功放簡(jiǎn)介
功放俗稱“擴(kuò)音機(jī)”他的作用就是把來(lái)自音源或前級(jí)放大器的弱信號(hào)放大,推動(dòng)音箱放聲。一套良好的音響系統(tǒng)功放的作用功不可沒(méi)。 功放是音響系統(tǒng)中最基本的設(shè)備,它的任務(wù)是把來(lái)自信號(hào)源(專業(yè)音響系統(tǒng)中則是來(lái)自調(diào)音臺(tái))的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。 功率放大器簡(jiǎn)稱功放,可以說(shuō)是各類音響器材中最大的一個(gè)家族了,其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號(hào)進(jìn)行放大后,產(chǎn)生足夠大的電流去推動(dòng)揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音的重放。由于考慮功率、阻抗、失真、動(dòng)態(tài)以及不同的使用范圍和控制調(diào)節(jié)功能,不同的功放在內(nèi)部的信號(hào)處理、線路設(shè)計(jì)和生產(chǎn)工藝上也各不相同 。 功放分類
按功放中功放管的導(dǎo)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(hào)的整個(gè)周期內(nèi)(正弦波的正負(fù)兩個(gè)半周),放大器的任何功率輸出元件都不會(huì)出現(xiàn)電流截止(即停止輸出)的一類放大器。甲類放大器工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生高熱,效率很低,但固有的優(yōu)點(diǎn)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(hào)的正負(fù)兩個(gè)半周分別由推挽輸出級(jí)的兩“臂”輪流放大輸出的一類放大器,每一“臂”的導(dǎo)電時(shí)間為信號(hào)的半個(gè)周期。乙類放大器的優(yōu)點(diǎn)是效率高,缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)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(gè)“臂”導(dǎo)通時(shí)間大于信號(hào)的半個(gè)周期而小于一個(gè)周期。甲乙類放大有效解決了乙類放大器的交越失真問(wèn)題,效率又比甲類放大器高,因此獲得了極為廣泛的應(yīng)用。 丁類功放也稱數(shù)字式放大器,利用極高頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來(lái)放大音頻信號(hào),具有效率高,體積小的優(yōu)點(diǎn)。許多功率高達(dá)1000W的丁類放大器,體積只不過(guò)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(yīng)用。 按功放輸出級(jí)放大元件的數(shù)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(jí)由一只放大元件(或多只元件但并聯(lián)成一組)完成對(duì)信號(hào)正負(fù)兩個(gè)半周的放大。單端放大機(jī)器只能采取甲類工作狀態(tài)。 推挽放大器的輸出級(jí)有兩個(gè)“臂”(兩組放大元件),一個(gè)“臂”的電流增加時(shí),另一個(gè)“臂”的電流則減小,二者的狀態(tài)輪流轉(zhuǎn)換。對(duì)負(fù)載而言,好像是一個(gè)“臂”在推,一個(gè)“臂”在拉,共同完成電流輸出任務(wù)。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(gòu)成乙類或甲乙類放大器。 按功放中功放管的類型不同,可以分為膽機(jī)和石機(jī)。 膽機(jī)是使用電子管的功放。 石機(jī)是使用晶體管的功放。 按功能不同,可以前置放大器(又稱前級(jí))、功率放大器(又稱后級(jí))與合并式放大器。 功率放大器簡(jiǎn)稱功放,用于增強(qiáng)信號(hào)功率以驅(qū)動(dòng)音箱發(fā)聲的一種電子裝置。不帶信號(hào)源選擇、音量控制等附屬功能的功率放大器稱為后級(jí)。 前置放大器是功放之前的預(yù)放大和控制部分,用于增強(qiáng)信號(hào)的電壓幅度,提供輸入信號(hào)選擇,音調(diào)調(diào)整和音量控制等功能。前置放大器也稱為前級(jí)。 將前置放大和功率放大兩部分安裝在同一個(gè)機(jī)箱內(nèi)的放大器稱為合并式放大器,我們家中常見的功放機(jī)一般都是合并式的。 