摩机常识:音响主要组成之功率放大器
泡泡网音频频道10月8日 目前,三诺举办的全国首届音箱摩机大赛正在如火如荼的进行当中。其中,更是不乏高手参与。与他们相比,小编这点儿动手能力,可是差了老远了。但是,做点儿杂活还是可以的。所以,我们将陆续对音箱内部的元器件做一些小的讲解。今天,我们先从功放开始(资料摘自百度百科)!
功放,其真正的学名应该是功率放大器,英文名称:Power Amplifier。它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。而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,再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。
而由于很多情况下,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。
注:一般情况下,我们将功放电路放在箱体内部的音箱称为多媒体音箱。同时,也可称为有源音箱。
按功放中功放管的导电方式不同,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(又称D类)。
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。甲类放大器工作时会产生高热,效率很低,但固有的优点是不存在交越失真。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。
乙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。乙类放大器的优点是效率高,缺点是会产生交越失真。
甲乙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。甲乙类放大有效解决了乙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。
丁类功放也称数字式放大器,利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具有效率高,体积小的优点。许多功率高达1000W的丁类放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,但在有源超低音音箱中有较多的应用。
注:当然,除了这样的分类之外。通常情况下,还有AV功放和Hi-Fi功放之分。
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。
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。
三诺N-50G(旧)使用的TDA7265功放芯片
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。
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。
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。
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。
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。
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90dB。
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。
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。
而在功放中,芯片处于一个核心的地位。大家关注音频这么久了,不难发现目前功放芯片主要有两家生产商——意法半导体和国家半导体。
其中,意法半导体出品的功放芯片,就是大家经常看到的TDA系列。该家族包括TDA7294、TD7294、TDA7265等,这些在目前千元级的2.0对箱以及多声道音箱上有使用。另外,像TDA2050则在一些4寸、5寸2.0对箱中使用。当然,还有TDA2030等,它们在普通的2.1音箱上用的也不少。
再来看国家半导体,大家比较常见的也是其口碑相当好的一款产品就是——LM1875了,这是一颗性价比出色且性能较好的中低档产品。除此之外,国家半导体出品的LM系列功放,还包括:LM1876、LM1876以及LM2886和LM4766等。其中,在三诺新版的N-50G上,就使用了最后一款——LM4766。
而除了以上这两大家之外,我们还能偶尔见到QS7779/QS7785芯片,这是加拿大Qsound音频实验室推出的单片虚拟化环绕音效处理电路,是目前业界公认的处理效果最接近自然原声的虚拟杜比环绕芯片!
当然了,除了以上这些还有很多,我们收集罗列的仅仅是比较常见的几款而已。至于更多的,大家可以自行搜索一下。而我们在打摩音箱的时候常使用到替换法,更换功放芯片更是较为常见的。所以,大家在自己动手摩机的时候不妨考虑一下咯!<