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放 大 器 一、概述 放大器（Amplifier ）是音響系統(tǒng)中最基本的設(shè)備，它的任務(wù)是把信號(hào)源的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。由于放大器的輸人和輸出都是電信號(hào)，不牽涉到復(fù)雜的能量變換過(guò)程（如傳聲器把聲能變成電能，揚(yáng)聲器把電能變成聲能等），所以它是音響系統(tǒng)中技術(shù)比較成熟、各項(xiàng)電聲指標(biāo)比較高的設(shè)備。在國(guó)產(chǎn)專業(yè)音響設(shè)備中，進(jìn)步最快，最能替代進(jìn)口設(shè)備的產(chǎn)品就是一批國(guó)產(chǎn)名牌專業(yè)功率放大器。 放大器按其在音響系統(tǒng)中所處的位置及其分工不同，可分為前置放大器（前級(jí)）和功率放大器（后級(jí)）兩大類。前置放大器的主要任務(wù)是把從各種信號(hào)源（如話筒、唱機(jī)、CD 唱機(jī)等）輸人的信號(hào)進(jìn)行選擇和放大，并提供各種控制功能如均衡控制、音量控制、響度控制、平衡控制、音調(diào)控制和帶寬控制等。前置放大器的輸出電平一般定為0dB （即O.775V ）或略高一些，它只能驅(qū)動(dòng)耳機(jī)放聲，必須經(jīng)過(guò)功率放大器進(jìn)一步放大才能驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器放出宏亮的聲音。功率放大器的主要任務(wù)則是把來(lái)自前置放大器（在專業(yè)音響系統(tǒng)中則是來(lái)自調(diào)音臺(tái)）的信號(hào)進(jìn)行功率放大以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。 在民用音響中，前級(jí)和后級(jí)的組合有兩種方式，一種把前、后級(jí)裝在一起成為一個(gè)單元，稱為合并式放大器或稱為擴(kuò)音機(jī)，這種結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，用得較普遍。另一種就把前級(jí)與后級(jí)分開(kāi)裝成兩臺(tái)設(shè)備，這時(shí)的功率放大器常稱為“純后級(jí)”，這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，但搭配較靈活。專業(yè)音響系統(tǒng)中則幾乎全部是前、后級(jí)分開(kāi)，而且大多數(shù)情況下是由調(diào)音臺(tái)代替了前置放大器。只有少數(shù)是例外，如中、小功率的背景音樂(lè)擴(kuò)聲機(jī)、公共廣播機(jī)、卡拉OK 機(jī)等仍然是采用合并式。 下面分別敘述前置放大器和功率放大器的結(jié)構(gòu)、特性和應(yīng)用。重點(diǎn)放在功率放大器，而前置放大器僅作扼要介紹。 1 ．前置放大器 圖2 一1 是典型的立體聲前置放大器（Pre Amplifier ）。因?yàn)榱Ⅲw聲放大器的左、右通道完全相同，所以只畫其中一路。 從圖中可見(jiàn)，信號(hào)源有：唱機(jī)、調(diào)諧器、錄音機(jī)和線路輸入（LINE IN）或輔助輸人（AUX IN ) 。 這個(gè)輔助輸人是為了增加靈活性，例如在需要時(shí)，可供連接CD 機(jī)、影碟機(jī)、錄像機(jī)、電子琴、電吉它、電倍司（低音電吉它）、合成器等高電平（100mV 以上）信號(hào)或其他線路的輸出信號(hào)等。
不同的信號(hào)源，不僅輸出電平和要求與之匹配的負(fù)載各不相同，而且它們各自的頻率特性也有很大的差異。因此，前置放大器必須根據(jù)各信號(hào)源的特性而給予相應(yīng)的放大和阻抗匹配、頻率均衡、甚至衰減，以保證不論選用何種信號(hào)源，都能達(dá)到所規(guī)定的輸出電平和獲得平坦寬闊的頻率特性。一般要求前置放大器輸出電壓能達(dá)到0dB ，即0.775V 或1V 左右。表2 一1 為幾種常見(jiàn)的信號(hào)源輸出電平和負(fù)載阻抗。從表中可見(jiàn)，信號(hào)源的輸出電平高至數(shù)百毫伏（如調(diào)諧器）甚至2V （如CD 機(jī)），低至1mV （如動(dòng)圈式拾音頭），相差懸殊。但我們要求前置放大器的輸出無(wú)論對(duì)任何信號(hào)源都應(yīng)達(dá)到1V 左右。因此，前置放大器對(duì)各信號(hào)的放大量就不應(yīng)該一致。例如對(duì)lmV 的動(dòng)圈式拾音頭的放大就要1000倍（60dB ) ，而對(duì)200mV 輸出的調(diào)諧器則只需放大5 倍（14dB ）。 一般來(lái)說(shuō)，前置放大器中主通道的放大量不用太大，只要滿足高電平輸人的信號(hào)源能獲得1V 輸出就可以了。當(dāng)然，由于音調(diào)控制電路等有衰減作用，設(shè)計(jì)應(yīng)留有一定余量。至于低電平的信號(hào)源（如唱頭、話筒）可通過(guò)各自獨(dú)立的均衡放大器，獲得足夠的放大量，再通過(guò)信號(hào)源選擇器加至主通道中。
