A、额定功率：指扬声器在允许的失真范围内，所允许的最大输入功率（一般由厂家给出）。 B、最大功率：指扬声器在某一瞬间所能承受的最大峰值功率，通常是额定功率的24倍。 3、有效频率范围：当给扬声器一个恒压信号时，并使该信号由低频到高频改变频率时，扬声器产生的电压也随之变化，比变化曲线越宽说明放声特性越好。 4、灵敏度：指给扬声器输入1W的电功率，在离扬声器轴向正面1米处所测得的声压值、灵敏度越高，说明扬声器效率越高。 5、失真： A、谐波失真：由扬声器磁场不均匀及振动系统失衡引起，一般在低频重放时易产生，该指标不应超过3%。 根据有关资料和实际听音的经验，谐波失真在1以下时，就有良好的主观听感；谐波失真在3就容易被人们所察觉；谐波失真达到5时，主观听感就令人烦躁；如果谐波失真超过10，主观听感就令人难以忍受。同时，人们对奇次谐波失