一文看懂音频功放的类别有几种
我们常见到的音频功放类别有A类、AB类、D类、H类,还有什么G类和T类,还听说有S类。这些都是为某一种独特的技术命名的。在专业舞台功放领域,采用什么技术的目的都是为了达到高效率,这样才可以得到相对更好的稳定性和低成本,但也相应要更复杂的线路来完成。
功放就是功率放大的缩写。 与电压或者电流放大来说,功放要求获得一定的、不失真的功率,一般在大信号状态下工作,因此,功放电路一般包含电压放大或者电流放大电路没有的特殊问题,具体表现在:①输出功率尽可能大;②通常在大信号状态下工作;③非线性失真突出;④提高效率是重要的关注点;⑤功率器件的安全问题。而对于音频功放电路,也需要注意以上的问题。
根据放大电路的导电方式不同,音频功放电路按照模拟和数字两种类型进行分类,模拟音频功放通常有A类,B类,AB类, G类,H类 TD功放,数字电路功放分为D类,T类。下文对以上的功放电路做详细的介绍和分析:
1.、A类功放(又称甲类功放)
A类功放,在信号的整个周期内都不会出现电流截止(即停止输出)的一类放大器。但是A类放大器工作时会产生高热,效率很低。尽管A类功放有以上的弊端,但固有的优点是不存在交越失真,并且内部原理存在着一些先天优势,是重播音乐的理想选择,它能提供非常平滑的音质,音色圆润温暖,高频透明开扬,中频饱满通透的优点。单端放大器都是甲类工作方式,推挽放大器可以是甲类,也可以是乙类或甲乙类。
2、B类功放(又称乙类功放)
B类功放是指正弦信号的正负两个半周分别由推挽输出级的两个晶体管轮流放大输出的一类放大器,每一晶体管的导电时间为信号的半个周期,通常会产生我们所说的交越失真。通过模拟电路的调整可以将该失真尽量的减小甚至消失。B类放大器的效率明显高于A类功放。
3、AB类功放(又称甲乙类)
AB类功放界于甲类和乙类之间,推挽放大的每一个晶体管导通时间大于信号的半个周期而小于一个周期。因此AB类功放有效解决了乙类放大器的交越失真问题,效率又比甲类放大器高,因此获得了极为广泛的应用。
4、D类功放(又称丁类功放)
D类功放也称数字式放大器,具体型号很多,现已大量用于手机、数码产品、平板彩电等电器中,利用极高频率的转换开关电路来放大音频信号,具体工作原理如下:D类功放采用异步调制的方式,在音频信号周期发生变化时,高频载波信号仍然保持不变,因此,在音频频率比较低的时候,PWM的载波个数仍然较高,因此对抑制高频载波和减少失真非常有利,而载波的变频带原理音频信号频率,因此也不存在与基波之间的相互干扰问题。许多功率高达1000W的丁类放大器,体积只不过像VHS录像带那么大。这类放大器不适宜于用作宽频带的放大器,但在有源超低音音箱中有较多的应用。
5、G类功放
G类功放为一种多电源的AB类功放的改进形式。G类功放充分利用了音频都具有极高峰值因数 (10-20dB) 的这一有利条件。大多数时候,音频信号都处在较低的幅值,极少时间会表现出更高的峰值。下图是G类功放集成IC的一个典型功能框图。
G类放大器使用自适应电源轨,并利用一个内置降压转换器来产生耳机放大器正电源电压。充电泵对放大器正电源电压进行反相,并产生放大器负电源电压。这样便让耳机放大器输出可以集中于0V。音频信号幅值较低时,降压转换器产生一个低放大器负电源电压。这样便在播放低噪声、高保真音频的同时最小化了G类放大器的功耗,相比传统的AB类耳机放大器,G类放大器拥有更高的效率。
该类功放的放大原理与AB类功放放大相同,一个重要特点是供电部分采用两组或者多组电压,低功率运行使用低电压,高功率自动切换到高电压。
6、H类功放
该类功放的放大电路部分与AB类功放的原理相同,但是供电部分采用可调节多级输出电压的开关电源,自动检测输出功率进行供电电压的选择。
