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原作：工程師譚軍

　功放

　　功率放大器簡稱功放，俗稱“擴(kuò)音機(jī)”，是音響系統(tǒng)中最基本的設(shè)備，它的任務(wù)是把來自信號(hào)源（專業(yè)音響系統(tǒng)中則是來自調(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。

　　功放的作用就是把來自音源或前級(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。

　　功放，是各類音響器材中**的一個(gè)家族，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

　　移頻功放除了普通功放的放大信號(hào)驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器擴(kuò)聲的功能外，還能有效的抑制現(xiàn)場嘯叫，保證語音的傳輸質(zhì)量，即使在環(huán)境較差的場合，也能**限度地抑制回嘯，保護(hù)音響設(shè)備不會(huì)因嘯叫而燒壞。

　　移頻功放廣泛應(yīng)用于高檔多媒體電教室、培訓(xùn)室，小型會(huì)議室或其他簡單擴(kuò)聲場合，話筒可直接接入移頻功放，還能有效抑制話筒對(duì)音箱產(chǎn)生的嘯叫，并且支持背景音樂接入進(jìn)行擴(kuò)聲。

　　按導(dǎo)電方式

　　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**頻率的轉(zhuǎn)換開關(guān)電路來放大音頻信號(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。

　　按元件數(shù)量

　　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。

　　按功放管類型

　　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

　　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

　　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)營造影片環(huán)境聲效讓觀眾體驗(yàn)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(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?！癆V”是英文AudioVideo即音頻，視頻的打頭字母縮寫。“AV功放”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（DSP）電路，為各種節(jié)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(hào)流通環(huán)節(jié)上，經(jīng)過了太多而且復(fù)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(shí)效果不理想。這也是很多HI-FI發(fā)燒友對(duì)AV功放不屑一顧的原因。

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

　　“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元不等?！癏I-FI功放”又分“分體式”（把前級(jí)放大器獨(dú)立出來），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**的）。且易于通過信號(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，也有不少廠家生產(chǎn)2X100W以上的高檔合并機(jī)。 ［1］

　　按照使用元器件

　　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）。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。**的發(fā)燒友幾乎都有一臺(tái)?！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(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，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”。

　　“KALAOK功放”與一般功放的區(qū)別在于“KALAOK功放”有混響器從BBD模擬混響發(fā)展到DIGETAL（數(shù)字混響），變調(diào)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(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，是一種低檔功放，不追求音質(zhì)，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(bào)器，車用低壓功放等等，在此不作介紹。

　　在藍(lán)牙、Wi-Fi 音響應(yīng)用范圍內(nèi)，主要考慮以下幾個(gè)匹配原則：功率匹配、阻抗匹配、頻帶匹配、阻尼匹配、功率儲(chǔ)備量匹配。其中最重要的是前兩個(gè)原則。

　　功率匹配

　　常有人將功率放大器的額定功率與揚(yáng)聲器的額定輸入功率等同起來，認(rèn)為只有這兩個(gè)功率指標(biāo)**相同時(shí)，才將為功率匹配。這種看法是片面的，因?yàn)楣β史糯笃鞯念~定輸出功率與揚(yáng)聲器的額定輸入功率是兩個(gè)**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(gè)輸出功率的電平，功放輸出將產(chǎn)生削波失真，必須留有相當(dāng)大的動(dòng)態(tài)余量。揚(yáng)聲器的額定輸入功率是指揚(yáng)聲器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作不損壞的極限功率。

　　國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定揚(yáng)聲器的額定輸入功率是指給揚(yáng)聲器該功率粉紅噪聲信號(hào)電平，使揚(yáng)聲器連續(xù)工作 100h 不損壞的極限功率。

　　如果采用小功率功放去驅(qū)動(dòng)大功率的揚(yáng)聲器，則功放動(dòng)態(tài)范圍不夠，當(dāng)揚(yáng)聲器尚未達(dá)到所需輸出聲壓時(shí)，功放已限幅失真：

　　1. 用小功率的功放去推動(dòng)大功率的揚(yáng)聲器就會(huì)出現(xiàn)“推不動(dòng)”的情況，簡單地說“推不動(dòng)”就是功率稍大的時(shí)候失真迅速增加，而且難以實(shí)現(xiàn)全頻段的平衡。

　　2. 功放的持續(xù)輸出功率值小于揚(yáng)聲器的持續(xù)輸出功率才最容易導(dǎo)致?lián)P聲器的損壞。因?yàn)榧偃绻Ψ诺某掷m(xù)輸出功率100W，揚(yáng)聲器的持續(xù)輸出功率200W。當(dāng)連接系統(tǒng)后，一旦調(diào)節(jié)音量旋鈕，輸出功率在100W左右時(shí)，功率放大器已經(jīng)處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。而揚(yáng)聲器還有很多余量，一旦用戶繼續(xù)提高音量，這時(shí)候的輸出功率超過了功率放大器的持續(xù)輸出功率值，也就是失真開始的時(shí)刻，這種失真被稱為“削波失真”，在專業(yè)音響行業(yè)內(nèi)被稱為“揚(yáng)聲器殺手”。這種失真的信號(hào)，即使功率很小也能產(chǎn)生類似直流的電信號(hào)，很輕易地就能燒毀揚(yáng)聲器的線圈。對(duì)于一款持續(xù)輸出功率200W的揚(yáng)聲器來說，失真率為50%的150W電信號(hào)比無失真的300W信號(hào)更可怕！

　　反之，若揚(yáng)聲器的輸入功率過大，則在所需輸出聲壓級(jí)狀態(tài)連續(xù)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(yáng)聲器阻抗相等的情況最為理想。此時(shí)功放與揚(yáng)聲器均處于良好的工作狀態(tài)，功放工作在**的負(fù)載線狀態(tài)，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(yáng)聲器的阻抗？比如一只 4Ω 的功放接上一個(gè) 8Ω 的音箱？根據(jù)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(shí)感覺揚(yáng)聲器的音量比較小，聲壓級(jí)不夠等等情況，但是不會(huì)造成設(shè)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(huì)發(fā)生什么后果呢？這時(shí)，由于實(shí)際接的負(fù)載僅為 4Ω，根據(jù)功率 P=U*U/R，此時(shí)的電流 I 變成之前的 1.4 倍左右，此時(shí)功放處于過載的狀態(tài)，很同意將功放燒毀。所以**不能用大阻抗的功放推動(dòng)小阻抗的揚(yáng)聲器。

　　頻帶匹配

　　為了獲得較快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)和較好的高頻特性，功率放大器的頻帶應(yīng)相當(dāng)寬。通常功率放大器的電頻率響應(yīng)要求平直，其頻帶寬度應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)大于揚(yáng)聲器的聲頻率響應(yīng)寬度。揚(yáng)聲器的聲頻率響應(yīng)寬度最多只能達(dá)到 20Hz-20KHz，而功率放大器的電頻率響應(yīng)寬度可達(dá) 10Hz-100KHz。

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