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1、第四章 功率放大器与扬声器（音箱）第一节：功率放大器 l功率放大器（简称“功放”）是音响系统的一个重要单元。它要将从调音台输出的音频信号经过压限器，均衡器、激励器进行加工处理，最终将这个音频信号的能量进行放大后来推动音箱，把声音送入声场。一：功率放大器的分类一：功率放大器的分类一：功率放大器的分类一：功率放大器的分类 l1 1、依依据据功功放放与与音音箱箱的的配配接接方方式式来来分分：定定压压式式功功放放、定定阻式功放。阻式功放。lA A、定定压压式式功功放放：为为了了进进行行远远距距离离传传输输音音频频信信号号，削削减减在在传传输输线线的的能能量量损损耗耗，以以较较高高的的电电压压形形式式传
2、传送送功功率率信信号号。一一般般有有75V75V、120V120V、240V240V等等不不同同的的电电压压输输出出端端子子供供应应运运用用者者选选择择。运运用用定定压压式式功功放放要要求求在在功功放放和和扬扬声声器器之之间间加加装装线线间间变变压压器器以以进进行行阻阻抗抗的的匹匹配配，运运用用多多只只扬扬声声器器时时，其其功功率率总总和和不不得得超超过过功功放放的的额额定定功功率率，且且传传输线直径不能过小。输线直径不能过小。lB B、定定阻阻式式功功放放：即即功功放放以以固固定定阻阻抗抗形形式式输输出出音音频频信信号号，要要求求音音箱箱必必需需按按规规定定的的阻阻抗抗进进行行匹匹配配，才才
3、能能得得到到额额定定功率的安排。功率的安排。l2 2、按功放运用的元件来分：电子管式、晶体管式、集、按功放运用的元件来分：电子管式、晶体管式、集成电路式。成电路式。lA A、电子管功放：以电子管作为功率放大的主件。（、电子管功放：以电子管作为功率放大的主件。（7070年头前运用）。年头前运用）。l优点：音色柔软，富有弹性，空间感强。优点：音色柔软，富有弹性，空间感强。l缺点：体积大、笨重、功率小，耗能多，工作时需预缺点：体积大、笨重、功率小，耗能多，工作时需预热和散热。热和散热。lB B、晶体管功放：体积小，功率大，耗能低，技术指标、晶体管功放：体积小，功率大，耗能低，技术指标高，具有良好的瞬
4、间特性。高，具有良好的瞬间特性。lC C、集成电路功放：噪声小，动态范围大，无需爱护。、集成电路功放：噪声小，动态范围大，无需爱护。二、功放的性能指标 l1 1、输出功率：是功放送给扬声器的电功率，它包括：、输出功率：是功放送给扬声器的电功率，它包括：l A A、额定功率：指在不失真的前提下，功放的最大输、额定功率：指在不失真的前提下，功放的最大输出功率。出功率。lB B、最大输出功率：不考虑失真的大小，将功放音量开、最大输出功率：不考虑失真的大小，将功放音量开到最大，此时它所供应的电功率。到最大，此时它所供应的电功率。lC C、音乐输出功率：在输出不失真的状况下，功放对音、音乐输出功率：在输
5、出不失真的状况下，功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。乐信号的瞬间最大输出功率。lD D、峰值音乐输出功率：不考虑失真的大小，功放所能、峰值音乐输出功率：不考虑失真的大小，功放所能供应的最大音乐功率。供应的最大音乐功率。l2、频率响应：指在指定频带内各频率成分的增益特性，即不允许产生高（低）频音的增益不平均的状况，高质量的功放的频率响应在2020KHz内，不平均度应保持在（正负）0.5dB以内。l3、非线性失真：包括总谐波失真和互调失真，专业功放的总谐波失真要在0.1%以下，互调失真在0.02%以下。l4、噪声与信噪比：噪声指功放输入端不加任何信号时，作为负载的扬声器所发出的声音（来自内部电路）
6、，信噪比指功放输出的有用信号与噪声之比，专业功放的信噪比值应大于100dB。l5、阻尼系数：指扬声器阻抗与功放输出阻抗的比值，该系数的大小会影响重放音质，通常阻尼系数大，表明功放的输出内阻很低。l6、动态特性：指瞬态响应。如打击乐器、弹奏乐器等发出猝发声脉冲信号时，若功放的瞬态响应性差就跟不上这些瞬态信号的变更，从而产生失真。三、功放的匹配与选择 l1、功放与音箱的匹配、功放与音箱的匹配lA、音音箱箱功功率率等等于于功功放放的的额额定定功功率率（即即等等功功率率匹匹配配）在在电子管功放常用。电子管功放常用。lB、音音箱箱功功率率大大于于功功放放功功率率，俗俗称称“小小马马拉拉大大车车”，仅仅限