7、K类功放
K类功放是集成了内部自举升压电路和各种功放电路,大家都知道D类功放只是众多功放电路中其中一种效率比较高的数字功放,而K类功放只是根据需要将内部集成的自举升压电路和所需求的功放电路,如果需求效率高就加D类功放,要音质好就加AB类功放。
8、T类功放
该类功放的原理与D类功放的原理相同,但是信号部分采用DDP技术(核心是小信号的适应算法和预测算法)。工作原理如下:音频信号进入扬声器的电流全部经过DDP进行运算处理后控制大功率高频晶体管的导通或者关闭,从而达到音频信号的高保真线性放大。该类功放具有效率高、失真小,音质可以与AB类功放媲美的一类功放。
9、TD类功放
该类音频功放的放大部分与AB类功放原理相同,但是供电部分采用完全独立的高精度可调节无级输出的可调节数字电源,电压递进值为0.1V,自动检测功率来调节电压的升高或者降低。该类功放由于需要高精度可调节的数字电源,需要对电源有专门的设计,而不能集中在一个芯片上,因此,该类功放主要使用在高级音响上,而电路也比较复杂。
对于后面6、7、9类功放需要特殊的电源,因此不能将功能集中在一片IC上。而对于经典的A类,B类,AB类和D类功放有专门的IC。再实际的设计中,需要各种类型的,应用在不同领域的功放电路,只需要以此为基础,外加相应的电源或者处理模块。
超大功率产品普遍的采用根据音频信号特性,进行采样比较,并分级控制供电电压的一种技术,也有采用独立电源来完成的,相比AB类能提高最高25%的整机效率,但因为供电被分割切换,这就带来不避免的缺点。
譬如,对滤波电容的一致性提出了较高的要求,电容串联使用,其容量也将减少,滤波效果不理想,其耐用性和稳定性的下降也伴随而来。还有因为采用多级切换供电,也带来其特有的失真——开关失真。反映在音质的表现上就是高频段现出松散、噪、炸耳等的不好的感觉。低频也显得较硬,瘦。因为其电源结构的特点,这限定功率管功耗上没有很好的保护措施,也会令到烧管等现象不时发生。
干货|功放分类详解(二)
温馨提示:功放分类详解(一)请查看昨天发布文章内容!
4、G类:放大部分原理与AB类相同,供电部分采用两组或更多电压,低功率运行是使用低电压,高功率运行时自动切换到高电压。
优点:音质好,失真小 。效率略高于AB类。
缺点:采用多组模拟电源供电,体积及重量会相应增加。
5、H类:放大部分原理与AB类相同,供电部分采用具备可调节多级输出电压的开关电源,自动检测输出功率来选择供电电压。
优点:音质好,失真小 、效率略高于AB类、采用数字开关电源降低了功放整体的重量。
6、TD类:放大部分原理与AB类相同,供电部分采用完全独立的高精度可调节无级输出的数字开关电源,电压递进值为0.1V。自动检测输出功率来提升或衰减供电电压。
优点:音质好,失真小 、效率高于AB类、采用数字开关电源降低了功放整体的重量。
2、数字类功放
1-1、D类功放的工作原理图
1-2、D类功放的工作原理
D类:输入端的模拟信号波形与三角形脉冲信号发生器的三角波通过比较器进行混合利用PWM脉宽调制技术调制成宽度不等的脉宽调制波形,然后经修正输出给场效应放大管进行大功率电压电流放大,放大后的高频数字信号经过高品质低损耗的低通滤波器进行滤除无用的高频数字波,最终还原了音频功率信号,从而推动音箱完成了电能转换为声能的工作。
1-3、D类功放与AB类功放的工作效率对比图
2、数字类功放
T类功放的工作原理
T类:放大原理与D类基本相同,但是信号部分采用DDP技术其核心技术是小信号的适应算法及预测算法。应用原理是将输入的音频信号与进入扬声器的电流全部经DDP进行运算处理后控制大功率高频晶体管的导通关闭,从而使音频达到高保真的线性放大。效率极高,失真小,音质与AB类功放相比有过之而无不及。