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(shè)計(jì)的放大器,一般都具備4個(gè)以上的聲道數(shù)以及環(huán)繞聲解碼功能,且?guī)в幸粋€(gè)顯示屏。該類功放以真實(shí)營(yíng)造影片環(huán)境聲效讓觀眾體驗(yàn)影院效果為主要目的。 Hi-Fi功放是為高保真地重現(xiàn)音樂(lè)的本來(lái)面目而設(shè)計(jì)的放大器,一般為兩聲道設(shè)計(jì),且沒(méi)有顯示屏。 按照使用元器件的不同,功放又有“膽機(jī)”[電子管功放],“石機(jī)”[晶體管功放],“IC功放”[集成電路功放]。近年來(lái)由于新技術(shù),新概念在膽機(jī)中的使用,使得電子管這個(gè)古老的真空器件又大放異彩,它的優(yōu)美的聲音,令許多燒友拜倒。資深的發(fā)燒友幾乎都有一臺(tái)。“IC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。 功放大體上可分為三大類“專業(yè)功放”“民用功放”“特殊功放”。 專業(yè)功放”一般用于會(huì)議,演出,廳,堂,場(chǎng),館的擴(kuò)音。設(shè)計(jì)上以輸出功率大,保護(hù)電路完善,良好的散熱為主。大多數(shù)“專業(yè)功放”的音色用于HI-FI重放時(shí),聲音干硬不耐聽。 “民用功放”詳細(xì)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”。 “HI-FI功放”就是我們發(fā)燒友的功放了,它的輸出功率一般大都在2X150瓦以下。設(shè)計(jì)上以“音色優(yōu)美,高度保真”為宗旨。各種高新技術(shù)集中體現(xiàn)在這種功放上。價(jià)格也從千余元到幾十萬(wàn)元不等。“HI-FI功放”又分“分體式”[把前級(jí)放大器獨(dú)立出來(lái)],和“合并式”[把前級(jí)和后機(jī)做成一體]。一般的講,在同檔次的機(jī)型中“分體式”在信噪比,聲道分割度等指標(biāo)上高于“合并機(jī)”[不是絕對(duì)的]。且易于通過(guò)信號(hào)線較音。合并式機(jī)則有使用方便,相對(duì)造價(jià)低的優(yōu)點(diǎn),平價(jià)合并機(jī)輸出功率一般大都設(shè)計(jì)在2X100W以下,也有不少?gòu)S家生產(chǎn)2X100W以上的高檔合并機(jī)。 “AV”功放是近年脫韁而出的一匹黑馬,隨著大屏幕電視,多種圖象載體的普及,人們對(duì)“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(yīng)運(yùn)而生。“AV”是英文AudioVideo即音頻,視頻的打頭字母縮寫。“AV功放”從誕生到現(xiàn)在,經(jīng)歷了杜比環(huán)繞,杜比定向邏輯,AC-3,DTS的進(jìn)程,AV功放的與普通功放的區(qū)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(diǎn)睛的數(shù)字聲場(chǎng)[DSP]電路,為各種節(jié)目播放提供不同的聲場(chǎng)效果。但是由于AV功放在電路的信號(hào)流通環(huán)節(jié)上,經(jīng)過(guò)了太多而且復(fù)雜的處理電路,使聲音的純凈度”受到了過(guò)多的“染色”,所以用AV功放兼容HI-FI重放時(shí)效果不理想。這也是很多HI-FI發(fā)燒友對(duì)AV功放不肖一顧的原因。 “KALAOK功放”也是近年發(fā)展起來(lái)的一種功放。它與一般功放的區(qū)別在于“KALAOK功放”有混響器從過(guò)去的BBD模擬混響發(fā)展到現(xiàn)在的DIGETAL數(shù)字混響],變調(diào)器,話筒放大器。近年來(lái)一些廠家為了市場(chǎng)的需求,把包括AV功放,KALAOK功放在內(nèi)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,是一種面向農(nóng)村的抵擋功放。 “特殊功放”顧名思義就是使用在特殊場(chǎng)合的功放,例如警報(bào)器,車用低壓功放等等,在此不再介紹 性能指標(biāo)
