从放大电路到有源音箱

1、从放大电路到有源音箱作为放大电路最典型的应用，音箱，特别是有源音箱。已经成为一个必备用品，对于它的分析不仅能帮助我们更好的理解放大电路的，而且也可以帮助我们用放大电路的知识去识别一个音箱的好坏！音箱的结构传统音箱主要具备分频单元和扬声器单元，而我们普遍使用的有源音箱还应该包括电源(变压、整流、滤波、稳压)、运算放大(音调控制)和功率放大等单元。下面我们分别来看一下各个部分！w 电源单元作用是为“有源音箱”其他单元的正常工作提供稳定、充足的电量。主要是由变压，整流，滤波和稳压四部分构成，书上的19章直流稳压电源很好的讲了这一部分的原理，变压器是一个电感器件，负责将220伏特的交流电(市电)转换为

2、几伏特几十伏特的低压交流电。变压器的功率大小直接影响着有源音箱的功率输出。某些杂牌音箱由于变压器功率不足，造成的变压器发烫、烧毁等现象。以220V/12V 1A的变压器来说，其功率约等于12W。当厂商将其用在最大实际输出功率为24W的功放电路上时，无疑烧毁的可能性是非常大的。整流，是使低压交流电转换为较为平滑的直流电。在有源音箱中，由于对直流电质量的要求非常高，因此这里采用的是全波整流方式，在多种情况下，由4支二极管组成即我们常见的单项桥式（如右图）。通过整流之后直流电还不足够平滑，因此，还需要采用滤波电路对其进行进一步的处理，使之交流脉动成分更少。滤波电路通过由大容量的电解电容构架而成，比较

3、好的应该是采用pi型RC滤波电路以保证输出电流的脉动很小！通常C容量越大效果越好。音箱的电源电路主要是给后面的放大电路供电的，所以其设计和用料都十分重要，否则最终的音效一定会受到影响。我们经常会发现一些音箱，在没有音频输出的时候会“嗡嗡”地响，这就是因为电源部分交流分量没有滤波干净造成的。但是经过整流和滤波后的电压往往会随交流电源电压的波动和负载的变化而变化（正如大家知道的，市电也不是十分稳定的，只不过在220左右波动而已），所以最后要用上稳压电路（如左图），只有在稳定的电压之下，音箱中的其他电路部分才能良好地工作，所以一个好的音箱，这一部分一定不能被costdown。w 运算放大单元信号进入

4、音箱后，需要对它进行初级放大，三极管、场效应管都能对信号进行放大，如果要获得高放大率，可以将多个三极管或场效应管进行组合，也可以直接用运算放大芯片来实现。后者集成度高、性能稳定，目前大部分都是采用这种设计。在这个电路中，将会放置音量调节开关、高音、低音调节等，调节完的信号将被输入到功放电路中进行放大，最后输出到扬声单元。因此“运放”集成块的品质，从很大程度上决定了有源音箱的个性与品质。w 功率放大单元功率放大电路简称功放，其实就是将信号的功率放大，包括电压和电流，使输出的信号能够推动扬声单元。谈到功率放大电路，就不得不谈到失真问题，由于追求效率，可以采用乙类状态放大，用互补对称放大电路（如图）

5、，但是由于晶体管的输入曲线有一段死区电压，当输入电压尚小而不足以克服死区电压是，晶体管基本截至，在这段区域内输出为0，即交越失真。为了避免它，可采用各种电路产生不大的偏流，使静态工作点稍高于截至点，工作于甲乙段，但由于功率高低的不同，失真不可避免，使得音箱的除了不失真功率这个指标之外，功放集成电路还有失真度这个指标，失真率越低越好，越低表示保真度越高，输出的音频信号品质越高。另外，由于功放集成电路在工作时将会产生大量的热量，因此必须为它们装上散热片。通过散热片的大小，我们也可初步判断功放集成电路的功率大小。功率越大的功放集成电路，其散热片理应随之更大，如果不是这样，那么此音箱就有“偷工减料”之