信號(hào)源選擇器的作用是使用戶隨心所欲地選擇各類信號(hào)源。信號(hào)源選擇器大多是旋鈕式或按鍵式，其中，輕觸式的按鍵選擇器，內(nèi)部多用微處理器管理。 大多數(shù)前置放大器都設(shè)有音調(diào)控制器和立體聲平衡調(diào)節(jié)器。典型的音調(diào)控制器特性見(jiàn)圖2 一2 。一般來(lái)說(shuō)，音調(diào)控制器都有高低音調(diào)整旋鈕，可以通過(guò)它們的調(diào)整使高、低音得到適當(dāng)提升或衰減。通常，高低音的最大提升或衰減量在±20dB 左右。進(jìn)行音調(diào)提升的主要原因是：人耳對(duì)聲音的頻率響應(yīng)是不平直的，尤其是響度較低時(shí)，對(duì)中頻( 1kHz～3kHz）特別敏感，而對(duì)高頻與低頻則敏感性特別差。所以，通過(guò)音調(diào)控制器提升高、低頻，以補(bǔ)償人耳的不足。此外，聆聽(tīng)的環(huán)境也可能對(duì)高頻或低頻有不同的損耗，音調(diào)控制器也可以補(bǔ)償這些環(huán)境之不足。
立體聲平衡的簡(jiǎn)易控制，見(jiàn)圖2 一3 。從圖可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)電位器RP 的調(diào)整可以使L （左）和R （右）聲道的音量達(dá)到平衡。如果左右聲道不平衡，人的左右兩耳就會(huì)產(chǎn)生附加的聲級(jí)差，從而使聲像產(chǎn)生不必要的偏移，立體聲的聲像還原就會(huì)失真。在工程調(diào)試時(shí)，該調(diào)節(jié)器還便于人們獨(dú)立調(diào)試左、右聲道。把該調(diào)節(jié)器滿調(diào)向左，便只有左聲道信號(hào)；反之便只有右聲道信號(hào)。
前置放大器還有均衡控制、響度控制、帶寬控制等功能，此處從略。 如前所述，由于在專業(yè)音響系統(tǒng)中多配置調(diào)音臺(tái)而很少使用單獨(dú)的前置放大器，故本書對(duì)此不作深人講述。至于前后級(jí)合并式的小功率廣播擴(kuò)音機(jī)，則將在下一節(jié)講述功率放大器時(shí)作為實(shí)例作一些典型產(chǎn)品介紹。而對(duì)起到“前級(jí)”作用的調(diào)音臺(tái)，以及類似前后級(jí)合并式的卡拉OK 機(jī)，由于在專業(yè)音響系統(tǒng)中用得較多，特別是調(diào)音臺(tái)，本書將專門辟出一定章節(jié)作較詳細(xì)的講述。 2 ．功率放大器 功率放大器（Power Amplifier ）的任務(wù)是放大來(lái)自前置放大器的信號(hào)，產(chǎn)生足夠的不失真輸出功率，以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器正常工作。與前置放大器相比，功率放大器是處于大信號(hào)輸人和大信號(hào)輸出的工作狀態(tài)。功率放大器件的電壓電流動(dòng)態(tài)范圍很大，所以容易引起非線性失真。另外由于整個(gè)音響系統(tǒng)的功率損耗絕大部分都在這里，因此還有電源效率的問(wèn)題。 聲頻功率放大器按工作狀態(tài)分有甲類（A 類）、甲乙類（AB 類）和乙類（B 類），還有所謂A + 類和AA類等等。甲類放大在正弦信號(hào)輸人的整個(gè)周期內(nèi)都有集電極電流流通，所以，輸出的波形失真最少，但是沒(méi)有輸人信號(hào)時(shí)，依然存在著相當(dāng)大的靜態(tài)電流，所以效率很低；甲乙類放大在沒(méi)有信號(hào)時(shí)也會(huì)有小的靜態(tài)電流，效率較高，但失真較大；乙類放大器沒(méi)有輸人信號(hào)時(shí)，其靜態(tài)電流為0 ，效率最高，但失真也最大。一般來(lái)說(shuō)，家庭和專業(yè)音響大部分功率放大器都采用甲乙類,也有采用甲類的。 按電路形式來(lái)區(qū)分，功率放大器有：?jiǎn)喂芄β史糯笃骱碗p管推挽功率放大器，帶輸出變壓器和不帶輸出變壓器等。不帶輸出變壓器的功率放大器又分為OTL 和OCL （既無(wú)輸出變壓器和無(wú)輸出電容器），絕大部分的專業(yè)音響都采用OCL 電路，而背景音樂(lè)、緊急廣播用的放大器由于需要較高的電壓傳輸，故普遍采用帶輸出變壓器的放大器。 二、功率放大器的技術(shù)指標(biāo) 80 年代頒布的兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)― GB 1982 一80 聲頻功率放大器（擴(kuò)音機(jī)）基本參數(shù)與一般技術(shù)要求，GB 1983 一80 聲頻功率放大器（擴(kuò)音機(jī)）基本參數(shù)的測(cè)量方法― 對(duì)聲頻功率放大器提出了整機(jī)頻率特性、諧波失真系數(shù)、功率帶寬、最大輸出功率、信號(hào)噪聲比和阻尼系數(shù)等十多項(xiàng)基本參數(shù)，并將功率放大器分為四個(gè)等級(jí)，分別提出不同的技術(shù)指標(biāo)要求。 下面參照上述兩項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)音響工程中最常用的一些主要指標(biāo)分別作出說(shuō)明。另外對(duì)某些外國(guó)標(biāo)準(zhǔn)中常見(jiàn)的指標(biāo)也作一簡(jiǎn)介。 1 ．整機(jī)頻率特性 整機(jī)頻率響應(yīng)（Frequency Response ）又稱為頻率特性，簡(jiǎn)稱“頻響”。是指整個(gè)通道（帶音調(diào)控制的擴(kuò)音機(jī)其音調(diào)控制器置于正常位置）在正常工作狀態(tài)下，在規(guī)定頻帶內(nèi)相對(duì)參考頻率的振幅傳輸頻率響應(yīng)，單位用分貝（dB ）表示。