音频音响的功率放大器的工作原理是？

音像上的功率放大器的原理及制造~

音箱是将电信号还原成声音信号的一种装置，还原真实性将作为评价音箱性能的重要标准。有源音箱就是带有功率放大器(即功放)的音箱系统。把功率放大器和扬声器发声系统做成一体，可直接与一般的音源(如随身听、CD机、影碟机、录像机等)搭配，构成一套完整的音响组合。有了有源音箱，就无需另购功率放大器，不再为合理选配功放、音箱而发愁，操作简便，其极高的性能价格比，为工薪阶层所普遍接受。
按照发声原理及内部结构不同，音箱可分为倒相式、密闭式、平板式、号角式、迷宫式等几种类型，其中最主要的形式是密闭式和倒相式。密闭式音箱就是在封闭的箱体上装上扬声器，效率比较低；而倒相式音箱与它的不同之处就是在前面或后面板上装有圆形的倒相孔。它是按照赫姆霍兹共振器的原理工作的，优点是灵敏度高、能承受的功率较大和动态范围广。因为扬声器后背的声波还要从导相孔放出，所以其效率也高于密闭箱。而且同一只扬声器装在合适的倒相箱中会比装在同体积的密闭箱中所得到的低频声压要高出3dB，也就是有益于低频部分的表现，所以这也是倒相箱得以广泛流行的重要原因。
2、功率

音箱音质的好坏和功率没有直接的关系。功率决定的是音箱所能发出的最大声强，感觉上就是音箱发出的声音能有多大的震撼力。根据国际标准，功率有两种标注方法：额定功率(RMS：正弦波均方根)与瞬间峰值功率(PMPO功率)。前者是指在额定范围内驱动一个8Ω扬声器规定了波形持续模拟信号，在有一定间隔并重复一定次数后，扬声器不发生任何损坏的最大电功率；后者是指扬声器短时间所能承受的最大功率。美国联邦贸易委员会于1974年规定了功率的定标标准：以两个声道驱动一个8Ω扬声器负载，在20～20000Hz范围内谐波失真小于1％时测得的有效瓦数，即为放大器的输出功率，其标示功率就是额定输出功率。通常商家为了迎合消费者心理，标出的是瞬间(峰值)功率，一般是额定功率的8倍左右。 试想同是采用PHILIPS的TDA1521功放芯片(最大的额定功率30W，THD=10%时)，而某些产品上标称360W，甚至480WP.M.P.O.，这可能吗?有意义吗?所以在选购多媒体音箱时要以额定功率为准。音箱的功率由功率放大器芯片的功率和电源变压器的功率两者主要决定，考虑到其他一些因素，可以算出如果变压器的额定功率是100W的话，它实际能顺利带动的功放芯片的功率要在45W以下，所以通过算音箱变压器与功放的功率关系也可以验证音箱的实际额定功率是否能达到标称值。音箱的功率不是越大越好，适用就是最好的，对于普通家庭用户的20平米左右的房间来说，真正意义上的60W功率(指音箱的有效输出功率30W×2)是足够的了，但功放的储备功率越大越好，最好为实际输出功率的2倍以上。比如音箱输出为30W，则功放的能力最好大于60W，对于HiFi系统，驱动音箱的功放功率都很大。　　

3、频率范围与频率响应

前者是指音响系统能够重放的最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围；后者是指将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时，音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象，这种声压和相位与频率的相关联的变化关系(变化量)称为频率响应，单位分贝(Db)。

音响系统的频率特性常用分贝刻度的纵坐标表示功率和用对数刻度的横坐标表示频率的频率响应曲线来描述。当声音功率比正常功率低3dB时，这个功率点称为频率响应的高频截止点和低频截止点。高频截止点与低频截止点之间的频率，即为该设备的频率响应；声压与相位滞后随频率变化的曲线分别叫作“幅频特性”和“相频特性”，合称“频率特性”。这是考察音箱性能优劣的一个重要指标，它与音箱的性能和价位有着直接的关系，其分贝值越小说明音箱的频响曲线越平坦、失真越小、性能越高。如：一音箱频响为60Hz～18kHz ＋/－ 3dB。这两个概念有时并不区分，就叫作频响。

