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          功放和喇叭有什么區別?如何區分它倆

          時間:2019-07-08 14:44:06

          原作:工程師譚軍

           功放

           

            功率放大器簡稱功放,俗稱“擴音機”,是音響系統中最基本的設備,它的任務是把來自信號源(專業音響系統中則是來自調音臺)的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器發出聲音。

           

            功放的作用就是把來自音源或前級放大器的弱信號放大,推動音箱放聲。一套良好的音響系統功放的作用功不可沒。

           

            功放,是各類音響器材中**的一個家族,其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號進行放大后,產生足夠大的電流去推動揚聲器進行聲音的重放。由于考慮功率、阻抗、失真、動態以及不同的使用范圍和控制調節功能,不同的功放在內部的信號處理、線路設計和生產工藝上也各不相同。

           

            功放分類

           

            移頻功放除了普通功放的放大信號驅動揚聲器擴聲的功能外,還能有效的抑制現場嘯叫,保證語音的傳輸質量,即使在環境較差的場合,也能**限度地抑制回嘯,保護音響設備不會因嘯叫而燒壞。

           

            移頻功放廣泛應用于高檔多媒體電教室、培訓室,小型會議室或其他簡單擴聲場合,話筒可直接接入移頻功放,還能有效抑制話筒對音箱產生的嘯叫,并且支持背景音樂接入進行擴聲。

           

            按導電方式

           

            按功放中功放管的導電方式不同,可以分為甲類功放(又稱A類)、乙類功放(又稱B類)、甲乙類功放(又稱AB類)和丁類

           

            功放(又稱D類)。

           

            甲類功放是指在信號的整個周期內(正弦波的正負兩個半周),放大器的任何功率輸出元件都不會出現電流截止(即停止輸出)的一類放大器。甲類放大器工作時會產生高熱,效率很低,但固有的優點是不存在交越失真。單端放大器都是甲類工作方式,推挽放大器可以是甲類,也可以是乙類或甲乙類。

           

            乙類功放是指正弦信號的正負兩個半周分別由推挽輸出級的兩“臂”輪流放大輸出的一類放大器,每一“臂”的導電時間為信號的半個周期。乙類放大器的優點是效率高,缺點是會產生交越失真。

           

            甲乙類功放界于甲類和乙類之間,推挽放大的每一個“臂”導通時間大于信號的半個周期而小于一個周期。甲乙類放大有效解決了乙類放大器的交越失真問題,效率又比甲類放大器高,因此獲得了極為廣泛的應用。

           

            丁類功放也稱數字式放大器,利用**頻率的轉換開關電路來放大音頻信號,具有效率高,體積小的優點。許多功率高達1000W的丁類放大器,體積只不過像VHS錄像帶那么大。這類放大器不適宜于用作寬頻帶的放大器,但在有源超低音音箱中有較多的應用。

           

            按元件數量

           

            按功放輸出級放大元件的數量,可以分為單端放大器和推挽放大器。

           

            單端放大器的輸出級由一只放大元件(或多只元件但并聯成一組)完成對信號正負兩個半周的放大。單

           

            端放大機器只能采取甲類工作狀態。

           

            推挽放大器的輸出級有兩個“臂”(兩組放大元件),一個“臂”的電流增加時,另一個“臂”的電流則減小,二者的狀態輪流轉換。對負載而言,好像是一個“臂”在推,一個“臂”在拉,共同完成電流輸出任務。盡管甲類放大器可以采用推挽式放大,但更常見的是用推挽放大構成乙類或甲乙類放大器。

           

            按功放管類型

           

            按功放中功放管的類型不同,可以分為膽機和石機。

           

            膽機是使用電子管的功放。

           

            石機是使用晶體管的功放。

           

            按功能

           

            按功能不同,可以前置放大器(又稱前級)、功率放大器(又稱后級)與合并式放大器。

           

            功率放大器簡稱功放,用于增強信號功率以驅動音箱發聲的一種電子裝置。不帶信號源選擇、音量控制

           