它是衡量一臺(tái)放大器對(duì)不同頻率音頻信號(hào)放大量的均勻度的重要指標(biāo)，例如國(guó)標(biāo)規(guī)定一級(jí)功率放大器的頻響為20Hz～20kHz，≤±0.5dB。而四級(jí)功率放大器頻響則為150Hz～5kHz，≤2dB 。目前優(yōu)質(zhì)高保真、功率放大器的頻響可以達(dá)到20Hz ～20kHz，±0.1dB 。此外，有些產(chǎn)品說(shuō)明書還直接給出放大器的頻響特性曲線，更為直觀。 2 ．諧波失真系數(shù) 諧波失真系數(shù)，一般也稱作總諧波失真（Total Harmonic Disortion，縮寫為THD ）是指在規(guī)定頻帶內(nèi)，標(biāo)稱額定輸出功率及標(biāo)稱額定輸出功率以下，功率放大器輸出信號(hào)的最大諧波失真系數(shù)。其數(shù)值等于放大器輸出信號(hào)中由于失真而新增加的各諧波成份的均方根值與有用信號(hào)（基波）有效值之比的百分?jǐn)?shù)。即：
式中：V1 （基波）是有用信號(hào)的有效值； V2、V3、V4…… 是由非線性失真引起的各次諧波成份的有效值。 國(guó)標(biāo)規(guī)定一級(jí)擴(kuò)音機(jī)在標(biāo)稱額定輸出功率時(shí)，在整個(gè)音頻頻段（20Hz～20kHz）的諧波失真系數(shù)不大于0 .5 ％。目前優(yōu)質(zhì)擴(kuò)音機(jī)的THD 值可達(dá)到0.05 ％以下。 3 ．互調(diào)失真系數(shù) 互調(diào)失真（Intermodulation Distortion ，縮寫為IMD ）是指多頻率信號(hào)通過(guò)非線性的功率放大器時(shí)，各不同頻率之間互相調(diào)制所產(chǎn)生的新的頻率成分，它會(huì)造成聲音尖刺，重放層次不清。IMD 的數(shù)值越小越好，其計(jì)算方法近似于THD，詳情從略。國(guó)標(biāo)對(duì)互調(diào)失真系數(shù)僅提出“由產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定”，沒(méi)有具體指標(biāo)。目前優(yōu)質(zhì)功率放大器的IMD 通常小于0.05 ％。 4 ．功率帶寬 功率帶寬（Power Bａｎｄ Width ）是指在二分之一額定輸出功率時(shí)，諧波失真系數(shù)不超過(guò)規(guī)定值時(shí)的頻帶寬度。國(guó)標(biāo)對(duì)三、四級(jí)功率放大器的功率帶寬不作規(guī)定，而對(duì)一、二級(jí)功率放大器則提出“由產(chǎn)品技術(shù)條件規(guī)定”，其諧波失真系數(shù)分別為1 ％ （一級(jí)機(jī)）和3 ％ （二級(jí)機(jī)）。 5 ．信號(hào)噪聲比 信號(hào)噪聲比（Signal to Nofse Ratio）簡(jiǎn)稱信噪比，縮寫為S/N ，是指功率放大器在送人標(biāo)稱輸人電壓的參考頻率簡(jiǎn)諧信號(hào)（通常為IkHz正弦信號(hào)），能在額定負(fù)載電阻上產(chǎn)生標(biāo)稱額定輸出功率的狀態(tài)下，輸人端換接規(guī)定的等效信號(hào)源內(nèi)阻抗（低阻傳聲器為200Ω ，線路輸人為600Ω) ，擴(kuò)音機(jī)在聲頻頻帶內(nèi)輸出噪聲功率比標(biāo)稱額定輸出功率降低的分貝數(shù)。計(jì)算式為： S/N = 6 ．等效輸入噪聲電平 等效輸人噪聲電平（Equivalent Input Noise Level ) ，是按寬帶信號(hào)噪聲比的條件，但等效信號(hào)源內(nèi)阻抗改為與輸人阻抗同模數(shù)的電阻，輸出端聲頻帶內(nèi)噪聲信號(hào)折算到輸入端時(shí)的功率電平。單位為dBm （參考功率為1mW ）。 7 ．阻尼系數(shù) 阻尼系數(shù)（Damping Factor）又稱阻尼因數(shù)，簡(jiǎn)稱DF ，是指功率放大器額定負(fù)載電阻對(duì)功率放大器輸出阻抗（內(nèi)阻抗）模數(shù)的比值。其表達(dá)式為：
式中：RL ― 功率放大器額定負(fù)載電阻，通常指揚(yáng)聲器的阻抗。 RO― 功率放大器輸出阻抗，其值等于功率放大器的內(nèi)阻加上揚(yáng)聲器與功率放大器之間接線的阻抗。 揚(yáng)聲器在激勵(lì)信號(hào)停止時(shí)，其紙盆和音圈會(huì)因慣性而作逐漸衰減的振動(dòng)，使聲音有拖尾感而失真。揚(yáng)聲器的慣性振動(dòng)可以部分地用電的方法來(lái)抑制，只要功率放大器的輸出阻抗足夠?。醋枘嵯禂?shù)足夠大），就可以將揚(yáng)聲器慣性振動(dòng)時(shí)音圈切割磁力線產(chǎn)生的感應(yīng)電勢(shì)短路，由此產(chǎn)生的短路電流能抑制揚(yáng)聲器的慣性自由振動(dòng)，即起了阻尼作用。阻尼系數(shù)的名稱即由此而來(lái)。阻尼系數(shù)越大則對(duì)揚(yáng)聲器慣性振動(dòng)的抑制能力越強(qiáng)。國(guó)標(biāo)規(guī)定一級(jí)功率放大器的阻尼系≥10 。目前優(yōu)質(zhì)功率放大器的阻尼系數(shù)可達(dá)到100 以上。 8 ．輸入靈敏度 輸人靈敏度（Input Sensitivity ）是指功率放大器達(dá)到額定輸出功率時(shí)所需輸人的信號(hào)電平。國(guó)標(biāo)沒(méi)有此項(xiàng)指標(biāo)。