功放的主要性能指標(biāo)有輸出功率,頻率響應(yīng),失真度,信噪比,輸出阻抗,阻尼系數(shù)等。 輸出功率:?jiǎn)挝粸閃,由于各廠家的測(cè)量方法不一樣,所以出現(xiàn)了一些名目不同的叫法。例如額定輸出功率,最大輸出功率,音樂(lè)輸出功率,峰值音樂(lè)輸出功率。 音樂(lè)功率:是指輸出失真度不超過(guò)規(guī)定值的條件下,功放對(duì)音樂(lè)信號(hào)的瞬間最大輸出功率。 峰值功率:是指在不失真條件下,將功放音量調(diào)至最大時(shí),功放所能輸出的最大音樂(lè)功率。 額定輸出功率:當(dāng)諧波失真度為10%時(shí)的平均輸出功率。也稱做最大有用功率。通常來(lái)說(shuō),峰值功率大于音樂(lè)功率,音樂(lè)功率大于額定功率,一般的講峰值功率是額定功率的5--8倍。 頻率響應(yīng):表示功放的頻率范圍,和頻率范圍內(nèi)的不均勻度。頻響曲線的平直與否一般用分貝[db]表示。家用HI-FI功放的頻響一般為20Hz--20KHZ正負(fù)1db.這個(gè)范圍越寬越好。一些極品功放的頻響已經(jīng)做到0--100KHZ。 失真度:理想的功放應(yīng)該是把輸入的訊號(hào)放大后,毫無(wú)改變的忠實(shí)還原出來(lái)。但是由于各種原因經(jīng)功放放大后的信號(hào)與輸入信號(hào)相比較,往往產(chǎn)生了不同程度的畸變,這個(gè)畸變就是失真。用百分比表示,其數(shù)值越小越好。HI-FI功放的總失真在0。03%--0。05%之間。功放的失真有諧波失真,互調(diào)失真,交叉失真,削波失真,瞬態(tài)失真,瞬態(tài)互調(diào)失真等。 信噪比:是指信號(hào)電平與功放輸出的各種噪聲電平之比,用db表示,這個(gè)數(shù)值越大越好。一般家用HI-FI功放的信噪比在60db以上。 輸出阻抗:對(duì)揚(yáng)聲器所呈現(xiàn)的等效內(nèi)阻,稱做輸出阻抗。 一臺(tái)功放的性能指標(biāo)完好不一定證明有好的音色,這是初燒友必須認(rèn)識(shí)到的。這也是眾多發(fā)燒友苦苦探索追求的。 故障維修
HI-FI音響與AV放大器的常見故障有整機(jī)不工作、無(wú)聲音輸出、音輕、噪聲大、失真、嘯叫等。 下面介紹各種故障的檢修思路與檢修技巧。 一、整機(jī)不工作 整機(jī)不工作的故障表現(xiàn)為通電后放大器無(wú)任何顯示,各功能鍵均失效,也無(wú)任何聲音,像未通電時(shí)一樣。 檢修時(shí)首先應(yīng)檢查電源電路??捎萌f(wàn)用表測(cè)量電源插頭兩端的直流電阻值(電源開關(guān)應(yīng)接通),正常時(shí)應(yīng)有數(shù)百歐姆的電阻值。若測(cè)得阻值偏小許多,且電源變壓器嚴(yán)重發(fā)熱,說(shuō)明電源變壓器的初級(jí)回路有局部短路處;若測(cè)得阻值為無(wú)窮大,應(yīng)檢查保險(xiǎn)絲是否熔斷、變壓器初級(jí)繞組是否開路、電源線與插頭之間有無(wú)斷線。有的機(jī)器增加了溫度保護(hù)裝置,在電源變壓器的初級(jí)回路中接人了溫度保險(xiǎn)絲(通常安裝在電源變壓器內(nèi)部,將變壓器外部的絕緣紙去掉即可見到),它損壞后也會(huì)使電源變壓器初級(jí)回路開路。 若電源插頭兩端阻值正常,可通電測(cè)量電源電路各輸出電壓是否正常。對(duì)于采用系統(tǒng)控制微處理器或邏輯控制電路的放大器,應(yīng)著重檢查該控制電路的供電電壓(通常為+5V)是否正常。 如無(wú)+5V電壓,應(yīng)測(cè)量三端穩(wěn)壓集成電路7805的輸入端電壓是否正常,若輸入端電壓不正常,應(yīng)檢查整流、濾波電路。若7805輸入端電壓正常,而輸出端無(wú)十5V電壓或電壓偏低,可斷開負(fù)載看+5V電壓能否恢復(fù)正常。若+5V電壓正常,則故障在負(fù)載電路;若+5V電壓仍不正常,則故障在7805本身。 若系統(tǒng)控制電路的+5V供電電壓正常,應(yīng)再檢查微處理器的時(shí)鐘及復(fù)位信號(hào)是否正常、鍵控與顯示驅(qū)動(dòng)電路有無(wú)損壞。 二、無(wú)聲音輸出 無(wú)聲故障表現(xiàn)為操作各功能鍵時(shí),有相應(yīng)的狀態(tài)顯示,但無(wú)信號(hào)輸出。 檢修有保護(hù)電路的放大器時(shí),應(yīng)看開機(jī)后保護(hù)繼電器能否吸合。若繼電器無(wú)動(dòng)作,應(yīng)測(cè)量功放電路中點(diǎn)輸出電壓是否偏移、過(guò)流檢測(cè)電壓是否正常。若中點(diǎn)輸出電壓偏移或過(guò)流檢測(cè)電壓異常,說(shuō)明功率放大電路有故障,應(yīng)檢查正、負(fù)電源是否正常。若正、負(fù)電壓不對(duì)稱,可將正、負(fù)電源的負(fù)載電路斷開,以判斷是電源電路本身不正常還是功放電路有故障所致。若正、負(fù)電源正常,應(yīng)檢查功放電路中各放大管有無(wú)損壞。 若功放電路中點(diǎn)輸出電壓和過(guò)流檢測(cè)電壓均正常,而保護(hù)繼電器不吸合,則故障在保護(hù)電路,應(yīng)檢查繼電器驅(qū)動(dòng)集成電路或驅(qū)動(dòng)管有無(wú)損壞、各檢測(cè)電路是否正常。