功放IC

功放IC是音響系統中最基本的設備,是各類音響器材中不可缺少的部分,其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號進行放大後,產生足夠大的電流去推動揚聲器進行聲音的重放。

簡介
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台)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IC,是各類音響器材中不可缺少的部分,其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號進行放大後,產生足夠大的電流去推動揚聲器進行聲音的重放。由於考慮功率、阻抗、失真、動態以及不同的使用範圍和控制調節功能,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IC的分類
按照使用元器件的不同,功放又有“膽機”[電子管功放],“石機”[電晶體功放],“IC功放”[積體電路功放]。近年來由於新技術,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。資深的發燒友幾乎都有一台。“IC功放”由於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。

功放配接
在設計、安裝一套音響系統時,不免遇到功放與音箱的配接問題。在音色方面,會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,這僅是從藝術方面考慮。從技術方面考慮功放與音箱配接的要素有:一、功率匹配,二、功率儲備量匹配,三、阻抗匹配,四、阻尼係數的匹配。如果我們在配接時認識到上述四點,可使所用器材的性能得到充分的、最大的發揮。
功率匹配
為了達到高保真聆聽的要求,額定功率應根據最佳聆聽聲壓來確定。我們都有這樣的感覺:音量小時、聲音無力、單薄、動態出不來,無光澤、低頻顯著缺少、豐滿度差,聲音好像縮在裡面出不來。音量合適時,聲音自然、清晰、圓潤、柔和豐滿、有力、動態出得來。但音量過大時,聲音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感覺。因此重放聲壓級與聲音質量有較大關係,規定聽音區的聲壓級最好為80~85dB(A計權),我們可以從聽音區到音箱的距離與音箱的特性靈敏度來計算音箱的額定功率與功放的額定功率。
功率儲備量匹配
音箱:為了使其能承受節目信號中的猝發強脈衝的衝擊而不至於損壞或失真。這裡有一個經驗值可參考:所選取的音箱標稱額定功率應是經理論計算所得功率的三倍。功放:電子管功放和電晶體功放相比,所需的功率儲備是不同的。這是因為:電子管功放的過荷曲線較平緩。對過荷的音樂信號巔峰,電子管功放並不明顯產生削波現象,只是使顛峰的尖端變圓。這就是我們常說的柔性剪峰。而電晶體功放在過荷點後,非線性畸變迅速增加,對信號產生嚴重削波,它不是使顛峰變圓而是把它整齊割削平。有人用電阻、電感、電容組成的複合性阻抗模擬揚聲器,對幾種高品質的電晶體功放進行實際輸出能力的測試。結果表明,在負載有相移的情況下,其中有一台標稱100W的功放,在失真度1%時實際輸出功率僅有5W!由此對於電晶體功放的儲備量的選取: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於上述比值。對於系統的平均聲壓級與最大聲壓級應留有多少餘量。應視放送節目的內容、工作環境而定。這個冗餘量最低10dB,對於現代的流行音樂、蹦迪等音樂,則需要留有20~25dB冗餘量,這樣就可使得音響系統安全,穩定地工作。阻抗匹配它是指功放的額定輸出阻抗,應與音箱的額定阻抗相一致。此時,功放處於最佳設計負載線狀態,因此可以給出最大不失真功率,如果音箱的額定阻抗大於功放的額定輸出阻抗,功放的實際輸出功率將會小於額定輸出功率。如果音箱的額定阻抗小於功放的額定輸出阻抗,音響系統能工作,但功放有過載的危險,要求功放有完善的過流保護措施來解決,對電子管功放來講阻抗匹配要求更嚴格。阻尼係數的匹配阻尼係數KD定義為:KD=功放額定輸出阻抗(等於音箱額定阻抗)/功放輸出內阻。由於功放輸出內阻實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,當然功放的KD值並不是越大越好,KD值過大會使音箱電阻尼過重,以至使脈衝前沿建立時間增長,降低瞬態回響指標。因此在選取功放時不應片面追求大的KD值。作為家用高保真功放阻尼係數有一個經驗值可供參考,最低要求:電晶體功放KD值大於或等於40,電子管功放KD值大於或等於6。保證放音的穩態特性與瞬態特性良好的基本條件,應注意音箱的等效力學品質因素(Qm)與放大器阻尼係數(KD)的配合,這種配合需將音箱的饋線作音響系統整體的一部分來考慮。應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。其實音箱饋線的功率損失應小於0.5dB(約12%)即可達到這種配合。

性能指標
功放的主要性能指標有輸出功率,頻率回響,失真度,信噪比,輸出阻抗,阻尼係數等。
輸出功率
輸出功率:單位為W,由於各廠家的測量方法不一樣,所以出現了一些名目不同的叫法。例如額定輸出功率,最大輸出功率,音樂輸出功率,峰值音樂輸出功率
音樂功率
音樂功率:是指輸出失真度不超過規定值的條件下,功放對音樂信號的瞬間最大輸出功率。
峰值功率
峰值功率:是指在不失真條件下,將功放音量調至最大時,功放所能輸出的最大音樂功率。
額定輸出功率
額定輸出功率:當諧波失真度為10%時的平均輸出功率。也稱做最大有用功率。通常來說,峰值功率大功放
於音樂功率,音樂功率大於額定功率,一般的講峰值功率是額定功率的5--8倍。

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