目前一般專業(yè)功率放大器的輸人靈敏度為＋4dB ( 1V ）或0dB ( 0.775V ）。 9 ．瞬態(tài)響應(yīng) 瞬態(tài)響應(yīng)（Transient Response ）是衡量放大器對(duì)瞬變信號(hào)跟隨能力的一項(xiàng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)，通常以方波信號(hào)或具有方形包絡(luò)的正弦信號(hào)（稱為猝發(fā)聲）送人功率放大器，觀察并比較輸人、輸出波形的差別來(lái)分析功率放大器的瞬態(tài)響應(yīng)。瞬態(tài)響應(yīng)不佳則輸出信號(hào)的上升沿變緩，下降沿拖尾。在播放音樂(lè)時(shí)表現(xiàn)為層次感和透明度差，低音混濁，高音發(fā)毛。功率放大器的瞬態(tài)響應(yīng)也可以用轉(zhuǎn)換速率（Slew Rate ）來(lái)描述，單位為V/μs。國(guó)標(biāo)沒(méi)有此項(xiàng)指標(biāo)。目前優(yōu)質(zhì)功放的轉(zhuǎn)換速率一般為每微秒十幾伏至每微秒幾十伏。 10 ．輸出功率 輸出功率（Maximum Power Output）是功率放大器最重要的又是最容易混淆不清的一個(gè)指標(biāo)。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中提出了額定輸出功率和最大輸出功率兩個(gè)不同的參數(shù)，其他國(guó)家和國(guó)際組織還有各自的不同標(biāo)準(zhǔn)，加上某些廠家有意無(wú)意地標(biāo)出一些浮夸不實(shí)的“功率”指標(biāo)，更加造成混亂。 下面先講述國(guó)標(biāo)對(duì)輸出功率的規(guī)定，再對(duì)某些常見(jiàn)的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)作一簡(jiǎn)介。 ① 額定輸出功率（Rated Power Output ) 國(guó)標(biāo)規(guī)定其定義是“同時(shí)滿足諧波失真系數(shù)和整機(jī)頻率特性指標(biāo)，功率放大器可能輸出的連續(xù)最大簡(jiǎn)諧功率” 。以一級(jí)功率放大器為例，國(guó)標(biāo)規(guī)定必須同時(shí)滿足諧波失真系數(shù)（≤0.5 ）和頻率響應(yīng)特性（20Hz～20kHz ，≤0.5dB ）這兩個(gè)指標(biāo)的前提下，測(cè)出的連續(xù)輸出功率，就稱為功率放大器的額定輸出功率。 ② 最大輸出功率（Maximum Power Output ) 國(guó)標(biāo)規(guī)定分兩種情況： ( a ）對(duì)于輸出端以負(fù)載阻抗標(biāo)示的功率放大器，其最大輸出功率，是指“在額定負(fù)載電阻上，能滿足基本參數(shù)表中相應(yīng)級(jí)所規(guī)定的諧波失真系數(shù)時(shí)，參考頻率簡(jiǎn)諧信號(hào)的連續(xù)最大輸出功率”。仍以一級(jí)功率放大器為例，國(guó)標(biāo)規(guī)定其測(cè)量方法是將1kHz正弦波信號(hào)送至被測(cè)功率放大器輸人端，功率放大器的音量控制置于最大，音調(diào)控制置于正常位置，增大輸人信號(hào)電壓，使輸出電壓的諧波失真系數(shù)達(dá)到對(duì)應(yīng)級(jí)別的規(guī)定值（一級(jí)機(jī)為1％ ) ，并能在連續(xù)信號(hào)下工作十分鐘時(shí)的輸出功率，即為最大輸出功率。 其計(jì)算式為： 式中 U ― 為最大輸出電壓的有效值（V )； 從以上定義可見(jiàn)，由于額定輸出功率的測(cè)量條件要比最大輸出功率的測(cè)量條件更為“苛刻”，所以同一臺(tái)放大器，其額定輸出功率的數(shù)值必然小于其最大輸出功率的數(shù)值。一般的規(guī)律是，前者約比后者低10 ％～15％左右。 在各種書刊或說(shuō)明書中經(jīng)常還會(huì)見(jiàn)到像正弦波輸出功率、有效輸出功率、連續(xù)輸出功率、RMS （均方根值）輸出功率等等術(shù)語(yǔ)，其含義并不明確，一般可作為最大輸出功率考慮。 ( b ）對(duì)于輸出端以電壓標(biāo)示的功率放大器（這種標(biāo)示方式常見(jiàn)于各種高阻抗恒壓輸出的廣播用功率放大器或廣播擴(kuò)音機(jī)）中，其最大輸出功率的測(cè)量方法同前一段相似，但保持標(biāo)稱額定輸出電壓不變，降低負(fù)載電阻值，使輸出電壓的諧波失真系數(shù)達(dá)到對(duì)應(yīng)級(jí)別的規(guī)定值，并能在連續(xù)信號(hào)下工作十分鐘時(shí)的輸出功率，即為最大輸出功率。 本文后面引用一些進(jìn)口功放的技術(shù)指標(biāo)時(shí)，還會(huì)用到EIA和FTC等功率標(biāo)準(zhǔn)，下面作一簡(jiǎn)介。 ③ （美國(guó)）電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）標(biāo)準(zhǔn)；輸人1kHz正弦信號(hào)，在總諧波失真≤0.05％的條件下，功率放大器所能輸出的最大功率值。 ④ （美國(guó)）聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)（FTC）標(biāo)準(zhǔn)：輸人正弦信號(hào)，在20Hz ～20kHz頻段內(nèi)，總諧波失真≤0.1 ％的條件下，兩聲道同時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)功率放大器所能輸出的最大功率值。 