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汽車音響功放基本分類

音響師1.81W

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。下面小編為大家分享汽車音響功放基本分類知識,歡迎大家閲讀瀏覽。

汽車音響功放基本分類

  A類功放(甲類功放)

A類功放輸出級中兩個(或兩組)晶體管永遠處於導電狀態,也就是説不管有無訊號輸入它們都保持傳導電流,並使這兩個電流等於交流電的峯值,這時交流在最大訊號情況下流入負載。當無訊號時,兩個晶體管各流通等量的電流,因此在輸出中心點上沒有不平衡的電流或電壓,故無電流輸入揚聲器。當訊號趨向正極,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,由於電流開始不平衡,於是流入揚聲器而且推動揚聲器發聲。

純甲類功率放大器在汽車音響的應用中比較少見。這是因為純甲類功率放大器的效率非常低,通常只有20-30%,但音響發燒友們對它的聲音表現津津樂道。由於發熱量驚人,為了有效處理散熱問題,A類功放必須採用大型散熱器。因為它的效率低,供電器一定要能提供充足的電流。所以A類機的體積和重量都比AB類大,這讓製造成本增加,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,也就等於提升波形的振幅。完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不施用負反饋,它的開環路失真仍十分低,因此被稱為是聲音最理想的放大線路設計。在A 類功放中,只要通入電源後,每一放大組件都會隨時保持着充足的電力供應,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!不過,由於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,許多電力會轉成熱能浪費掉,因此耗電兇、輸出功率低、運作温度高,都是它的缺點,用來聆賞音質很適合、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,音色圓潤温暖,高音透明開揚,這些優點足以補償它的缺點。

  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,晶體管的正負通道通常是處於關閉的狀態除非有信號輸入,也就是説,在正相的信號過來時只有正相通道工作,而負相通道關閉,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。但是在正負通道開啟關閉的時候,常常會產生跨越失真,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%,產生的熱量較A類機低,容許使用較小的散熱器。在實際的應用中,其實早期許多的汽車音響功放都是B類功放,因為它的效率比較高。

  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類功放的優勢的一種設計。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,當訊號提高到某一電平時自動轉為B類工作模式以獲得較高的效率。普通機10瓦的AB類功放大約在5瓦以內用A類工作,由於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,只在出現音樂瞬態強音時才轉為B類。這種設計可以獲得優良的音質並提高效率減少熱量,是一種頗為合乎邏輯的設計。有些AB類功放將偏流調得甚高,令其在更寬的功率範圍內以A類工作,使聲音接近純A類機,但產生的熱量亦相對增加。

AB類功放面臨聲音訊號正弦波、負弦波結合的問題,處理不好的產品有可能發生“交越失真”但是相對於它的效率比以及保真度而言,都優於A類和B類功放,AB類功放也是目前汽車音響中應用最為廣泛的設計。還好當今汽車音響功放製造技術都很先進,避免交越失真的技術已經成了基本條件,讓AB類功放在音質、功率輸出上都有令人滿意的表現!目前趨向是越來越多的採用高偏流的甲乙類,以減少低電平信號的失真。

  D類功放(丁類功放)

D類功放也稱數字功放,設計考慮的`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,更重要的開關響應和飽和壓降。由於功放管處理的脈衝頻率是音頻信號的幾十倍,且要求保持良好的脈衝前後沿,所以管子的開關響應要好。另外,整機的效率全在於管子飽和壓降引起的管耗。所以,飽和管壓降小不但效率高,功放管的散熱結構也能得到簡化。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類功放的發展。現在小電流控制大電流的MOSFET已普遍運用於工業領域,特別是近年來UHC MOSFET已在Hi-Fi功放上應用,器件的障礙已經消除。

D類放大器與上述A,B或AB類放大器不同,其工作原理基於開關晶體管,可在極短的時間內完全導通或完全截止。兩隻晶體管不會在同一時刻導通,因此產生的熱量極少。這種類型的放大器效率極高(90%左右),在理想情況下可達100%,而相比之下AB類放大器僅能達到78.5%。不過另一方面,開關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:輸入開關級、功率放大級以及輸出濾波級。D類放大器工作在開關狀態下可以採用脈寬調製(PWM)模式。利用PWM能將音頻輸入信號轉換為高頻開關信號,通過一個比較器將音頻信號與高頻三角波進行比較,當反相端電壓高於同相端電壓時,輸出為低電平;當反相端電壓低於同相端電壓時,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。在實際應用中,直到1980年以後,由於MOSFET的出現場效應管,這種開關式功放才得以迅速發展。在實際的發展過程中,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。隨着技術的發展,這類缺陷將越來越少,未來D類功放在汽車音響領域中將得到更廣泛的應用。

D類功放是採用一種“交換式放大”的方法運作,也就是以高於聲音訊號頻率至少兩倍以上的速度,作電力輸出開與關的控制,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動喇叭的功率上,用來驅動需要大功率的超低音系統再適合不過。

  簡單總結一下它們的優缺點:

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

標籤:功放 汽車音響