若繼電器觸點(diǎn)能吸合,但無(wú)聲音輸出,應(yīng)先檢查揚(yáng)聲器是否正常、繼電器觸點(diǎn)是否接觸良好、靜噪電路是否動(dòng)作。 若上述部分均正常,再用信號(hào)干擾法檢查故障是在功放后級(jí)還是前級(jí)電路。用萬(wàn)用表的R×1擋,將紅表筆接地,黑表筆快速點(diǎn)觸后級(jí)放大電路的輸入端,若揚(yáng)聲器中有較強(qiáng)的“喀喀”聲,說(shuō)明故障在前級(jí)放大電路;若揚(yáng)聲器無(wú)反應(yīng),則故障在后級(jí)放大電路。 對(duì)于未采用外設(shè)保護(hù)電路的集成電路功放電路(通常在集成電路內(nèi)部有熱保護(hù)),可先測(cè)量其供電電壓正常與否。若供電電壓正常,再用信號(hào)干擾法檢查:在功放集成電路的信號(hào)輸入端加入直流斷續(xù)信號(hào),若揚(yáng)聲器有較強(qiáng)的“喀喀”聲,說(shuō)明功放集成電路正常,故障在前級(jí)放大電路;若無(wú)“喀喀”聲,而且檢查有關(guān)外圍元件也正常,則故障在功放集成電路本身。 電子管功放無(wú)聲音輸出,也應(yīng)先檢查其電源,觀看燈絲是否亮,管殼溫度是否正常。若燈絲不亮,管殼很涼,應(yīng)檢查功放管燈絲及屏極電壓正常與否。若電壓不正常,再進(jìn)—步檢查電源電路,必要時(shí)應(yīng)斷開電源負(fù)載電路,以確定是電源電路故障還是負(fù)載有短路。若各電壓正常,可在音量電位器的中心頭加入直流斷續(xù)干擾信號(hào),若有較強(qiáng)反應(yīng),說(shuō)明后級(jí)放大電路正常,故障在前級(jí)放大電路;反之,故障在后級(jí)放大電路??煞謩e在推動(dòng)管的柵極和輸入放大管的柵極加入干擾信號(hào),在哪—級(jí)加干擾信號(hào)無(wú)反應(yīng),說(shuō)明該級(jí)后面的電路工作不正常。對(duì)可疑元件(如電子管)可用代換法檢修。 具有杜比環(huán)繞聲解碼功能的AV放大器,若在杜比環(huán)繞聲狀態(tài)肘各聲道均無(wú)聲而直通狀態(tài)下主聲道聲音正常,在電源電路正常的情況下,通常是杜比環(huán)繞聲解碼電路或系統(tǒng)控制電路工作不正常。若在環(huán)繞聲和直通模式下各聲道均無(wú)聲,應(yīng)檢查系統(tǒng)控制電路、信號(hào)選擇電路和總音量控制電路。 三、音輕 所謂音輕故障,是指音頻信號(hào)在放大傳輸過(guò)程中,因某個(gè)放大級(jí)放大量變化或在某個(gè)環(huán)節(jié)被衰減,使放大器的增益下降或輸出功率變小。 檢修時(shí),首先應(yīng)檢查信號(hào)源和音箱是否正常,可用替換的辦法來(lái)檢查。然后檢查各類轉(zhuǎn)換開關(guān)和控制電位器,看音量能否變大。 若以上各部分均正常,應(yīng)判斷出故障是在前級(jí)還是在后級(jí)電路。對(duì)于某一個(gè)聲道音輕,可將其前級(jí)電路輸出的信號(hào)交換輸入到另一聲道的后級(jí)電路,若音箱的聲音大小不變,則故障在后級(jí)電路;反之,故障在前級(jí)電路。 后級(jí)放大電路造成的音輕,主要有輸出功率不足和增益不夠兩種原因??捎眠m當(dāng)加大輸入信號(hào)(例如將收錄機(jī)輸出給揚(yáng)聲器的信號(hào)直接加至后級(jí)功放電路的輸入端,改變收錄機(jī)的音量,觀察功放輸出的變化)的方法來(lái)判斷是哪種原因引起的。若加大輸入信號(hào)后,輸出的聲音足夠大,說(shuō)明功放輸出功率足夠,只是增益降低,應(yīng)著重檢查繼電器觸點(diǎn)有無(wú)接觸電阻增大、輸入耦合電容容量減小、隔離電阻阻值增大、負(fù)反饋電容容量變小或開路、負(fù)反饋電阻阻值增大或開路等現(xiàn)象。若加大輸入信號(hào)后,輸出的聲音出現(xiàn)失真,音量并無(wú)顯著增大,說(shuō)明后級(jí)放大器的輸出功率不足,應(yīng)先檢查放大器的正、負(fù)供電電壓是否偏低(若只是一個(gè)聲道音輕,可不必檢查電源供電)、功率管或集成電路的性能是否變差、發(fā)射極電阻阻值有無(wú)變大等。 前級(jí)電路中轉(zhuǎn)換開關(guān)、電位器所造成的音輕,采用直觀檢查較易發(fā)現(xiàn),可對(duì)其進(jìn)行清洗或更換。如懷疑某信號(hào)耦合電容失效,可用同值電容并聯(lián)試之;放大管或運(yùn)放集成電路性能不良,也可用代換法檢查。另外,負(fù)反饋元件有問(wèn)題,也會(huì)造成電路增益下降。 四、噪聲大 放大器的噪聲有交流聲、爆裂聲、感應(yīng)噪聲和白噪聲等。 檢修時(shí),應(yīng)先判斷噪聲來(lái)自于前級(jí)還是來(lái)自于后級(jí)電路。