上述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的功率數(shù)值相差約為百分之幾至百分之十幾。例如美國(guó)高峰牌FA601型功率放大器，在8Ω立體聲模式下，標(biāo)稱功率FTC為2×120W , EIA則為2×150W ; FA1201 型功率放大器，在8Ω 立體聲模式下，標(biāo)稱功率FTC2×280W , EIA為2×300W 。 另外，在考慮放大器的輸出功率時(shí)，還必須注意輸出功率的數(shù)值會(huì)隨著放大器所接負(fù)載阻抗的大小（8Ω、4Ω或2Ω）以及電路的連接方式（雙通道立體聲或單通道橋接）而有很大范圍的變化。如前述的高峰牌FA1201型功率放大器，在8Ω立體聲模式時(shí)標(biāo)稱功率每通道為280/300W（FTC/EIA，下同）；4Ω立體聲時(shí)為450/475W ；2Ω立體聲時(shí)為525/680W ；8Ω橋接時(shí)為960/1000W ；4Ω橋接時(shí)則達(dá)到1050/1050W 。對(duì)上述關(guān)系可作如下的近似估算：負(fù)載阻抗每減小一半，輸出功率約增為1.6 倍；在相同負(fù)載阻抗下，橋式接法的輸出功率約為立體聲左右通道功率之和的1.6 倍。 ⑤ 動(dòng)態(tài)功率、瞬時(shí)功率、音樂(lè)功率和峰值音樂(lè)功率 當(dāng)功率放大器放大某一碎發(fā)脈沖信號(hào)時(shí)，由于電源電壓來(lái)不及下降，還處在空載電源電壓狀態(tài)，這時(shí)功率放大器的輸出功率要比連續(xù)正弦信號(hào)時(shí)大得多，這個(gè)功率稱為動(dòng)態(tài)功率（或瞬時(shí)功率，音樂(lè)功率）。美國(guó)高保真協(xié)會(huì)（IHF ）制定的動(dòng)態(tài)功率測(cè)試方法是以周期為20ms 的脈沖信號(hào)輸人功率放大器，然后對(duì)功率放大器’的輸出信號(hào)進(jìn)行取樣，測(cè)出在規(guī)定的諧波失真系數(shù)( 1 ％ ）時(shí)的輸出功率。其數(shù)值約比前述的最大輸出功率大30％～40％左右。 至于峰值音樂(lè)輸出功率（Peak Music Power Output ，縮寫為P . M . P . 0 ) ，通常是指在不計(jì)失真的條件下，放大器在處理音樂(lè)信號(hào)時(shí)，在一個(gè)極短持續(xù)期內(nèi)能夠輸出的峰值功率。常見(jiàn)于家用音響的廣告或說(shuō)明書中，其標(biāo)稱的數(shù)值往往達(dá)到額定輸出功率的5 倍甚至更高，至今未見(jiàn)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。P . M . P . O 帶有濃厚的廣告宣傳色彩，目前在工程設(shè)計(jì)中尚無(wú)多大實(shí)用意義。 功率放大器還有其他一些指標(biāo)，不再一一列舉。 下面摘錄部分常見(jiàn)的國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口功率放大器型號(hào)及其性能指標(biāo)，供設(shè)計(jì)選用參考。
三、典型功率放大器特性及調(diào)整使用 本節(jié)舉出幾款比較典型的專業(yè)功率放大器，說(shuō)明其型號(hào)、特性、面板結(jié)構(gòu)及使用方法。 1 . DSP MX 系列功率放大器 ( l ）主要特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo) DSP - MX 系列包括MX1000、MX 1 500 、MX2000和MX2500 四個(gè)型號(hào)，其主要技術(shù)指標(biāo)已列于表2 一2 。本機(jī)具有較完善的保護(hù)裝置及明晰的工作狀態(tài)指示，包括電源開(kāi)、關(guān)時(shí)的保護(hù)，LED 發(fā)光指示，輸出端出現(xiàn)直流信號(hào)時(shí)自動(dòng)切斷輸出使喇叭免遭損壞的“直流保護(hù)”以及輸出端短路時(shí)自動(dòng)停機(jī)使功放管免遭損壞的“短路保護(hù)”等多種功能。面板的指示燈分別顯示電源(POWER）、削波（CLIP ）、有信號(hào)輸入（SIGNAL ）、直流保護(hù)（DC ）和高溫保護(hù)（TEMP ）等幾種工作狀態(tài)以提醒操作者及時(shí)調(diào)控功放使其保持正常工作狀態(tài)。
① ACP Power Switeh 交流電源開(kāi)關(guān) ⑥ CH . A 改B TEMP LED A 、B 通道高溫指示 圖2 一5 是MX 系列功率放大器的背板圖，說(shuō)明如下：
( 3 ）工作模式選擇 ① 雙通道立體聲（STEREO ）模式：選擇開(kāi)關(guān)⑩ 置于“2CH ，位置，此時(shí)A 、B 兩個(gè)通道獨(dú)立工作。此時(shí)每個(gè)通道輸出端的負(fù)載（揚(yáng)聲器）阻抗不宜小于4Ω 。 ② 單通道橋接（BRIDGED ）模式：選擇開(kāi)關(guān)置于“BTL ”位置，輸人信號(hào)接到A 通道輸人端（B 通道輸入端空置），揚(yáng)聲器則跨接在A 、B 兩個(gè)通道的“熱端”（正端）。此時(shí)輸出功率比雙通道輸出時(shí)增大（見(jiàn)表2 一2 ）。 2 . JBL MPA 系列功率放大器 JBL MPA 系列功率放大器屬高檔專業(yè)級(jí)產(chǎn)品，包括MPA 275 、MPA400、MPA 600 、MPA 750 和MPA1100 等五種型號(hào)，其電氣特性列于表2 一11 ，此處主要介紹它們的面板、背板結(jié)構(gòu)和使用方法。 圖2 一6 是MPA 275 、400和6 00的面板和背板圖；圖2 一7 是MPA 750 和1100 的面板和背板圖。