7、家庭用。限家庭用。lC、功功放放功功率率大大于于音音响响功功率率，在在专专业业音音响响系系统统中中常常用用。因因为为功功放放有有确确定定的的功功率率储储备备，削削减减了了机机器器的的本本底底固固有有噪噪声声和和失失真真度度，使使声声音音质质量量得得到到提提高高，因因为为大大功功率率易易烧烧坏坏音音箱箱的的高高音音单单元元，所所以以必必需需有有专专业业人人士士进进行行操操作作，常规状况下，专业功放的功率比音箱功率大常规状况下，专业功放的功率比音箱功率大2/3既可。既可。l1、如何选择功率放大器如何选择功率放大器lA、依依据据厅厅堂堂的的性性质质，环环境境和和用用途途来来选选择择不不同同类类型型的
8、的功功放放l舞厅、舞厅、DISCO厅选择大功率功放厅选择大功率功放l专专业业运运用用选选择择频频率率响响应应范范围围宽宽，失失真真度度小小，信信噪噪比比大，音色美丽的功放。大，音色美丽的功放。lKTV选用小功率，多功能的功放。选用小功率，多功能的功放。lB、依据音频信号传输距离来选择、依据音频信号传输距离来选择l多多功功能能厅厅的的会会议议系系统统接接受受远远距距离离分分散散式式扬扬声声器器系系统统，须要选用定压式功放。须要选用定压式功放。l歌舞厅、剧院主音箱系统选择定阻式功放。歌舞厅、剧院主音箱系统选择定阻式功放。lC、依依据据音音箱箱功功率率选选择择功功放放，功功放放功功率率大大于于音音箱
9、箱功功率率2/3。四、功放的运用 l1、专业功放一般只有开关、旋钮和指示灯三部分。l开关运用时应留意开机时应是整个扩声系统最终一个开启；关机时，应最先关闭。l衰减器旋钮（也叫音量钮）：旋至最左边时，进入功放的输入信号为零，变压器无输出。旋至最右边时，进入功放的输入信号最大，变压器输出也最大。l指示灯一般分为峰值灯和过载削波灯。l2、功放在长时间工作后，搬运及安放时留意免受振动和撞击，与音箱连接时留意极性正确接驳。l3、在固定系统中，功放输出音量一经确定，一般不须要随意调整。其次节：扬声器（音箱）l扬声器俗称喇叭，它作为高保真放声系统的最终一个环节，其任务是把功率放大器输出的信号能量不失真地转变
10、为空气振动的声能。通常把扬声器，音箱和分频器三者的组合称为“扬声器系统”。一、扬声器的种类结构 l1、按声波辐射方向分：直射式（纸盆扬声器）、反射式（号筒扬声器）。l2、按换能原理来分：电动式、电容式、电压式、电磁式。l1、按按频频率率特特性性来来分分：低低音音、中中音音、高高音音和和全全音音域域扬扬声声器。器。lA、高高音音扬扬声声器器：仅仅为为重重放放音音频频中中高高频频成成分分而而设设计计的的扬扬声器单元。通常接受口径较小的扬声器。声器单元。通常接受口径较小的扬声器。lB、中中音音扬扬声声器器：适适用用频频域域在在500Hz5KHz中中频频音音发发音的号筒型或锥型扬声器。音的号筒型或锥型
11、扬声器。lC、低低音音扬扬声声器器：专专为为重重放放500Hz以以下下低低音音信信号号而而设设计计的的扬扬声声器器单单元元。低低音音通通常常分分为为中中低低音音频频段段（100500Hz）；低低音音频频段段（40150Hz）；超超低低音音频频段段（2050Hz）。）。lD、全全音音域域扬扬声声器器：指指一一个个扬扬声声器器单单元元能能重重放放全全音音域域的的声声音音，此此类类扬扬声声器器一一般般频频率率范范围围限限制制在在中中低低音音至至高高音音范范围围，低低音音频频的的下下限限大大于于100Hz，常常运运用用在在电电视视机机，录录音机等民用产品中。音机等民用产品中。l4 4、按用途来分：、按
12、用途来分：l A A、监听扬声器：供调音人员来评价音色质量的扬声、监听扬声器：供调音人员来评价音色质量的扬声器。器。l要求：频响宽、失真低，指向性好，功率大，动态范要求：频响宽、失真低，指向性好，功率大，动态范围大，抗过载。围大，抗过载。lB B、主声扬声器：面对观众，辐射全场。、主声扬声器：面对观众，辐射全场。lC C、补声扬声器：侧后方，弥补主声不足。、补声扬声器：侧后方，弥补主声不足。lD D、巡回演出扬声器：大功率，移动便利。、巡回演出扬声器：大功率，移动便利。lE E、影院扬声器：适应数码技术，语言清晰，穿透力强。、影院扬声器：适应数码技术，语言清晰，穿透力强。l5 5、按外形来分：
