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汽车音响改装案例分类
汽车音响百科:功放的类别
发布日期:2014-04-15,浏览数:127次

汽车功放按照功放管的导电方式可以分为A类功放、B类功放、AB类功放和D类功放。这里将为读者一一介绍这些功放的运作模式与特性。  A类功放(甲类功放)  A类功放输出级中两个(或两组)晶体管永远处于导电状态,也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流,并使这两个电流等于交流电的峰值,这时交流在最大讯号情况下流入负载。当无讯号时,两个晶体管各流通等量的电流,因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压,故无电流输入扬声器。当讯号趋向正极,线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流,下方的输出晶体管则相对减少电流,由于电流开始不平衡,于是流入扬声器而且推动扬声器发声。  纯甲类功率放大器在汽车音响的应用中比较少见。这是因为纯甲类功率放大器的效率非常低,通常只有20-30%,但音响发烧友们对它的声音表现津津乐道。由于发热量惊人,为了有效处理散热问题,A类功放必须采用大型散热器。因为它的效率低,供电器一定要能提供充足的电流。所以A类机的体积和重量都比AB类大,这让制造成本增加,售价也较贵。一般而言,A类功放的售价约为同等功率AB类功放机的两倍或更多。  A类功率声音是一种波形讯号,所以功放放大声音讯号,也就等于提升波形的振幅。完全不存在交越失真(Switching Distortion),即使不施用负反馈,它的开环路失真仍十分低,因此被称为是声音最理想的放大线路设计。在A 类功放中,只要通入电源后,每一放大组件都会随时保持着充足的电力供应,以放大每一个完整的声音波形,因此,A类功放声音甜美、自然、写真,可不是空穴来风!不过,由于A类功放就算在没有讯号输入时,放大组件也依然保持高耗电状态,许多电力会转成热能浪费掉,因此耗电凶、输出功率低、运作温度高,都是它的缺点,用来聆赏音质很适合、用来推动需要大功率的超低音可就有些不智了。不过A类功放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,高音透明开扬,这些优点足以补偿它的缺点。  B类功放(乙类功放)  B类功放,它也被称为线性放大器,但是它的工作原理与纯A类功率放大器完全不同。B类功放在工作时,晶体管的正负通道通常是处于关闭的状态除非有信号输入,也就是说,在正相的信号过来时只有正相通道工作,而负相通道关闭,两个通道绝不会同时工作,因此在没有信号的部分,完全没有功率损失。但是在正负通道开启关闭的时候,常常会产生跨越失真,令声音变得粗糙。特别是在低电平的情况下,所以B类功率放大器不是真正意义上的高保真功率放大器。B类功放的效率平均约为75%,产生的热量较A类机低,容许使用较小的散热器。在实际的应用中,其实早期许多的汽车音响功放都是B类功放,因为它的效率比较高。  AB类功放(甲乙类功放)  与前两类功放相比,它是兼容A类与B类功放的优势的一种设计。AB类功放通常有两个偏压,在无讯号时也有少量电流通过输出晶体管。它在讯号小时用A类工作模式,获得最佳线性,当讯号提高到某一电平时自动转为B类工作模式以获得较高的效率。普通机10瓦的AB类功放大约在5瓦以内用A类工作,由于聆听音乐时所需要的功率只有几瓦,因此AB类功放在大部分时间是用A类功放工作模式,只在出现音乐瞬态强音时才转为B类。这种设计可以获得优良的音质并提高效率减少热量,是一种颇为合乎逻辑的设计。有些AB类功放将偏流调得甚高,令其在更宽的功率范围内以A类工作,使声音接近纯A类机,但产生的热量亦相对增加。  AB类功放面临声音讯号正弦波、负弦波结合的问题,处理不好的产品有可能发生“交越失真”但是相对于它的效率比以及保真度而言,都优于A类和B类功放,AB类功放也是目前汽车音响中应用最为广泛的设计。还好当今汽车音响功放制造技术都很先进,避免交越失真的技术已经成了基本条件,让AB类功放在音质、功率输出上都有令人满意的表现!目前趋向是越来越多的采用高偏流的甲乙类,以减少低电平信号的失真。  D类功放(丁类功放)  D类功放也称数字功放,设计考虑的角度与AB类功放完全不同。此时功放管的线性已没有太大意义,更重要的开关响应和饱和压降。由于功放管处理的脉冲频率是音频信号的几十倍,且要求保持良好的脉冲前后沿,所以管子的开关响应要好。另外,整机的效率全在于管子饱和压降引起的管耗。所以,饱和管压降小不但效率高,功放管的散热结构也能得到简化。若干年前,这种高频大功率管的价格昂贵,在一定程度上限制了D类功放的发展。现在小电流控制大电流的MOSFET已普遍运用于工业领域,特别是近年来UHC MOSFET已在Hi-Fi功放上应用,器件的障碍已经消除。  D类放大器与上述A,B或AB类放大器不同,其工作原理基于开关晶体管,可在极短的时间内完全导通或完全截止。两只晶体管不会在同一时刻导通,因此产生的热量极少。这种类型的放大器效率极高(90%左右),在理想情况下可达100%,而相比之下AB类放大器仅能达到78.5%。不过另一方面,开关工作模式也增加了输出信号的失真。D类放大器路共分为三级:输入开关级、功率放大级以及输出滤波级。D类放大器工作在开关状态下可以采用脉宽调制(PWM)模式。利用PWM能将音频输入信号转换为高频开关信号,通过一个比较器将音频信号与高频三角波进行比较,当反相端电压高于同相端电压时,输出为低电平;当反相端电压低于同相端电压时,输出为高电平。  D类功放还有其它许多的称法,如T类等,它们都是D类功放的一种变形。在实际应用中,直到1980年以后,由于MOSFET的出现场效应管,这种开关式功放才得以迅速发展。在实际的发展过程中,虽然有高效率,但同时也有高失真,高噪声以及较差的阻尼因素。随着技术的发展,这类缺陷将越来越少,未来D类功放在汽车音响领域中将得到更广泛的应用。  D类功放是采用一种“交换式放大”的方法运作,也就是以高于声音讯号频率至少两倍以上的速度,作电力输出开与关的控制,因此D类功放消耗电能的量非常少,几乎90%以上的电能都能用在驱动喇叭的功率上,用来驱动需要大功率的超低音系统再适合不过。  简单总结一下它们的优缺点:  A类功放:效率低、失真小、声音暖  B类功放:效率较高、失真大、声音暖  AB类功放:效率高、失真小、声音暖  D类功放:效率最高、失真小、声音硬

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