            等附屬功能的功率放大器稱為后級。

           

            前置放大器是功放之前的預放大和控制部分,用于增強信號的電壓幅度,提供輸入信號選擇,音調調整和音量控制等功能。前置放大器也稱為前級。

           

            將前置放大和功率放大兩部分安裝在同一個機箱內的放大器稱為合并式放大器,我們家中常見的功放機一般都是合并式的。 


            按用途


            按用途不同,可以分為AV功放,Hi-Fi功放。

           

            AV功放是專門為家庭影院用途而設計的放大器,一般都具備4個以上的聲道數以及環繞聲解碼功能,且帶有一個顯示屏。該類功放以真實營造影片環境聲效讓觀眾體驗影院效果為主要目的。

           

            隨著大屏幕電視,多種圖象載體的普及,人們對“坐在家里看電影”的需求日益高漲,于是集各種影音功能于一體的多功能功放應運而生?!癆V”是英文AudioVideo即音頻,視頻的打頭字母縮寫?!癆V功放”經歷了杜比環繞,杜比定向邏輯,AC-3,DTS的進程,AV功放的與普通功放的區別,在于AV功放有AV選擇杜比定向邏輯解碼器,AC-3,DTS解碼器,和五聲道功率放大器。以及畫龍點睛的數字聲場(DSP)電路,為各種節目播放提供不同的聲場效果。但是由于AV功放在電路的信號流通環節上,經過了太多而且復雜的處理電路,使聲音的純凈度”受到了過多的“染色”,所以用AV功放兼容HI-FI重放時效果不理想。這也是很多HI-FI發燒友對AV功放不屑一顧的原因。

           

            Hi-Fi功放是為高保真地重現音樂的本來面目而設計的放大器,一般為兩聲道設計,且沒有顯示屏。

           

            “HI-FI功放”就是我們發燒友的功放了,它的輸出功率一般大都在2X150瓦以下。設計上以“音色優

           

            美,高保真”為宗旨。各種高新技術集中體現在這種功放上。價格也從千余元到幾十萬元不等?!癏I-FI功放”又分“分體式”(把前級放大器獨立出來),和“合并式”(把前級和后機做成一體)。一般的講,在同檔次的機型中“分體式”在信噪比,聲道分割度等指標上高于“合并機”(不是**的)。且易于通過信號線較音。合并式機則有使用方便,相對造價低的優點,平價合并機輸出功率一般大都設計在2X100W以下,也有不少廠家生產2X100W以上的高檔合并機。 [1]

           

            按照使用元器件

           

            按照使用元器件的不同,功放又有“膽機”(電子管功放),“石機”(晶體管功放),“IC功放”(集成電路功放)。由于新技術,新概念在膽機中的使用,使得電子管這個古老的真空器件又大放異彩,它的優美的聲音,令許多燒友拜倒。**的發燒友幾乎都有一臺?!癐C功放”由于他的音色比不上上兩種功放所以在HI-FI功放中很少看到他的影子。 

           

            按使用人群

           

            功放大體上可分為三大類“專業功放”“民用功放”“特殊功放”。

           

            “專業功放”一般用于會議,演出,廳,堂,場,館的擴音。設計上以輸出功率大,保護電路完善,良好的散熱為主。大多數“專業功放”的音色用于HI-FI重放

           

            時,聲音干硬不耐聽。

           

            “民用功放”詳細分類又有“HI-FI功放”“AV功放”“KALAOK功放”以及把各種常用功能集于一體的所謂“綜合功放”。

           

            “KALAOK功放”與一般功放的區別在于“KALAOK功放”有混響器從BBD模擬混響發展到DIGETAL(數字混響),變調器,話筒放大器。一些廠家為了市場的需求,把包括AV功放,KALAOK功放在內的各種功能組合成一體即所謂“綜合功放”,這是一種大雜燴功放,什么都有,什么也做不好,是一種低檔功放,不追求音質,只追求功能豐富。

           