13、圆锥形、球顶形、号角形。、按外形来分：圆锥形、球顶形、号角形。二、扬声器的工作原理（以电动式纸盆扬声器为例）：二、扬声器的工作原理（以电动式纸盆扬声器为例）：l1、纸盆扬声器的结构（如图）：l由锥形纸盆、音圈、定心支片组成。纸盆由盆架与定心片支撑，音圈干脆连在纸盆上。l2、工作原理：l当功率放大器输出的音频电流通过音圈时，由于磁场与音圈的相互作用，音圈就会产生高变运动，音圈被固定在纸盆上，音圈随信号振动，通过振动系统实现电声转换。l纸盆面积越大越有利于声辐射，通常低音纸盆口径为2030cm，高音纸盆口径在10cm以下。纸盆扬声器具有结构简洁、音质柔软，频率范围宽、低音好的特点。三、音箱的种类和
14、结构 l一只扬声器不带任何附件而单独运用时，称之为扬声器单元。l音箱又称为扬声器箱，一般由单只或多只扬声器、分频器、衰减器、箱体等组成。l常见的音箱有放开式、密闭式、倒相式、声阻尼式。l1、放开式：由障板与共鸣腔组合而成，盖面上有很多孔眼，如家用收录机，电视机等。l2、声阻尼式：在音箱的开口孔道内，装有很多玻璃石等声阻材料以此来降低箱内的共振频率，改善音箱的低频特性。l3、密闭式：把音箱封闭起来，在面板上只留喇叭口，削减声反射。使扬声器前后的墀不会产生干涉，改善低频特性，同时丰富中、高音，体积小，讯息工期便利。4、倒相式：在扬声器面板上开一个口或插入一根倒相管，使箱内的弹性空气和管内空气发生共
15、振，使墀产生180度倒相，当纸盆振动时，前后声波相叠加，增加低频辐射。5、倒相式：在扬声器面板上开一个口或插入一根倒相管，使箱内的弹性空气和管内空气发生共振，使墀产生180度倒相，当纸盆振动时，前后声波相叠加，增加低频辐射。6、声柱：是一种特殊音箱，常用于大型剧场，用金属板材或木料制成一个长方形的柱状体，在柱体内以直线排列确定数量的扬声器，形成同轴辐射声的扬声器系统（如图）。四、扬声器的性能指标 l扬声器的技术性能确定音箱质量的凹凸，会场用扬声器要考虑其指向性，以保证会场有匀整的声压级；语言用扬声器，其频率范围不太宽，低音也不要太丰富，以免影响语言的清晰；高保真重放系统则频响要宽，动态范围要大
16、，瞬间特性要好。l1、扬声器的口径尺寸：指声波辐射口的最大几何尺寸。对于低音扬声器而言，口径尺寸越大，放音频率越低；对于高音扬声器而言，口径尺寸越大，指向性越强。l2、标称功率：分为额定功率和最大功率。lA、额定功率：指扬声器在允许的失真范围内，所允许的最大输入功率（一般由厂家给出）。lB、最大功率：指扬声器在某一瞬间所能承受的最大峰值功率，通常是额定功率的24倍。l3、有效频率范围：当给扬声器一个恒压信号时，并使该信号由低频到高频变更频率时，扬声器产生的电压也随之变更，比变更曲线越宽说明放声特性越好。l4、灵敏度：指给扬声器输入1W的电功率，在离扬声器轴向正面1米处所测得的声压值、灵敏度越高
17、，说明扬声器效率越高。l5、失真：lA、谐波失真：由扬声器磁场不匀整及振动系统失衡引起，一般在低频重放时易产生，该指标不应超过7%。lB、互调失真：因两种不同频率信号同时加入扬声器时，相互调制而引起。会造成音调失真，当该指标较大时会使合唱，合奏等节目音质变坏。lC、瞬态失真：因扬声器振动系统的惯性而造成。惯性使纸盆不能紧跟瞬息变更的信号，从而引起输入信号变形。l6、指向性：指扬声器将声波辐射各个方向的实力。300Hz以下的低频指向性不明显，而高频则尖锐，口径大，指向性尖锐，口径小，指向性宽；纸盆深，高频指向性强，纸盆浅，低频指向性强。五、扬声器（音箱）的选用 l1、专业扩声用扬声器l多用于各种
18、类型的室内外演出，主要是向广袤观众或听众播放音乐，歌曲等节目。要选用功率大、频带宽、失真小、灵敏度高的扬声器，高频单元一般选用号角式扬声器。中、低频单元多选用纸盆扬声器，大型剧场运用声柱。l2、监听用扬声器lA、供调控人员及演奏人员监听用：监控室监听由调控人员来监听节目信号，刚好发觉节目声音出现的问题并加以调整和处理，所以要求这类扬声器保真度要高，瞬态特性要好，能真实反映原声信号的质量。多选用扩散型组合音箱。lB、供演奏人员监听用的扬声器：一般称为返送扬声器，多运用小型扬声器，指向性要强，中高音特性要好，以保证返回的声音信号有较高的清晰度，并防止演奏现场声反馈思索题：l1、功率放大器的作用及运用方法。l2、扬声器（音箱）如何选用。小结