可把前、后級(jí)的信號(hào)連接插頭取下,若噪聲明顯變小,說(shuō)明故障在前級(jí)電路;反之,故障在后級(jí)電路。 交流聲是指聽感低沉、單調(diào)而穩(wěn)定的100Hz交流哼聲,主要是電源部分濾波不良所致,應(yīng)著重檢查電源整流、濾波和穩(wěn)壓元件有無(wú)損壞。前、后級(jí)放大電路電源端的退耦電容虛焊或失效,也會(huì)產(chǎn)生一種類似交流聲的低頻振蕩噪聲。 感應(yīng)噪聲是成分較復(fù)雜且刺耳的交流聲,主要是前級(jí)電路中的轉(zhuǎn)換開關(guān)、電位器接地不良或信號(hào)連線屏蔽不良所致。 爆裂聲是指間斷的“劈啪”、“咔咔”聲,在前級(jí)電路中,應(yīng)檢查信號(hào)輸入插頭與插座、轉(zhuǎn)換開關(guān)、電位器等是否接觸不良,耦合電容有無(wú)虛焊、漏電等。后級(jí)放大電路應(yīng)檢查繼電器觸點(diǎn)是否氧化、輸入耦合電容有無(wú)漏電或接觸不良。另外,后級(jí)電路中的差分輸入管或恒流管軟擊穿,也會(huì)產(chǎn)生類似電火花的“咔咔”噪聲。 白噪聲是指無(wú)規(guī)則的連續(xù)“沙沙”聲,通常是由前、后級(jí)放大電路中的輸入級(jí)晶體管、場(chǎng)效應(yīng)管或運(yùn)放集成電路的性能不良產(chǎn)生的本底噪聲,檢修時(shí),可用同規(guī)格的元件代換試之。 五、失真 失真故障是某放大級(jí)工作點(diǎn)偏移或功放推挽輸出級(jí)工作不對(duì)稱所致。檢修時(shí),可根據(jù)放大器輸出功率與失真的變化情況,來(lái)判斷具體的故障部位。 電子管放大器若失真的同時(shí)輸出功率變小(音輕),應(yīng)檢查是否推挽功放中某一放大管衰老、工作點(diǎn)不對(duì)或輸出變壓器局部短路造成其工作不平衡;若失真的同時(shí)輸出功率變大,多是負(fù)反饋電路中的電阻變值、電容失效或陰極自生偏壓的旁路電容短路所致。 晶體管放大器若失真隨著音量的增大而明顯增大,應(yīng)檢查推動(dòng)級(jí)某只晶體管的工作點(diǎn)是否偏移(通常發(fā)生在無(wú)保護(hù)電路的功放中)或反饋電路中的電容失真;若無(wú)論音量大小均有失真,則故障在前級(jí)放大電路,應(yīng)檢查各放大管的工作點(diǎn)有無(wú)偏移。 集成電路放大器的工作電壓異常或功放集成電路內(nèi)部損壞,也會(huì)造成失真(指無(wú)保護(hù)電路的機(jī)器)。 六、嘯叫 嘯叫故障是電路中存在自激所致,又分為低頻嘯叫和高頻嘯叫。 低頻嘯叫是指頻率較低的“噗噗”或“嘟嘟”聲,通常是由于電源濾波或退耦不良所致(在嘯叫的同時(shí)往往還伴有交流聲),應(yīng)檢查電源濾波電容、穩(wěn)壓器和退耦電容是否開路或失效,使電源內(nèi)阻增大。功放集成電路性能不良,也會(huì)出現(xiàn)低頻嘯叫故障,此時(shí)集成電路的工作溫度會(huì)很高。 高頻嘯叫的頻率較高,通常是放大電路中高頻消振電容失效或前級(jí)運(yùn)放集成電路性能變差所致。可在后級(jí)放大電路的消振電容或退耦電容兩端并接小電容來(lái)檢查。另外,負(fù)反饋元件損壞、變值或脫焊時(shí),也會(huì)引起高頻正反饋而出現(xiàn)高頻嘯叫。 減少噪聲
有些廉價(jià)的功放一開機(jī)就“嗡嗡”亂叫,不僅影響音質(zhì),而且讓人心煩?,F(xiàn)介紹幾種處理方法: 一、電源及接地點(diǎn)處理 很多功放濾波電容偏小,有四只有l(wèi)000μF左右,并在具兩端并一只0.22μF的CBB電容,這樣不但可以降低功放在靜態(tài)時(shí)的交流聲,而且可以提高功放在大動(dòng)態(tài)時(shí)的瞬態(tài)力度與高頻解析力。有些功放即使經(jīng)上述處理后仍有交流嗡嗡聲,可能是接地點(diǎn)不當(dāng),一般接地點(diǎn)應(yīng)選擇在濾波電容附近,并采用“一點(diǎn)接地法”才好。 二、輸出級(jí) 如果輸出級(jí)的靜態(tài)電位偏離零點(diǎn),會(huì)產(chǎn)生極大的嗡嗡聲,這時(shí)可能是調(diào)零電阻或輸出對(duì)管有問(wèn)題,可仔細(xì)調(diào)整功放機(jī)輸出點(diǎn)電位,應(yīng)在100mv以下,如調(diào)不到零點(diǎn),應(yīng)仔細(xì)檢查功放部分元件如對(duì)管等是否有損壞。 三、前置放大部分 首先把前置放大部的輸入端對(duì)地短路,看看噪聲是否消失,如果噪音消失,可認(rèn)定噪音來(lái)源于輸入信號(hào)線,可將其換為三芯屏蔽線,注意屏蔽層只能一端接地。另外,耦合電容應(yīng)選用漏電小的電容,如鉭電容、MKP電容等,音量電位器外殼應(yīng)接地。 功放配置