振动器振动发声（振动音响）+纸质鼓膜喇叭发声。 　　
传统（普通）音响与振动音响相结合的音响，既有振动音响的振动发声，又有传统音响的喇叭发声。 　　
介质混合音响主要是结合了振动音响的振动发声技术原理和普通音响纸质鼓膜喇叭发声原理，将二者融合；其实介质共振混合音响还是很好理解的，介质共振就是通过振动介质发声，而混合则是结合了传统音响喇叭发声，总的来说就是传统普通音响和振动音响的结合体，音质清澈不说，重低音效果更是显著，现在全国主要城市应该都有得卖了，没有见过此类音响的音乐发烧友们，可以去体验下，应该不会让你失望的！ 　　
普通（喇叭）音响发声原理 　　 　
介质共振混合音响，发声原理，采用的是振动器振动发声+纸质鼓膜喇叭发声，我们经常用音响的人都知道，普通音响除了专业音响，一般的普通音响重低音都是不够的，低音好点的一般体积都不小，这主要是由于采用喇叭发声的音响受发声单元体大小的影响很大，所以很多多媒体音响直接采用低音炮，外接音箱，充分扩大其发声单元体体积范围，但这样对于音响的外形就有很大的限制了，这就是为什么我们在市面见到的音响一般都是四方四正有棱有角的原因，且低音效果也不是很好。
振动音响发声原理 　　 　　
而近几年才出现的振动音响，采用的则是振动介质发声的原理，一般重低音效果不错，体积纤小形状也是千奇百怪，估计很多音乐发烧友都会惊呼，这也是音响？！！但振动音响也有其致命缺陷，中高音不足或者是几乎没有，且离开介（也就是音响接触面），一旦离开介质，声音就几乎没有了，这些都是我们购买振动音响所要考虑的问题，离不开介质，那就对播放场地有所限制了。
介质共振混合音响发声原理 　　 　　
介质共振混合音响刚好就是这二者的结合体，采用振动音响的振动介质传声则刚好解决了普通音响低音不足且体积过大的问题，而结合普通音响喇叭发声则就很好的解决了振动音响无中高音，离不开振动介质的缺陷，可以说介质共振混合音响还是很好的在普通音响和振动音响之间找到了一个平衡点，优势互补，有着专业的音效不说，它还没有“方”或者“圆”之类的局限性，任由设计师去天马行空地塑造。
振动音响发声原理 　　 　　而近几年才出现的振动音响，采用的则是振动介质发声的原理，一般重低音效果不错，体积纤小形状也是千奇百怪，估计很多音乐发烧友都会惊呼，这也是音响？！！但振动音响也有其致命缺陷，中高音不足或者是几乎没有，且离开介（也就是音响接触面），一旦离开介质，声音就几乎没有了，这些都是我们购买振动音响所要考虑的问题，离不开介质，那就对播放场地有所限制了。 音响
　　编辑本段现场音晌与录音室音晌的分别
操作的不同
　　　　所用音箱不同
　　编辑本段音频与波长的关系
　　很多现场调音师都没有理会到音频与波长的关系，其实这是很重要的：音频及波长与声音的速度是有直接的关系。在海拔空气压力下，21摄氏温度时，声音速度为344m/s，而我接触国内的调音师，他们常用的声音速度是34Om/s，这个是在15摄氏度的温度时声音的速度，但大家最主要记得就是声音的速度会随着空气温度及空气压力而改变的，温度越低，空气里的分子密度就会增高，所以声音的速度就会下降，而如果在高海拔的地方做现场音响，因为空气压力减少，空气内的分子变得稀少，声音速度就会增加。音频及波长与声音的关系是：波长=声音速度/频率；λ=v/f，如果假定音速是344 m/s时，100Hz的音频的波长就是3．44 m，1000hz(即lkHz)的波长就是34．4cm，而一个20kHz的音频波长为1．7cm。
编辑本段音响技术相关
音箱的高、中、低频率
　　例如我们现在有一个18时的纸盆扬声器单元，装置在一个用木材造的音箱内，而这音箱的面板面积是 l平方米，即这面板的高度及宽度均是l米。我们怎样计算这音箱的高、中、低频率呢?首先我们要计算这音箱面板的对角长度，是2的方根=1．414m，任何频率的l/4波长是超过1．414m时，对这音箱来说它就是低频；如果一个频率的 l/4波长是1．414m时，波长就是4×1．414m=5．656m，这频率=344m/s÷5．656m=60．8/s=60．8Hz，所以任何音频低于60．8Hz时，对这音箱来说就是它的低频率。当60．8Hz或更低的频率从这音箱传播出来时，它们的扩散形象是球型的，等于如果我们把这音箱悬挂在一个房间中间时，这些频率的音量在音箱的前后左右及上下所发出来的声压都是差不多的，放出来的声音变成没有方向性。当某频率的l/4波长是小于音箱面板的对角长度，但这波长又大于扬声器的半径时，这段频率就是这音箱的中频率。例如我们现在是用一个18时单元，这单元的半径为9寸，就是22.86cm=0.2286m,这个音频为344m/s÷02286m=1505Hz,从60.8Hz-1505HZ频就是这音箱的中频率。中频率从这音箱所扩散出来的形状是半球形的，即如果我们把这段频率从刚才悬挂在房间中心的音箱放出来时，声音从音箱面板扩散出来的形状是半球形。在音箱后面是听不到这段频率的声音。1505Hz及更高的频率，对这音箱来说就是它的高频率。高频率从音箱扩散出来的声音形状是锥形的，频率越高，锥的形状越窄。通常如果频率超过开始高音频的4倍时，声音扩散出来的形状会慢慢变成一条直线而不扩散，如果不是坐在对正单元的位置，就听不到这些高频率。所以很多高频率单元如果是纸盆型的话，这纸盆的直径是很小的，把这音箱的高频下限尽量提高，希望能够使高频扩散的宽度增加。我们常常见到家庭音响音箱中的高音单元，通常会用l—2时的纸盆单元，或半球状的单元，理由就是这个原因。而专业现场音响的高音单元，因为要发出很大的高频声压，所以说一定是采用号角处理的。
各类不同的音场
　　当一个纸盆扬声器接受了从功放传过来的信号后，纸盆就会作出前后的摇动，当纸盆向前推进时，纸盆撞击到它前面的空气分子，在纸盆前面的空气就会增加压力，这些分子就会继续向前推进，碰撞它们前面的空气分子，造成轻微的高气压。当纸盆向后退时，纸盆前面的空气分子就会产生轻微的真空，然后这些分子会跟着纸盆的后退，造成这里的空气有轻微的压力减少。但我们不要忘记，空气是有弹力的，但在纸盆前面的空气是刚刚被纸盆的动作摇动，不能达到空气本身的弹力，这时我们便要看这频率的波长，声音是要直到离开纸盆的距离有2．5倍波长时，这些空气才发挥出造成声音的弹力。
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功率放大器（英文名称：power amplifier），简称“功放”，是指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载（例如扬声器）的放大器。功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。 