6、嫌了。w 分频单元通常情况下，电脑有源音箱采用的二分频方式，即音频信号的高频成分和低频成分，分别由高音扬声器和低频扬声器来表现。这是由扬声器的分工决定的，高频扬声器适合重放较高频率的声音成分，而低频扬声器则适合于重放低频率的声音成分。低档的有源音箱中，往往只采用一个分频电容来进行分频，由于分频电容具有“阻低通高”的特性，因此，高音扬声器往往串联着一个分频电容。这样，只有频率较高的成分才能通过“分频电容”到达高音扬声器，这样就实现了最简单的二分频。由于各尽所长，所以各个声道的音质将会非常突出。部分低档的音箱也会将这个电路省略，以降低成本。w 扬声器单元扬声器单元可以说是极为重要的环节，因为这是发

7、声元件，是歌唱家的“嗓子”，扬声器的好坏，直接影响着有源音箱的音色和品质。扬声器由磁钢、骨架、振膜(高音)、音圈、防磁罩、锥盆(低音)等几部分组成。其中振膜锥盆决定了扬声器的音色(暖冷、刚柔)。w 箱体是为了更好地还原音乐的低频成分，特别是超重低音。因此，箱体所用的“材质”将是有源音箱是否能够完美真实地还原音乐低频成分的关键部分。无论从哪个方面来说，木质板材打造的箱体，其低频还原效果是有目共睹的。普通低档的塑料音箱箱体单薄，无法克服低频区回放时的声谐振现象，而且两只箱体一致性差。还有就是，如果音箱适合的话，放在书架上被书夹着可以有效的减少低频共振，提高音效！2.0和2.1所谓2.1音箱是当时传

8、统AVHIFI音箱设计师为了克服HIFI书架式音箱作AV功能使用的低音量感不足以及所衍生的气势问题这个固有缺陷而提出的一个理念。没想到这一设计居然在多媒体音箱上得到了空前的普及，于是形成了这种墙内开花墙外香的有趣景象。它的理论支持是利用声学上300Hz下的低音指向性很差，80Hz下低音几乎没有指向性的原理，将源音中的低音部分分离出来，单独使用一个低音音箱，即所谓“低音炮”来播放，而中高音仍然使用主音箱播放的设计。由于理论上这种设计最大限度的将放大电路部分和低音喇叭部分放到了X.1那个部分来收容，而那个部分通常被放在相对不显眼的台面之下，因此摆放在台面上的卫星音箱体积可以极大程度的缩小，而2.0

9、则是经典的书架音箱设计，作为HIFI平民话的代表，其拥有更好的音乐欣赏效果! 音箱的指标介绍功率它决定了音箱所能发出的最大声强，宏观上的感觉就是声音的最大震撼力。音箱的功率主要由它功率放大器芯片的功率决定，此外还与电源变压器的功率有关。失真度由于功放的原理造成，这一点直接影响音质音色的还原程度的，所以这项指标与音箱的品质密切相关。这项常以百分数表示，数值越小表示失真度越小。普通多媒体音箱的失真度以小于0.5%为宜，而通常低音炮的失真度都普遍较大，小于5%就可以接受了。信噪比是指音箱回放的正常声音信号强度与噪声信号强度的比值。个人感觉是和整流电路及稳压电路有关，信噪比低时，小信号输入时噪音严重,

10、 在整个音域的声音明显变得混浊不清,呜里呜嘟不知发的什么音, 很影响音质。信噪比低于80dB的音箱、低于70 dB的低音炮不建议购买频率范围与频率响应前者是指音箱最低有效回放频率与最高有效回放频率之间的范围，单位赫兹(Hz); 后者是指将一个以恒电压输出的音频信号与音箱系统相连接时，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称为频率响应，单位分贝（dB）。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。防磁性。 由于显示器对周围磁场十分敏感，所以只要将音箱