揚(yáng)聲器系統(tǒng)要高質(zhì)量的重放出各種音樂(lè)節(jié)目,那么根據(jù)音樂(lè)信號(hào)的屬性,其峰值因子約為10-15dB從保證音質(zhì)這個(gè)角度來(lái)說(shuō)功放應(yīng)在此動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)不發(fā)生任何限幅情況,即功放的最大輸出功率應(yīng)是揚(yáng)聲器額定功率的5—8倍,這樣的功率配置音質(zhì)雖然很好,但它的投資會(huì)很大,因此一般都會(huì)把這個(gè)功率配比定在1—2倍揚(yáng)聲器單元的額定功率。1—2倍這個(gè)范圍也許太空泛了,我們可以給大家一個(gè)較具體的經(jīng)驗(yàn)。 1.在一些要求低而投資有限工程功放的功率起碼相當(dāng)于音箱的額定功率,但要非常注意保持聲音不失真,過(guò)小的功率配置看起來(lái)不會(huì)損壞揚(yáng)聲器單元,其實(shí)不然,過(guò)小的功率極易發(fā)生過(guò)載削波,產(chǎn)生大量諧波,燒毀高音單元。 2.一般工程建議功放的功率是1.5倍,而低音部份最好超過(guò)1.5倍,這樣才能獲得足夠的力量感。 3.要求極高的聲地,例如錄音室監(jiān)聽,音樂(lè)廳等,最理想是音箱功率的兩倍匹,(這與國(guó)際電工委員會(huì)IEC制定的配接標(biāo)準(zhǔn)推薦值中的一種方案一致)。 功放配接
在設(shè)計(jì)、安裝一套音響系統(tǒng)時(shí),不免遇到功放與音箱的配接問(wèn)題。在音色方面,會(huì)注意其搭配上是否冷暖相宜、軟硬適中,最終使整套器材還原音色呈中性,這僅是從藝術(shù)方面考慮。從技術(shù)方面考慮功放與音箱配接的要素有:一、功率匹配,二、功率儲(chǔ)備量匹配,三、阻抗匹配,四、阻尼系數(shù)的匹配。如果我們?cè)谂浣訒r(shí)認(rèn)識(shí)到上述四點(diǎn),可使所用器材的性能得到充分的、最大的發(fā)揮。 功率匹配 為了達(dá)到高保真聆聽的要求,額定功率應(yīng)根據(jù)最佳聆聽聲壓來(lái)確定。我們都有這樣的感覺(jué):音量小時(shí)、聲音無(wú)力、單薄、動(dòng)態(tài)出不來(lái),無(wú)光澤、低頻顯著缺少、豐滿度差,聲音好像縮在里面出不來(lái)。音量合適時(shí),聲音自然、清晰、圓潤(rùn)、柔和豐滿、有力、動(dòng)態(tài)出得來(lái)。但音量過(guò)大時(shí),聲音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感覺(jué)。因此重放聲壓級(jí)與聲音質(zhì)量有較大關(guān)系,規(guī)定聽音區(qū)的聲壓級(jí)最好為80~85dB(A計(jì)權(quán)),我們可以從聽音區(qū)到音箱的距離與音箱的特性靈敏度來(lái)計(jì)算音箱的額定功率與功放的額定功率。 功率儲(chǔ)備量匹配 音箱:為了使其能承受節(jié)目信號(hào)中的猝發(fā)強(qiáng)脈沖的沖擊而不至于損壞或失真。這里有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值可參考:所選取的音箱標(biāo)稱額定功率應(yīng)是經(jīng)理論計(jì)算所得功率的三倍。 功放:電子管功放和晶體管功放相比,所需的功率儲(chǔ)備是不同的。這是因?yàn)椋弘娮庸芄Ψ诺倪^(guò)荷曲線較平緩。對(duì)過(guò)荷的音樂(lè)信號(hào)巔峰,電子管功放并不明顯產(chǎn)生削波現(xiàn)象,只是使顛峰的尖端變圓。這就是我們常說(shuō)的柔性剪峰。而晶體管功放在過(guò)荷點(diǎn)后,非線性畸變迅速增加,對(duì)信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重削波,它不是使顛峰變圓而是把它整齊割削平。有人用電阻、電感、電容組成的復(fù)合性阻抗模擬揚(yáng)聲器,對(duì)幾種高品質(zhì)的晶體管功放進(jìn)行實(shí)際輸出能力的測(cè)試。結(jié)果表明,在負(fù)載有相移的情況下,其中有一臺(tái)標(biāo)稱100W的功放,在失真度1%時(shí)實(shí)際輸出功率僅有5W!由此對(duì)于晶體管功放的儲(chǔ)備量的選取: 高保真功放:10倍 民用高檔功放:6~7倍 民用中檔功放:3~4倍 而電子管功放則可以大大小于上述比值。 對(duì)于系統(tǒng)的平均聲壓級(jí)與最大聲壓級(jí)應(yīng)留有多少余量。應(yīng)視放送節(jié)目的內(nèi)容、工作環(huán)境而定。這個(gè)冗余量最低10dB,對(duì)于現(xiàn)代的流行音樂(lè)、蹦迪等音樂(lè),則需要留有20~25dB冗余量,這樣就可使得音響系統(tǒng)安全,穩(wěn)定地工作。 