利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流在放大区中恒为基极电流的β倍，β是三极管的电流放大系数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流（或电压）是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流放大，就完成了功率放大。

传统的数字语音回放系统包含两个主要过程：

1、数字语音数据到模拟语音信号的变换（利用高精度数模转换器DAC）实现；

2、利用模拟功率放大器进行模拟信号放大，如A类、B类和AB类放大器。从1980年代早期，许多研究者致力于开发不同类型的数字放大器，这种放大器直接从数字语音数据实现功率放大而不需要进行模拟转换，这样的放大器通常称作数字功率放大器或者D类放大器。

A类放大器：

A类放大器的主要特点是：放大器的工作点Q设定在负载线的中点附近，晶体管在输入信号的整个周期内均导通。放大器可单管工作，也可以推挽工作。由于放大器工作在特性曲线的线性范围内，所以瞬态失真和交替失真较小。电路简单，调试方便。但效率较低，晶体管功耗大，效率的理论最大值仅有25%，且有较大的非线性失真。因此效率比较低。

B类放大器：

B类放大器的主要特点是：放大器的静态点在（VCC，0）处，当没有信号输入时，输出端几乎不消耗功率。在Vi的正半周期内，Q1导通Q2截止，输出端正半周正弦波；同理，当Vi为负半波正弦波，所以必须用两管推挽工作。其特点是效率较高（78%），但是因放大器有一段工作在非线性区域内，故其缺点是“交越失真”较大。即当信号在-0.6V~ 0.6V之间时，Q1、Q2都无法导通而引起的。所以这类放大器也逐渐被设计师摒弃。

AB类放大器：

AB类放大器的主要特点是：晶体管的导通时间稍大于半周期，必须用两管推挽工作。可以避免交越失真。交替失真较大，可以抵消偶次谐波失真。有效率较高，晶体管功耗较小的特点。

C类放大器：

C类放大器主要特点是：晶体管仅在输入信号每个周期的很短时间内工作。电路工作时通常会给放大管提供一个负偏压，以确保晶体管不会工作在乙类状态。它的集电极负载不是电阻而是一个LC并联谐振回路，所以C类放大器也叫谐振放大电路。通过调节电容器的容值或电感器的感值从而达到选频功能。C类放大器的转换效率极高，可以达到98%。但是因为负载是谐振电路，电路经常工作在高频状态所以失真很大，因此C类放大器并不适合作为音频功率放大器，反而因为它的可选频率特性而被无线电界广泛采用，所以通常作为射频放大器、调谐放大器和倍频器。