六、功放的三种工作模式
1、STEREO(立体声模式)
立体声模式:两个独立的音频信号对应两个独立功放通道。
2、PARALLEL or MONO(单声道模式)
单声道模式:一个音频信号对应两个独立功放通道。
3、BRIDGE(桥接模式)
桥接模式:两个功放通道合并成单个功放通道,对应一个信号输入,负载阻抗相同的条件下功率提升3.5倍以上。
七、功放的常见故障
电源保险烧毁:电源部分损坏(整流桥、电源管、滤波电容、变压器)、功率放大部分损坏(大功率损坏、推动管损坏、过压保护二极管损坏)。
功放没声音:电源部分损坏(整流桥、滤波电容)、功率放大部分损坏(大功率不完全损坏、推动管不完全损坏、静态工作点偏移造成直流输出而产生的保护、维持三极管工作状态的电阻损坏、运输放大器损坏)。
声音失真:电源部分损坏(整流桥、滤波电容)、功率放大部分损坏(部分推动管损坏、维持三极管工作的电阻损坏、输出电阻损坏)。
八、功放内部分析
1、模拟功放
2、数字功放
关注微信公众号:安徽思恒信息科技有限公司,了解更多技术内容……
相关问答
t类功放与d类功放的本质区别是什么?
T类功放与D类功放本质区别在于它们的工作方式和效率。T类功放采用晶体管放大,利用电源开关控制信号的放大与输出,具有效率较低、体积较大等缺点。而D类功放则...
A类B类AB类D类功放的区别,有什么不一样?
A类B类AB类D类功放的主要区别是属性各不相同:AB类D类功放的区别及应用放大负弦波,而当放大正弦波的放大组件努力工作时,另一半负责放大负弦波的放大组件...
急需高档次D类功放高性价比,D类功放能选择的款式多吗??
[回答]2x2W双声道D类数字音频功放板-PAM88032x8W双声道D类数字音频功放板-TPA31102x15W双声道D类数字音频功放板-TPA31102x10W双声道D类数字音频功放板-SM...
想问问什么是t类功放_土巴兔装修问答
t类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...
TA2024与TA2022比哪个音质好?
如推大箱整体性能是2022比TA2024好得多,TA2024是用单12V电源,电源比较容易解决,有些人认为TA2024比较好,原因是TA2024用电瓶或用好一点的电源,而TA2022只用一...
BMB与国产哪个功放搭配最好?
BMB是日本著名的KTV音箱,在kalaok领域里占有绝对的领导地位,BMB音箱配原配的功放在中小房间里如10--15平方有很好的效果,但由于原配功放的功率均比较小,如DA...
在线的大神询问一下光谷高薪区平价D类功放,D类功放性能好吗??
[回答]添加公司承诺添加公司承诺添加公司承诺添加公司承诺4添加公司好评添加公司好评添加公司好评添加公司好评111根据您的直流输出电压U和额定输出功率P...
TDA7294和LM3886功放板那个音质好和功率大?
LM3885的音质要好一些,因为LM3886的SR为19V/μs,TDA7294仅为10V/μs,差不多只有LM3886的一半,LM3885的音质要好一些,因为LM3886的SR为19V/μs,TD...
功放为什么不用电子变压器?
功放的放大器的增益较高,对电源的要求纯净净、干扰小,没有杂音。电源不干净会产生严重的噪音和干扰声,严重时会产生人耳朵听不见的高频自激,会烧坏功放和音...
请问唐龙太极功放哪款*用?-安居客房产问答
1.唐龙太极T.D专业KTV功放LA-1200是一款高效率H类线路的功率放大器,H类放大线路特点是提高效能和增大峰值功率,该系列将先进的科技应用H类线路,...