圖2 一8 是MPA 系列功放面板上各種指示燈所代表的狀態(tài)。操作者必須熟悉它們的意義才能正確進(jìn)行調(diào)控，使功率放大器始終處于正常工作狀態(tài)，而不至于造成損毀。 圖2 一8 (a）是說(shuō)明各符號(hào)代表的動(dòng)作：全部涂黑表示不亮，全白（空）表示全亮，有點(diǎn)點(diǎn)的標(biāo)記表示亮度變化或偶然閃亮，外面加上發(fā)光狀線表示閃亮或全亮。 圖2 一8 (b）表示無(wú)信號(hào)輸人狀態(tài)時(shí)的顯示。 圖2 一8 ( c）、（d）、（e）分別表示信號(hào)電平為-30dB 、-20dB 和-10dB 時(shí)的顯示。 圖2 一8 ( f ) CLIP 燈偶然閃亮，表示偶然出現(xiàn)削波失真。 圖（b）～圖（f）五種狀態(tài)都屬于放大器的正常工作狀態(tài)。 圖（g）～圖（k）五種狀態(tài)則屬于非正常狀態(tài)，需要引起操作者注意并及時(shí)找出原因進(jìn)行處理，如短路則應(yīng)找出短路點(diǎn)及時(shí)排除；如過(guò)熱則應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)散熱，必要時(shí)暫停運(yùn)行；如連續(xù)出現(xiàn)削波，則應(yīng)將輸人電平適當(dāng)降低，如此等等。 圖2 一8 (g）表示保護(hù)電路動(dòng)作，輸出“默音”( MUTING ) ，即無(wú)輸出。 圖2 一8 (h）表示負(fù)載短路（SHDRTED LOAD）或負(fù)載不正常。 圖2 一8 (i) CLlP 燈連續(xù)閃亮，表示削波（CLIPPING ）失真。 圖2 一s (j）表示過(guò)熱（OVERHEATING ）保護(hù)。 圖2 一8 (k）表示溫度（THERMAL）保護(hù)動(dòng)作，輸出“默音”( MUTING ）。 3 ．公共廣播放大器系列 公共廣播放大器（Public Address Amplifier）亦稱為商業(yè)音響放大器（Commercial Sound Amplifier) ，是用于有線廣播、背景音樂(lè)、緊急廣播等公共廣播系統(tǒng)的重要設(shè)備。它和一般專業(yè)“純后級(jí)”功率放大器的最主要的不同點(diǎn)是在末級(jí)放大器中接有音頻輸出變壓器，把輸出阻抗由幾個(gè)歐姆升高至幾十歐到幾百歐，亦即把輸出電壓升高并穩(wěn)定于70V 或l00V 的數(shù)值（稱為恒壓輸出），以便于連接數(shù)量較多（幾十個(gè)至一百個(gè)以上）的揚(yáng)聲器作較遠(yuǎn)距離的傳輸。到達(dá)終端揚(yáng)聲器（天花板揚(yáng)聲器或床頭柜揚(yáng)聲器）時(shí)則通過(guò)線間變壓器再把阻抗及電壓降低，達(dá)到與揚(yáng)聲器匹配。 公共廣播放大器結(jié)構(gòu)亦有“純后級(jí)”和前后級(jí)合并式之分。功率在．幾百瓦以上的較大功率的廣播放大器多數(shù)是“純后級(jí)”功放結(jié)構(gòu)，使用時(shí)仍需配上調(diào)音臺(tái)或前置級(jí)才能與傳聲器、CD 機(jī)等信號(hào)源相接，例如后面要講到的DSP MA 系列和英橋PA 系列。至于功率在一、兩百瓦以下的廣播放大器，則多數(shù)是前后級(jí)合并式結(jié)構(gòu)，通常被稱為公共廣播擴(kuò)聲機(jī)或簡(jiǎn)稱為廣播機(jī)，可以方便地直接接入多路話筒以及CD 機(jī)、錄音機(jī)等信號(hào)源而省去調(diào)音臺(tái)。更有一些廣播機(jī)在前后級(jí)放大器的基礎(chǔ)上再增加收音的功能（稱為廣播收音放大器）或收音、磁帶錄放音甚至CD 放音等多種功能，給用戶帶來(lái)很大方便。下面介紹國(guó)內(nèi)組裝DSP 牌、韓國(guó)英橋牌（NIKEL) ( 1 ) DSPMP 系列廣播擴(kuò)音機(jī) DSP 牌MP 系列廣播擴(kuò)音機(jī)是專門設(shè)計(jì)用于公共廣播、背景音樂(lè)系統(tǒng)的前后級(jí)合并式放大器，設(shè)置有3 個(gè)話筒輸人（MIC ）插孔，以便于連接多支話筒，適合各類會(huì)議或小型演出。兩個(gè)輔助輸人（AUX ）插孔便于連接CD 機(jī)或錄音機(jī)等信號(hào)源。以上五路輸入信號(hào)均分別設(shè)有獨(dú)立的音量控制電位器。輸出端分別有l00V 、70V 和4Ω 等3 種不同的輸出電壓及阻抗，以適應(yīng)不同的廣播系統(tǒng)。此外還有一個(gè)輔助輸出（AUX OUT ）插孔，輸出600Ω0dB 的信號(hào)，可用于外接另一臺(tái)大功率放大器或連接一臺(tái)錄音機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)錄音。 本機(jī)還設(shè)有自動(dòng)默音（MUTING ）的功能，即當(dāng)接在MICI 插孔上的話筒有聲音信號(hào)輸人時(shí)，能自動(dòng)切斷MlC2 、MIC3 及AUX 的信號(hào)，使之處于默音（或靜音）狀態(tài)，亦即MICI 具有優(yōu)先發(fā)言的功能，這給緊急廣播、尋呼以及會(huì)議主持人掌握會(huì)場(chǎng)氣氛和控制發(fā)言次序帶來(lái)很大方便。 在本機(jī)背板專設(shè)一個(gè)MUTE 衰減調(diào)節(jié)，可以從OdB 到-30dB 的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)靜音功能的控制電平。
