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汽車音響功放基本分類
功放,是各類音響器材中最大的一個家族,其作用主要是將音源器材輸入的較微弱信號進(jìn)行放大后,產(chǎn)生足夠大的電流去推動揚(yáng)聲器進(jìn)行聲音的重放。下面小編為大家分享汽車音響功放基本分類知識,歡迎大家閱讀瀏覽。
A類功放(甲類功放)
A類功放輸出級中兩個(或兩組)晶體管永遠(yuǎn)處于導(dǎo)電狀態(tài),也就是說不管有無訊號輸入它們都保持傳導(dǎo)電流,并使這兩個電流等于交流電的峰值,這時交流在最大訊號情況下流入負(fù)載。當(dāng)無訊號時,兩個晶體管各流通等量的電流,因此在輸出中心點(diǎn)上沒有不平衡的電流或電壓,故無電流輸入揚(yáng)聲器。當(dāng)訊號趨向正極,線路上方的輸出晶體管容許流入較多的電流,下方的輸出晶體管則相對減少電流,由于電流開始不平衡,于是流入揚(yáng)聲器而且推動揚(yáng)聲器發(fā)聲。
純甲類功率放大器在汽車音響的應(yīng)用中比較少見。這是因?yàn)榧兗最惞β史糯笃鞯男史浅5,通常只?0-30%,但音響發(fā)燒友們對它的聲音表現(xiàn)津津樂道。由于發(fā)熱量驚人,為了有效處理散熱問題,A類功放必須采用大型散熱器。因?yàn)樗男实停╇娖饕欢ㄒ芴峁┏渥愕碾娏。所以A類機(jī)的體積和重量都比AB類大,這讓制造成本增加,售價也較貴。一般而言,A類功放的售價約為同等功率AB類功放機(jī)的兩倍或更多。
A類功率聲音是一種波形訊號,所以功放放大聲音訊號,也就等于提升波形的振幅。完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不施用負(fù)反饋,它的開環(huán)路失真仍十分低,因此被稱為是聲音最理想的放大線路設(shè)計(jì)。在A 類功放中,只要通入電源后,每一放大組件都會隨時保持著充足的電力供應(yīng),以放大每一個完整的聲音波形,因此,A類功放聲音甜美、自然、寫真,可不是空穴來風(fēng)!不過,由于A類功放就算在沒有訊號輸入時,放大組件也依然保持高耗電狀態(tài),許多電力會轉(zhuǎn)成熱能浪費(fèi)掉,因此耗電兇、輸出功率低、運(yùn)作溫度高,都是它的缺點(diǎn),用來聆賞音質(zhì)很適合、用來推動需要大功率的超低音可就有些不智了。不過A類功放是重播音樂的理想選擇,它能提供非常平滑的音質(zhì),音色圓潤溫暖,高音透明開揚(yáng),這些優(yōu)點(diǎn)足以補(bǔ)償它的缺點(diǎn)。
B類功放(乙類功放)
B類功放,它也被稱為線性放大器,但是它的工作原理與純A類功率放大器完全不同。B類功放在工作時,晶體管的正負(fù)通道通常是處于關(guān)閉的狀態(tài)除非有信號輸入,也就是說,在正相的信號過來時只有正相通道工作,而負(fù)相通道關(guān)閉,兩個通道絕不會同時工作,因此在沒有信號的部分,完全沒有功率損失。但是在正負(fù)通道開啟關(guān)閉的時候,常常會產(chǎn)生跨越失真,令聲音變得粗糙。特別是在低電平的情況下,所以B類功率放大器不是真正意義上的高保真功率放大器。B類功放的效率平均約為75%,產(chǎn)生的熱量較A類機(jī)低,容許使用較小的散熱器。在實(shí)際的應(yīng)用中,其實(shí)早期許多的汽車音響功放都是B類功放,因?yàn)樗男时容^高。
AB類功放(甲乙類功放)
與前兩類功放相比,它是兼容A類與B類功放的優(yōu)勢的一種設(shè)計(jì)。AB類功放通常有兩個偏壓,在無訊號時也有少量電流通過輸出晶體管。它在訊號小時用A類工作模式,獲得最佳線性,當(dāng)訊號提高到某一電平時自動轉(zhuǎn)為B類工作模式以獲得較高的效率。普通機(jī)10瓦的AB類功放大約在5瓦以內(nèi)用A類工作,由于聆聽音樂時所需要的功率只有幾瓦,因此AB類功放在大部分時間是用A類功放工作模式,只在出現(xiàn)音樂瞬態(tài)強(qiáng)音時才轉(zhuǎn)為B類。這種設(shè)計(jì)可以獲得優(yōu)良的音質(zhì)并提高效率減少熱量,是一種頗為合乎邏輯的設(shè)計(jì)。有些AB類功放將偏流調(diào)得甚高,令其在更寬的功率范圍內(nèi)以A類工作,使聲音接近純A類機(jī),但產(chǎn)生的熱量亦相對增加。