阻抗匹配 它是指功放的額定輸出阻抗,應(yīng)與音箱的額定阻抗相一致。此時(shí),功放處于最佳設(shè)計(jì)負(fù)載線狀態(tài),因此可以給出最大不失真功率,如果音箱的額定阻抗大于功放的額定輸出阻抗,功放的實(shí)際輸出功率將會(huì)小于額定輸出功率。如果音箱的額定阻抗小于功放的額定輸出阻抗,音響系統(tǒng)能工作,但功放有過(guò)載的危險(xiǎn),要求功放有完善的過(guò)流保護(hù)措施來(lái)解決,對(duì)電子管功放來(lái)講阻抗匹配要求更嚴(yán)格。 阻尼系數(shù)的匹配 阻尼系數(shù)KD定義為:KD=功放額定輸出阻抗(等于音箱額定阻抗)/功放輸出內(nèi)阻。 由于功放輸出內(nèi)阻實(shí)際上已成為音箱的電阻尼器件,KD值便決定了音箱所受的電阻尼量。KD值越大,電阻尼越重,當(dāng)然功放的KD值并不是越大越好,KD值過(guò)大會(huì)使音箱電阻尼過(guò)重,以至使脈沖前沿建立時(shí)間增長(zhǎng),降低瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。因此在選取功放時(shí)不應(yīng)片面追求大的KD值。作為家用高保真功放阻尼系數(shù)有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值可供參考,最低要求:晶體管功放KD值大于或等于40,電子管功放KD值大于或等于6。 保證放音的穩(wěn)態(tài)特性與瞬態(tài)特性良好的基本條件,應(yīng)注意音箱的等效力學(xué)品質(zhì)因素(Qm)與放大器阻尼系數(shù)(KD)的配合,這種配合需將音箱的饋線作音響系統(tǒng)整體的一部分來(lái)考慮。應(yīng)使音箱的饋線等效電阻足夠小,小到與音箱的額定阻抗相比可以忽略不計(jì)。其實(shí)音箱饋線的功率損失應(yīng)小于0.5dB(約12%)即可達(dá)到這種配合 功放使用注意事項(xiàng)
集成功放使用注意事項(xiàng) 用TDA7294、LM3886、LM1876等高保真功放IC制作的功放,體積小、失真低、效果好,信噪比高,但使用中還要注意以下幾方面: 1.要確保在安全電壓內(nèi)使用,最好用220V交流穩(wěn)壓電源或直流高壓穩(wěn)壓模組供電。 ?。玻郑ⅲ郑`差不要大于1V,并且正負(fù)電源、地要焊接牢固,焊接完畢確認(rèn)無(wú)誤才能通電。 ?。常Ψ牛桑猛娬a岬某跏茧A段,其穩(wěn)定性相對(duì)分立元件功放是較差的,因此,至少要“煲機(jī)”或小音量放送10分鐘以上,方能穩(wěn)定且高效率地發(fā)揮其優(yōu)異性能。 ?。矗谥谱鞴Ψ胖幸獓?yán)格一點(diǎn)接地,地線用多股粗銅線效果較好甚至還可用雙橋整流配合浮地技術(shù),最大限度提高其信噪比。 ?。担绠?dāng)?shù)仉娋W(wǎng)污染嚴(yán)重,低壓電網(wǎng)接有電焊機(jī)、矽整流器等電氣設(shè)備時(shí),可使用電源濾波器,若還不能消除,則用電源隔離變壓器,但功率要有馀量。 ?。叮獓?yán)格注意音響設(shè)備的開關(guān)次序,對(duì)於用Hi-Fi功放IC制作的功放,要牢記最後開機(jī),最先關(guān)機(jī)。 ?。罚沦?gòu)來(lái)的功放IC上機(jī)前,最好采用插座,不要焊接,并固定好散熱器,通電后如發(fā)熱嚴(yán)重,并輸出直流,拆下可退回郵購(gòu)單位。 ?。福疄榱吮苊夤Ψ牛桑幂敵鲋绷鲹p壞音箱,一定要安裝一個(gè)喇叭保護(hù)器。 ?。梗仨殞⑾到y(tǒng)設(shè)備良好接大地。因低壓配電線路三相負(fù)荷不對(duì)稱,會(huì)使中線帶電,而接大地後,電位為零,這樣對(duì)提高信噪比非常有利。方法是:用∮10mm長(zhǎng)1.5m的圓鋼,用2.5mm2多股銅線焊接好(不能鉚接或纏上),插入戶外潮濕地中。 其它 PCB 布線時(shí)注意,電源腳與水溏不能太遠(yuǎn),太遠(yuǎn)可加1000--470U放在它腳邊. 其它都是常識(shí):如大電流地與信號(hào)地分開,等等. 功放的幾個(gè)重要的參數(shù) 1、輸入靈敏度,是指功放所需最小輸入信號(hào)電平,它是要求將音源信號(hào)放大到足夠推動(dòng)后級(jí)功放所需要的必要條件。 2、諧波失真度,這是功放一項(xiàng)極重要的指標(biāo),諧波失真是非線性失真的一種,它是放大器在工作時(shí)的非線性特征所引起的,失真結(jié)果是產(chǎn)生了新的諧波分量,使聲音失去原有的音色,嚴(yán)重時(shí)聲音發(fā)破、刺耳。諧波失真還有奇次和偶次之分,奇次諧波會(huì)使人煩噪、反感,容易被人感知。有些功放聽起來(lái)讓人感到煩噪,感覺(jué)疲勞,就是失真較大所引起的。對(duì)功放影響最大的就是失真度,一般高保真要求諧波失真在0.05%以下,越低越好。