            “特殊功放”顧名思義就是使用在特殊場合的功放,例如警報器,車用低壓功放等等,在此不作介紹。

            在藍牙、Wi-Fi 音響應用范圍內,主要考慮以下幾個匹配原則:功率匹配、阻抗匹配、頻帶匹配、阻尼匹配、功率儲備量匹配。其中最重要的是前兩個原則。

            功率匹配

            常有人將功率放大器的額定功率與揚聲器的額定輸入功率等同起來,認為只有這兩個功率指標**相同時,才將為功率匹配。這種看法是片面的,因為功率放大器的額定輸出功率與揚聲器的額定輸入功率是兩個**不同的概念,不可混淆。

            功率放大器的額定輸出功率是指失真所限制的功率,超過這個輸出功率的電平,功放輸出將產生削波失真,必須留有相當大的動態余量。揚聲器的額定輸入功率是指揚聲器在規定時間內連續工作不損壞的極限功率。

            國家標準規定揚聲器的額定輸入功率是指給揚聲器該功率粉紅噪聲信號電平,使揚聲器連續工作 100h 不損壞的極限功率。

            如果采用小功率功放去驅動大功率的揚聲器,則功放動態范圍不夠,當揚聲器尚未達到所需輸出聲壓時,功放已限幅失真:

            1. 用小功率的功放去推動大功率的揚聲器就會出現“推不動”的情況,簡單地說“推不動”就是功率稍大的時候失真迅速增加,而且難以實現全頻段的平衡。

            2. 功放的持續輸出功率值小于揚聲器的持續輸出功率才最容易導致揚聲器的損壞。因為假如功放的持續輸出功率100W,揚聲器的持續輸出功率200W。當連接系統后,一旦調節音量旋鈕,輸出功率在100W左右時,功率放大器已經處于滿負荷運轉狀態。而揚聲器還有很多余量,一旦用戶繼續提高音量,這時候的輸出功率超過了功率放大器的持續輸出功率值,也就是失真開始的時刻,這種失真被稱為“削波失真”,在專業音響行業內被稱為“揚聲器殺手”。這種失真的信號,即使功率很小也能產生類似直流的電信號,很輕易地就能燒毀揚聲器的線圈。對于一款持續輸出功率200W的揚聲器來說,失真率為50%的150W電信號比無失真的300W信號更可怕!

            反之,若揚聲器的輸入功率過大,則在所需輸出聲壓級狀態連續工作,極易被燒壞。

            所以一般要求功放的額定輸出功率要大于喇叭的額定輸入功率。

            阻抗匹配

            功放阻抗與揚聲器阻抗相等的情況最為理想。此時功放與揚聲器均處于良好的工作狀態,功放工作在**的負載線狀態,可以給出**的不失真功率,能獲得良好的聲音效果。

            如果功放的阻抗小于揚聲器的阻抗?比如一只 4Ω 的功放接上一個 8Ω 的音箱?根據功率 P=U*U/R,可算出功放的輸出功率僅為額定功率的一半,此時感覺揚聲器的音量比較小,聲壓級不夠等等情況,但是不會造成設備損壞的情況,所以在某些情況下可以采用這種配置,但是不推薦。

            如果一只阻抗為 8Ω 的功放接上了一只為 4Ω 的音箱會發生什么后果呢?這時,由于實際接的負載僅為 4Ω,根據功率 P=U*U/R,此時的電流 I 變成之前的 1.4 倍左右,此時功放處于過載的狀態,很同意將功放燒毀。所以**不能用大阻抗的功放推動小阻抗的揚聲器。

            頻帶匹配

            為了獲得較快速的動態響應和較好的高頻特性,功率放大器的頻帶應相當寬。通常功率放大器的電頻率響應要求平直,其頻帶寬度應當遠大于揚聲器的聲頻率響應寬度。揚聲器的聲頻率響應寬度最多只能達到 20Hz-20KHz,而功率放大器的電頻率響應寬度可達 10Hz-100KHz。




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