D类放大器：

D类（数字音频功率）放大器是一种将输入模拟音频信号或PCM数字信息变换成PWM（脉冲宽度调制）或PDM（脉冲密度调制）的脉冲信号,然后用PWM或PDM的脉冲信号去控制大功率开关器件通/断音频功率放大器，也称为开关放大器。具有效率高的突出优点。数字音频功率放大器也看上去成是一个一比特的功率数模变换器.放大器由输入信号处理电路、开关信号形成电路、大功率开关电路（半桥式和全桥式）和低通滤波器（LC）等四部分组成。D类放大或数字式放大器。系利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号的。

优点：

1）具有很高的效率，通常能够达到85%以上；

2）体积小，可以比模拟的放大电路节省很大的空间；

3）无裂噪声接通；

4）低失真，频率响应曲线好。外围元器件少，便于设计调试。

A类、B类和AB类放大器是模拟放大器，D类放大器是数字放大器。B类和AB类推挽放大器比A类放大器效率高、失真较小，功放晶体管功耗较小，散热好，但B类放大器在晶体管导通与截止状态的转换过程中会因其开关特性不佳或因电路参数选择不当而产生交替失真。而D类放大器具有效率高低失真，频率响应曲线好。外围元器件少优点。AB类放大器和D类放大器是音频功率放大器的基本电路形式。

T类放大器：

功率放大器（图2）

T类功率放大器的功率输出电路和脉宽调制D类功率放大器相同，功率晶体管也是工作在开关状态，效率和D类功率放大器相当。但它和普通D类功率放大器不同的是：

首先，它不是使用脉冲调宽的方法，Tripath公司发明了一种称作数码功率放大器处理器“Digital Power Processing （DPP）”的数字功率技术，它是T类功率放大器的核心。它把通信技术中处理小信号的适应算法及预测算法用到这里。输入的音频信号和进入扬声器的电流经过DPP数字处理后，用于控制功率晶体管的导通关闭。从而使音质达到高保真线性放大。

其次，它的功率晶体管的切换频率不是固定的，无用分量的功率谱并不是集中在载频两侧狭窄的频带内，而是散布在很宽的频带上。使声音的细节在整个频带上都可“闻”。

此外，T类功率放大器的动态范围更宽，频率响应平坦。DDP的出现，把数字时代的功率放大器推到一个新的高度。在高保真方面，线性度与传统AB类功放相比有过之而无不及。引用

功率放大器最主要的作用就是高保证的还原音频信号，在这里我们来给大家举一个非常简单的例子，其实功率放大器就好比我们平时使用到的复印机一样，这两者之间实际上的作用都是来复制某一件东西。比如说复印机可以将比较小的纸张复印成比较大的纸张。功放也是这样的作用，复印出来的音乐并非是本源的原件，在经过功放的加工之后，信号就是原本音频的还原加强版，音量要比原音频的输入大一些。 功率放大器最主要的作用就是高保证的还原音频信号，在这里我们来给大家举一个非常简单的例子，其实功率放大器就好比我们平时使用到的复印机一样，这两者之间实际上的作用都是来复制某一件东西。比如说复印机可以将比较小的纸张复印成比较大的纸张。功放也是这样的作用，复印出来的音乐并非是本源的原件，在经过功放的加工之后，信号就是原本音频的还原加强版，音量要比原音频的输入大一些。

功率放大器做出的改变，只是音频输入的音量，音色并没有任何的改变，如果连音乐的音色也发生了改变，那么波长以及频率也应当会相应的有所改变。总的来说功率放大器这是将输入端的音乐输入还原放大，同时让它可

以达到足够的程度，以至于能够带动喇叭的

工作。

功率放大器的工作原理是依靠电压来控制电源通道的大小，从而可以达到控制电流大小的目的，使用了三极管的电流控制作用，或者是长效应管的电压控制作用，将电源的功率转换成为按照输入信号变化的电流，因为声音是不同振幅以及不同频率的波段，也就是交流信号电流。三极管的及电极电流永远都是极电流的贝塔倍，贝塔是三极管的交流放大倍数，应用这一点，如果将小信号注入到基础极端里面，那么极电极流过的电流会等于极极电流的贝塔倍。功率放大器本身就是使用这些作用来实现小信号控制大信号，使多级放大器实现大功率的输出，并非是真正的将功率放大。