圖2 一9 是MP 系列擴(kuò)音機(jī)的面板，說(shuō)明如下： ① POWER 電源指示燈 ② LED LEVEL METER 輸出電平表 ③ POWER SWITCH 電源開(kāi)關(guān) ④ BASS CONTROL 低音音調(diào)控制 ⑤ TREBLE CONTROL 高音音調(diào)控制 ⑥ MIC VOLUME CONTROL 話筒輸人音量控制 ⑦ AUX VOLUME CONTROL 輔助輸人音量控制 ⑧ MIC1 INPUT 話筒1 輸人插孔 圖2 一10 是MP系列擴(kuò)音機(jī)的后板，說(shuō)明如下：
① AC FUSE 交流保險(xiǎn)絲 BMA 一125 廣播擴(kuò)聲機(jī)是前后級(jí)合并式放大器，設(shè)置有6 個(gè)輸人信號(hào)接口，可分別連接話筒、CD 機(jī)和錄音機(jī)等多種信號(hào)源。輸出接口共有8 個(gè)，包括揚(yáng)聲器輸出接口4 個(gè)（輸出變壓器有3 個(gè)抽頭，輸出3 種不同的電壓，還有一個(gè)直接輸出接口），和功能輸出接口4 個(gè)。 所謂功能輸出是屬于高阻抗線路輸出接口，如均衡輸出（IV ，600Ω ）用于外接均衡器，磁帶輸出（650mV , 10 kΩ）用于連接錄音機(jī)進(jìn)行錄音，還有線路輸出和混合器輸出（均為IV ，600Ω ）可用于連接分會(huì)場(chǎng)信號(hào)或連接其他功率放大器等使用。 BMA 一125 廣播擴(kuò)聲機(jī)屬較高檔次的專業(yè)級(jí)產(chǎn)品，價(jià)格較昂貴。表2 一18 列出BMA 一125 的主要技術(shù)指標(biāo)，供參考。
( 3 ）英橋PA93 系列廣播功率放大器 英橋PA93 系列廣播功率放大器是適用于公共廣播、背景音樂(lè)系統(tǒng)的高阻抗輸出純后級(jí)功率放大器，配置帶抽頭的輸出變壓器，具有從幾十伏到100 伏等多種高電壓（高阻抗）輸出，并內(nèi)置有過(guò)流和過(guò)熱高溫保護(hù)電路，低噪聲雙速冷卻風(fēng)扇，平衡輸人接口，多臺(tái)功放并聯(lián)工作接口以及輸人電平調(diào)節(jié)旋鈕等，屬中檔次的專業(yè)級(jí)產(chǎn)品。該機(jī)正常情況下由220V 市電供電，在緊急事故狀態(tài)下亦可改由直流24V 電源（通常用蓄電池）供電以保證連續(xù)運(yùn)行。 PA以系列包括PA 9312 和PA 9324 ，其主要技術(shù)特性如下：
(4)英橋PA2000/4000型收音廣播擴(kuò)音機(jī) 英橋PA2000、2000R、4000、4000R收音廣播擴(kuò)音機(jī)是專門設(shè)計(jì)用于公共廣播、背景音樂(lè)的中、小功率前后級(jí)合并放大器。它包括前置放大器、功率放大器、收音、鐘聲、警報(bào)和五段均衡器等多種功能，在廣播通知講話之前，按一下鐘聲按鈕，能發(fā)出“ 該放大器還設(shè)有6個(gè)分區(qū)揚(yáng)聲器開(kāi)關(guān)，用戶可自由選擇5個(gè)（或5組）揚(yáng)聲器，分別工作或全部工作。如果只播放電臺(tái)音樂(lè)，則只需用一臺(tái)PA2000/4000再配上一支話筒，即可組成最簡(jiǎn)單的公共廣播、背景音樂(lè)和緊急廣播系統(tǒng)。如果擴(kuò)展其功能，可再加接錄音座、CD機(jī)、電唱機(jī)、單的公共廣播、背景音樂(lè)和緊急廣播系統(tǒng)。如果擴(kuò)展其功能，可再加接錄音座、CD、電唱機(jī)、電子樂(lè)器、調(diào)音臺(tái)和電話轉(zhuǎn)接系統(tǒng)等。其面板及背板圖見(jiàn)圖2-12和2-13,連接示意圖見(jiàn)圖2-14. 圖2-12面板圖說(shuō)明如下： ①POWER SWITCH 電源開(kāi)關(guān) ②SPEAKER ｓｅｌｅｃｔOR 揚(yáng)聲器選擇（分區(qū)選擇） ③SIREN BUTTON(一) 警報(bào)聲按鈕 ④CHIME BUTTON 鐘聲按鈕 ⑤MASTER VOLUME 主音量控制 ⑥CH6/PHONO VOLUME CH6/唱機(jī)音量 ⑦CH1-CH5 VOLUME CH1～CH5音量 ⑧ CHANNEL 1 INPUT JACK CH1輸入插孔 ⑨ EQUALIZER VOLUME 均衡器音量 ⑩ PROTECT LED 保護(hù)指示 LEVEL INDIGATOR 電平指示 TUNING FREQUENCY DISPLAY 調(diào)諧頻率顯示 TUNER POWER ON SWITCH 調(diào)諧器電源開(kāi)關(guān) BAND ｓｅｌｅｃｔOR(FM,MUTR,AM) 波段選擇 ADDRESS ｓｅｌｅｃｔ SWITCH 地址選擇開(kāi)關(guān) SHIFT SWITCH (A OR B) 分區(qū)A、B選擇 MEMORY SWITCH 記憶開(kāi)關(guān) UP AND DOWN SWITCH 頻率調(diào)諧按鈕 RADDIO VOLUME 收音音量
