功放是怎么扩大音响讯号的？
文/关培青
前文我们提到了音响系统的「讯源」不论是模拟或是数字形式，都是替无法自己产出音乐的音响系统接收或播放音乐内容的区块，有了讯源播放或接收音乐讯号我们才能从音响系统听到音乐。不过我们也提到讯源电路或器材是无法提供足够的功率来驱动扬声器甚或是耳机的，所以音响系统还需要「功放」才能驱动扬声装置发出声音。
顾名思义「功放」就是把讯源的讯号扩大来驱动扬声装置，不过实际上功放执行的工作并不是将讯号扩大，说得更明白一点就是「讯号本身其实是无法扩大的」。我们可以透过被动形式的衰减组件如电阻等来「损耗」原本讯号的强度，但事实上却没有任何组件甚或电路能够去「放大」讯号；那一定有朋友心中狐疑不然功放是怎么放大讯号的呢？
说来扩大电路真正的工作方式并不是直接放大讯号，而是依照原来的讯号「拷贝」出更高电压或更大电流的讯号，端看电路的设定来决定讯号输出的情况。一般来说要驱动扬声器负载的条件，讯源讯号的电压与电流都必须增强，功放的电路设计上就会在讯号拷贝时将电压与电流两方面予以提升，电子学上称之为「增益」。
不过为了避免让电路与组件在太严苛的条件下工作以获得更好的工作性能，诸如低失真、低噪声等结果，通常会将电压增益与电流增益电路分开制作。此外诸如讯源的选择、音量控制与高低音音质控制等功放的常见操作功能，都会规划在电压增益电路的区块；因为音乐讯号在此低电流的阶段进行处理，会比在大电流的情况之下要来得效果更好成本也更低。
因此电压增益与控制电路的部份会规划在电路架构的前段，过去称之为「前级」电路，前级电路最重要的事情是负责了音响系统的音量控制，而音量控制这看来简单的事情，其实是音响电路中最有学问的部份，我们未来会再另文讨论。虽然前级电路能将讯源的讯号拷贝成为有足够电压的讯号，但微弱的电流还是不足以推动低阻抗重负载的扬声器，所以还需要「电流增益」。
负责电流增益的电路同样是要拷贝由前面前级输出的讯号，但却是拷贝成「大电流」的讯号，也就是一般所谓的后级或是「功率功放」；大部分的情况功率扩大电路也提供了小幅度的电压增益，以提升动态上的表现。一般说来功率扩大电路能输出愈大的电流愈佳，也愈能推动重负载的扬声器(阻抗愈低负载愈重)，尤其是扬声器的阻抗是会随频率而改变的。
所以功率扩大电路是需要电压与电流充沛的电源供应，因此大型的变压器与大量的滤波电容是很重要的，但也会提高制作成本，那也是为何一般会以重量来衡量功放性能的原因之一；输出功率庞大的功放通常体型也相对巨大，工作时也会散发出一定的热量。不过现今交换式电源与D类功放的技术日趋成熟，某些大功率的功放已经可以做到又轻又凉的情况了。
另外就是高级的功放款式，是有将前级电路与功率扩大电路独立成单件的前级功放与后级/功率功放的产品，让音响玩家可以更自由的彼此搭配，取得所需的功能、声音表现以及扬声器搭配的适应性。不过由于消费趋势的改变，现在也有性能不亚于前后级分离式的高级的综合功放应市，而不见得要费心搭配前后级功放的组合。
前级与后级功率扩大电路中都还有诸多技术问题，诸如前述的前级音量控制技术，或是后级功率扩大电路又分为A类、AB类、D类等不同的工作方式，未来个人都还会另文专题讨论。大家如果有想到任何问题希望列入讨论，或是文中有疏失需指正之处，都欢迎各位朋友赐教。在讨论过音响系统的讯源、功放之后，接下来就要谈扬声器了。
来自 musicenjoyerclub
合作投稿微信号：jiang13911458766(←长按复制)
关注
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
问一问功放机功率是多少_住范儿家装官网
家庭用的功放一般是30~300W左右,超过500W的功放一般都是专业用途.不一定是要大功率功放才可以满足你,要看你家的音箱功率是多大的,因为功放与音箱功...
为什么功放机都说峰值功率?
1.功放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,也就是输出信号的瞬间最大值。实际功率就是喇叭从功放得到的实际功率...
音响师必备的装备?
1、调音台:具有多个信道输入,每个信道的声音可以进行单独的加工处理,并且拥有左、右声道、混合、监听等的输出的一种声音混合设备。是音响师、录音师和作曲家...
功放额定功率80瓦?
首先,先确定功放是什么类型,如果是普通线性功放,也就是AB类,则效率可以按60%算,如果D类功放可以按90%算。也就是说变压器的功率要考虑功放自身消耗的功率。...
声音小的情况下功放有要求吗?
功放有要求的耳机功放的功率非常小,根本不能带动如此大的喇叭,何况还是16欧的!给你推荐几款外围元件比较简单的功放,需要提醒的是,在选用同等功率的条件下,一...
阻抗8欧姆100W的音箱能用6欧姆的功放吗,功放是6欧姆前左前右喇叭输出功率分别为130W?
完全可以。在功放机与音箱的配接关系中应该遵循两个原则:对于功放而言,实际负载阻抗不得低于额定输出阻抗。两者相等为满载输出;负载阻抗低于额定阻抗是轻载...
功放换电容有什么条件?
答:功放换电容要符合耐压和不小于原电容容量的条件。电容品质的好坏对音质的影响很大的,耦合电容是因分布电容的存在而产生的一种耦合方式。音频耦合电容作...
天龙功放使用说明书求一份?-设计本有问必答
天龙功放使用说明书:1、功放机的输出功率要和音箱的功率匹配,不要用过大功率的功放机去推过小功率的音箱或用过小功率的功放机去推过大功率的音箱。...
功放过热自动保护是怎么了-小红薯CA194834的回答-懂得
好一点的功放就有过热保护,以防止过热烧毁功放块。声音开小一点和时间不要太长和保持通风就不会了。加风扇的方法会影响听音效果的,一是电磁干扰,...
35w功放能带多大音箱?
具体搭配标准是:在一定阻抗条件下,功放功率应大于音箱功率,但无须太大。在一般应用场所功放的不失真率应是音箱额定功率的1.2-1.5倍左右;而在大动态场合则应...