来自深圳质超微

来自深圳质超微

功放放大的是“声功率”,也就是提升“响度”,通俗的讲就是让你听到比原始声音更大的声音,但最终表现还是音箱完成的,音箱是“换能”设备,也就是能量转换设备,它将电能转换为声能。其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后，产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能，不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。一、功放是什么? 　　功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大，推动音箱放声。功放是音响系统中最基本的设备，它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。 二、功放的种类 　　按用途不同，可以分为AV功放，Hi-Fi功放。 　　AV功放是专门为家庭影院用途而设计的放大器，一般都具备4个以上的声道数以及环绕声解码功能，且带有一个显示屏。该类功放以真实营造影片环境声效让观众体验影院效果为主要目的。Hi-Fi功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器，一般为两声道设计，且没有显示屏。三、功放的性能指标 　　功放的主要性能指标有输出功率，频率响应，失真度，信噪比，输出阻抗，阻尼系数等。 　　1、输出功率：单位为W，由于各厂家的测量方法不一样，所以出现了一些名目不同的叫法。例如额定输出功率，最大输出功率，音乐输出功率，峰值音乐输出功率。 　　2、音乐功率：是指输出失真度不超过规定值的条件下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。 音响功放工作原理详解 　　3、额定输出功率：当谐波失真度为10%时的平均输出功率。也称做最大有用功率。通常来说，峰值功率大于音乐功率，音乐功率大于额定功率，一般的讲峰值功率是额定功率的5--8倍。 　　4、峰值功率：是指在不失真条件下，将功放音量调至最大时，功放所能输出的最大音乐功率。

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休宁县13345065283： 音响功放的原理(详细介绍) - ？
粱芳石榴： 功放放大的是“声功率”,也就是提升“响度”,通俗的讲就是让你听到比原始声音更大的声音,但最终表现还是音箱完成的,音箱是“换能”设备,也就是能量转换设备,它将电能转换为声能.其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行...

休宁县13345065283： 功放的工作原理 - ？
粱芳石榴： 功放的工作原理其实很简单, 就是将音源播放的各种声音信号进行放大, 以推动音箱发出声 音. 从技术角度看,功放好比一台电流的调制器,它将交流电转变对直流电,然后受音源播放的 声音信号控制, 将不同大小的电流, 按照不同的频率...

休宁县13345065283： 功率放大器的原理是什么? - ？
粱芳石榴： 主要是利用三极管的电流放大原理进行工作的,简单一点讲,一个三极管有基极b、集电极c、发射极e , 当基极b的电流发生很小变化时,那么从集电极c流向发射e的电流就会发生很大变化,这个集电极流向发射极的电流除以基极的电流就叫做放大系数、或放大倍数.根据这个原理,如果一个想要放大功率,只要把将要被放大的信号放在基极,那么就会在集电极和发射极产生一个放大的信号,当然,放大电路并没有这么简单,我只是讲了一个原理,本人对电子方面学的也不好.希望对你有所帮助.

休宁县13345065283： 音响功放的功率放大器的工作原理是怎样的 - ？
粱芳石榴： 高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信.高频功率放大器是...

休宁县13345065283： 括音器放大器原理 - ？
粱芳石榴： 功放俗称“扩音机”他的作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱放声.一套良好的音响系统功放的作用功不可没. 功放是音响系统中最基本的设备,它的任务是把来自信号源(专业音响系统中则是来自调音台)的微弱电信号...

休宁县13345065283： 专业功放工作原理 - ？
粱芳石榴： 功放的全称是功率放大器,它的功能是将输入的音频小信号放大到足以驱动音箱的功率. 专业功放的工作原理中,从放大的角度讲没有什么特殊之处,在功放内部会有电压放大和电流放大两个部分,通常功放的电路中,前端部分是电压放大,...

休宁县13345065283： 音响的放大器的原理.？
粱芳石榴：利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流.因为声音是不同振幅和不同频率的波,即交流信号电流,三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍,β是三极管的交流放大倍数,应用这一点...

休宁县13345065283： 音频放大器的工作原理 - ？
粱芳石榴： 原发布者:潘连生1运算放大器工作原理是什么?运算放大器(OperationalAmplifier,简称OP、OPA、OPAMP)是一种直流耦合﹐差模(差动模式)输入、通常为单端输出(Differential-in,single-endedoutput)的高增益(gain)电压放大器,...

休宁县13345065283： 功放EQ工作原理? 谢谢. - ？
粱芳石榴： EQ在音响电路中指的是均衡器,工作原理就是低通滤波器、高通滤波器、和带通滤波器的组合

休宁县13345065283： 音响功放原理? - ？
粱芳石榴： 字面意思就是功率放大器 很容易理解