圖2-13背板說(shuō)明如下： ① AC CORO 電流電源線 ② SPEAKER OUTPUT TERMINAL 揚(yáng)聲器輸出端子 ③ &nbs, p; LINK OUT JACK 鏈接輸出插孔（連接同型號(hào)功率放大器） ④ LINK IN JACK 鏈接輸入插孔 ⑤ PRE AMP OUT JACK 前置放大器輸出 ⑥ AMP IN JACK 放大器輸入 ⑦ GND TERMINAL 地線端子 ⑧ CH6/PHONO ｓｅｌｅｃｔOR CH6/唱機(jī)選擇 ⑨ INPUT GAIN CONTROL 輸入增益控制 ⑩ （OPTION） 平衡輸入（任選） PHONO INPUT TERMINAL 唱機(jī)輸入 TELEPHONE IN TERMINAL 電話系統(tǒng)輸入 EXT MUTE 外接遙控靜音開(kāi)關(guān) EXT CHIME 外接遙控鐘聲開(kāi)關(guān) MUSIC-ON HOLD(PA-2000R,4000R,NOLY)音樂(lè)保持，用于電話系統(tǒng)（只有PA-2000R,4000R設(shè)置） ANTENNA TERMINAL 天線端子 FUSE HOLDERS(AC) 保險(xiǎn)絲座 IMPEDANCE ｓｅｌｅｃｔOR SWITCH 阻抗選擇開(kāi)關(guān)：PA-2000,165Ω(100V), 技術(shù)特性： 放大器部分： 功率輸出 PA-2000R:60W(RMS) PA-4000R:120W(RMS) 頻響 60Hz～20kHz 諧波失真 0.5％ 均衡（100Hz,330Hz,1kHz,3.3kHz,10kHz） ±12dB 輸入靈敏度/阻抗： CH1～CH6 0.25Mv～ 80Mv/600Ω PHONO 2mV/22kΩ LINE IN 100mV/15kΩ TELEPHONE IN 0.775V/600Ω AMP IN 1V/47Kω 揚(yáng)聲器輸出/阻抗 120W:4Ω,8Ω,42Ω(70V);83Ω(100V)600W:4Ω,8Ω,83Ω(70V);165Ω(100V) 線路輸出/阻抗 1V/600Ω 收音機(jī)部分： 調(diào)諧部分： FM:87.5MHz～108MHz AM:522kHz～1710kHz 天線輸入 FM:300ΩBALANCED平衡或75ΩUNBALANCED不平衡 靈敏度 FM:2μV AM:4μV 信噪比 FM: 65dB AM:50dB (5)英橋POP-30/60/120型錄音、收音廣播擴(kuò)聲機(jī) POP系列是專門設(shè)計(jì)用于公共廣播、背景音樂(lè)的小功率放大器，它兼有前置放大、功率放大、收音、錄音卡座和鐘聲等多種功能，圖2-15是其面板，說(shuō)明如下：
① PAUSE 暫停 ② REC 錄音 ③ COUNTER/RESET 計(jì)數(shù)器/復(fù)位 ④ CASSETTE DOOR 帶倉(cāng)門 ⑤ EJECT 開(kāi)盒 ⑥ FAST FORWARD/RE 快進(jìn)/復(fù)繞 ⑦ STOP 停止 ⑧ REVERSE MODE ｓｅｌｅｃｔOR 自動(dòng)反轉(zhuǎn)模式選擇 ⑨ FORWARD PLAY/REVERSE PLAY 前進(jìn)放音/倒轉(zhuǎn)放音 ⑩ MIC INPUT 話筒輸入插孔 TUNING FREQUENCY DISPLAY 調(diào)諧頻率顯示 MEMORY SWITCH 記憶開(kāi)關(guān) BAND ｓｅｌｅｃｔOR 波段選擇 ADDRESS ｓｅｌｅｃｔ SWITCH 地址選擇開(kāi)關(guān) UP/DOWN SWITCH 頻率調(diào)諧按鈕 OUTPUT LEVEL DISPLAY 輸出電平顯示 SPEAKER ｓｅｌｅｃｔOR 揚(yáng)聲器選擇 POWER SWITCH 電源開(kāi)關(guān) TUNER VOLUME 收音音量控制 DECK VOLUME 錄音機(jī)音量控制 21 MASTER VOLUME 主音量控制 22 AUX VOLUME 輔助音量控制 23 CHIME BUTTON 鐘聲按鈕 24 MIC VOLUME 話筒音量控制 25 TONE CONTROL 音調(diào)控制 POP-30/60/120的主要技術(shù)特性如下： 放大器部分： 輸出功率 30W,60W,120W(RMS) 頻響 80Hz～20kHz 諧波失真 1％ 音調(diào)控制 ±12dB 信噪比 90dB 輸入靈敏度/抗阻 MIC1～ MIC3 1mV/10kΩ AUX 350Mv/10kΩ LINE IN 1V/10kΩ 揚(yáng)聲器輸出/阻抗： POP30型 30W:11V/4Ω,25V/21Ω 70V/63Ω 100V/333Ω POP60型 60W:15.5V/4Ω,25V/10.5Ω 70V/82Ω 100V/166Ω POP120型 120W:22V/4Ω,25V/5.2Ω 70V/40Ω 100V/83Ω 線路輸出/阻抗 1V/600Ω 收音機(jī)部分： 調(diào)諧范圍 FM:87.5MHz～108MHz AM:522kHz～1620kHz 天線輸入 FM:300ΩBalanced平衡或75ΩUnbalanced 不平衡 靈敏度 FM: 2μV AM: 12μV 信噪比： FM: 60dB AM: 50dB 卡座部門： 聲軌 2軌 偏磁 交流偏磁 帶速 抖晃 ≤0.05％ 頻響 125Hz～6.3kHz 信噪比 50dB 除以上列舉的例子外，英橋公司還生產(chǎn)一系列不同功能的廣播擴(kuò)音機(jī)。表2-19列出常用的一些型號(hào)及其所配置的功能，供設(shè)計(jì)選用參考。
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