除了諧波失真外,還有互調(diào)失真,交叉失真,削波失真,瞬態(tài)失真,相位失真等,它們是影響功放質(zhì)量的罪魁禍?zhǔn)?。考核功效的?yōu)劣,首先要看它的失真度,像意大利Sinfoni(詩(shī)芬尼)功放的總的諧波失真就在0.01%以下。 3、輸出功率,功率問(wèn)題最令汽車音響從業(yè)人員認(rèn)識(shí)不清,在這里需要一一講解: A、額定輸出功率,稱為(RMS),指放大器輸出的音頻信號(hào)在總諧波失真范圍內(nèi),所能輸出的最大功率。它一般是交流信號(hào)峰值的0.707倍。 B、平均功率,平均功率一般是指各個(gè)頻率點(diǎn)的平均消耗功率,它與額定輸出功率有點(diǎn)類似,但是它一般要參考時(shí)間。 C、峰值輸出功率,功放所能輸出的最大音樂(lè)功率稱為峰值輸出功率,它不考慮失真,通常為(RMS)功率的1.414倍左右。 D、峰值-峰值功率,它是指正電壓峰值到負(fù)電壓的峰值的功率,它是峰值輸出功率的四倍。它的出現(xiàn)是廠家出于商業(yè)目的,并無(wú)實(shí)際意義。 4、信噪比,數(shù)值越大越好,一般用(S/N)表示,用信號(hào)功率Ps與噪聲功率Pn的比值的分貝數(shù)表示,S/N=10lgPs/Pn=20lgVs/Vn(db),式中Vs、Vn分別為信號(hào)電壓與噪聲電壓。 信噪比與輸入信號(hào)電平的增加,信噪比也逐漸加大,但當(dāng)輸入信號(hào)電平達(dá)到某一數(shù)值后,信噪比基本保持不變。按目前高保真要求,信噪比應(yīng)達(dá)90dB以上為好,進(jìn)口高檔的功放機(jī)往往可達(dá)110-120dB,其性能可想而知了。有的信噪比后面有A計(jì)權(quán)字樣,A計(jì)權(quán)是指將噪聲信號(hào)通過(guò)加權(quán)網(wǎng)絡(luò)后測(cè)得的結(jié)果,由于人們對(duì)于高、低頻段的噪聲相對(duì)來(lái)說(shuō)不太靈敏,所以出現(xiàn)了這樣的計(jì)權(quán)方式。計(jì)權(quán)噪聲更加直觀地代表人們實(shí)際感受到的噪聲信號(hào)狀況??傊?,信噪比越大,表明混在信號(hào)里的噪聲越小,放音質(zhì)量越好,便重放音樂(lè)清晰,干凈而有層次。 5、頻率響應(yīng),早期俗稱功率帶寬,指諧波失真不超過(guò)規(guī)定值時(shí),功放的1/2額定功率頻帶寬度,即有高低端下跌-3dB的兩個(gè)頻率點(diǎn)之間所包括的頻帶,稱之為功率帶寬。 6、阻尼系數(shù),主要是對(duì)低頻而言,是直接影響低音音質(zhì)的極重要的技術(shù)參數(shù)。眾所周知,喇叭的口徑越大,低音相對(duì)就越好,但音盆越大其運(yùn)動(dòng)慣性也隨之加大,此慣性使它很難與音頻信號(hào)同步運(yùn)動(dòng),往往表現(xiàn)出的聲音混濁不清,尤其在100-400Hz低頻,容易造成聲染色,使人聽起來(lái)模糊不清,很不自然。有些改裝車的低音喇叭,低頻信號(hào)強(qiáng)時(shí)顫振不止,低音拖尾嚴(yán)重,這就是音盆慣性所引起的。 在功放設(shè)計(jì)時(shí),工程師對(duì)功放采取一些技術(shù)措施,如選擇多管并聯(lián),低內(nèi)阻(毫歐級(jí))大功率管,提高工作電壓,選擇優(yōu)質(zhì)線材等,極力提高阻尼系數(shù),使它能夠針對(duì)喇叭慣性運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生“電阻尼”作用,使音盆的運(yùn)動(dòng)與音頻信號(hào)同步運(yùn)動(dòng),盡可能使音盆在驅(qū)動(dòng)信號(hào)結(jié)束后很快恢復(fù)到零位(即中心位置),這種阻止效果就是阻尼系數(shù)(Damp Factor),D=Rs/Ri,Rs=喇叭阻抗,Ri=功放輸出內(nèi)阻,D越大,音盆與信號(hào)同步效果就越好,低音就越純?cè)礁蓛?,重放效果就越好? 7、轉(zhuǎn)換速率(Slew rate),功放的轉(zhuǎn)換速率極大地影響著高音重放質(zhì)量與性能。轉(zhuǎn)換速率越快,高音音質(zhì)就越佳,越能準(zhǔn)確地捕捉到稍縱即逝的高頻信息。高檔功放可做到十幾至幾十V/us,低中檔功放都一般不標(biāo)出,這種轉(zhuǎn)換速率的數(shù)值高低,與設(shè)計(jì),用料有密切關(guān)系,但也不宜太高,太高會(huì)產(chǎn)生人耳聽不見的20KHz以上超音信號(hào),不但對(duì)改善音質(zhì)無(wú)作用,反而容易燒壞高音喇叭…………。 |
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