AB類功放面臨聲音訊號正弦波、負(fù)弦波結(jié)合的問題,處理不好的產(chǎn)品有可能發(fā)生“交越失真”但是相對于它的效率比以及保真度而言,都優(yōu)于A類和B類功放,AB類功放也是目前汽車音響中應(yīng)用最為廣泛的設(shè)計(jì)。還好當(dāng)今汽車音響功放制造技術(shù)都很先進(jìn),避免交越失真的技術(shù)已經(jīng)成了基本條件,讓AB類功放在音質(zhì)、功率輸出上都有令人滿意的表現(xiàn)!目前趨向是越來越多的采用高偏流的甲乙類,以減少低電平信號的失真。
D類功放(丁類功放)
D類功放也稱數(shù)字功放,設(shè)計(jì)考慮的角度與AB類功放完全不同。此時功放管的線性已沒有太大意義,更重要的開關(guān)響應(yīng)和飽和壓降。由于功放管處理的脈沖頻率是音頻信號的幾十倍,且要求保持良好的脈沖前后沿,所以管子的開關(guān)響應(yīng)要好。另外,整機(jī)的效率全在于管子飽和壓降引起的管耗。所以,飽和管壓降小不但效率高,功放管的散熱結(jié)構(gòu)也能得到簡化。若干年前,這種高頻大功率管的價格昂貴,在一定程度上限制了D類功放的發(fā)展,F(xiàn)在小電流控制大電流的MOSFET已普遍運(yùn)用于工業(yè)領(lǐng)域,特別是近年來UHC MOSFET已在Hi-Fi功放上應(yīng)用,器件的障礙已經(jīng)消除。
D類放大器與上述A,B或AB類放大器不同,其工作原理基于開關(guān)晶體管,可在極短的時間內(nèi)完全導(dǎo)通或完全截止。兩只晶體管不會在同一時刻導(dǎo)通,因此產(chǎn)生的熱量極少。這種類型的放大器效率極高(90%左右),在理想情況下可達(dá)100%,而相比之下AB類放大器僅能達(dá)到78.5%。不過另一方面,開關(guān)工作模式也增加了輸出信號的失真。D類放大器路共分為三級:輸入開關(guān)級、功率放大級以及輸出濾波級。D類放大器工作在開關(guān)狀態(tài)下可以采用脈寬調(diào)制(PWM)模式。利用PWM能將音頻輸入信號轉(zhuǎn)換為高頻開關(guān)信號,通過一個比較器將音頻信號與高頻三角波進(jìn)行比較,當(dāng)反相端電壓高于同相端電壓時,輸出為低電平;當(dāng)反相端電壓低于同相端電壓時,輸出為高電平。
D類功放還有其它許多的稱法,如T類等,它們都是D類功放的一種變形。在實(shí)際應(yīng)用中,直到1980年以后,由于MOSFET的出現(xiàn)場效應(yīng)管,這種開關(guān)式功放才得以迅速發(fā)展。在實(shí)際的發(fā)展過程中,雖然有高效率,但同時也有高失真,高噪聲以及較差的阻尼因素。隨著技術(shù)的發(fā)展,這類缺陷將越來越少,未來D類功放在汽車音響領(lǐng)域中將得到更廣泛的應(yīng)用。
D類功放是采用一種“交換式放大”的方法運(yùn)作,也就是以高于聲音訊號頻率至少兩倍以上的速度,作電力輸出開與關(guān)的控制,因此D類功放消耗電能的量非常少,幾乎90%以上的電能都能用在驅(qū)動喇叭的功率上,用來驅(qū)動需要大功率的超低音系統(tǒng)再適合不過。
簡單總結(jié)一下它們的優(yōu)缺點(diǎn):
A類功放:效率低、失真小、聲音暖
B類功放:效率較高、失真大、聲音暖
AB類功放:效率高、失真小、聲音暖
D類功放:效率最高、失真小、聲音硬
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