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一.选用多大功率的功放?
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大凡在选用功放前，首先碰到的问题是选用多大输出功率的功放，这不但关乎一个音响系统所能达到的效果和稳定性，而且关乎系统的造价。2 _: X: M/ G1 s O3 C8 ?$ W1 A
$ p- ^/ [0 N) L( ~ 大家知道一个功放的输出功率有很多种表示方法，有额定输出功率、音乐功率、峰值功率，他们之间可以相差数倍，有的相差十倍，而且这些输出功率的数值跟负载阻抗成反比，即负载阻抗越小，同一功放的输出功率越大。理论上，阻抗减小一半，输出功率增大一倍。7 V5 T* r# U1 D# O* B- U
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现在我们来定义功放的额定输出功率。所谓额定输出功率是指在一定的负载阻抗下(通常是8Ω)及一定的谐波失真下(根据厂家给出的0.1%或0.3%等)，在输入端馈入正弦波信号，在输出端负载上，获得的最大功率，利用公式P=U2/R求得。
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6 `/ U, O A1 L) L2 n8 m 这里要提醒大家注意的是，虽然定义功放的额定输出功率是一件非常严格的事，但有的厂家在宣传时还是不那么严格。有的以小负载时的额定功率作为标称值，有的甚至以音乐功率或峰值功率标注。大有误导公众之嫌。这就要靠我们利用掌握的知识及经验来判断。(后文将专门叙述)。
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其次，在一个厅堂内如何来选功放?在实际应用中，我们一般不会直接选400W输出或800W输出的功放。因为功放输出的大小，对我们关心的在厅堂里声音够不够响，实在不是一回事。系统的功放输出的功率，从类型来讲，有是的推全频主声道音箱的，有是的推拉声象音箱的，有的是推舞台返送音箱的，有的是推超低音音箱的，数量、作用相差很大，同时又与所推的音箱的灵敏度相关，另外，还与厅堂的声学环境有很大关系。这么多因素对声压级大小(通常说声音响不响)的影响，我们可以用一个公式进行量化表征：; L* s) H& [9 W G0 R* z
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W=10(LP-LS+20lgr)/10" D; D( ^2 ~6 ~5 e
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LP：测试点(音箱辐射距离处)要求的声压级dB;& N7 ~8 [* A3 J+ h
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LS：音箱灵敏度dB，由音箱参数给出;
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r：音箱到测试点的距离m，也称音箱辐射距离' y5 T) \7 z" w, u) L4 N
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W：单只音箱所需的推动功率+ m) |' G2 Q0 U) m" @* j- M
& A- _7 b4 u3 a1 j; G! f 我们就可以以此为根据，进行合理的确定功放输出的电功率大小。这里要注意的是：公式一般确定的是，主声道功放的输出功率。舞台返送音箱可以按主声道功率的30%-50%确定，超低音功放的输出功率可以按主声道功率的100%-150%确定，辅助音箱的功放功率可以按主声道功率的50%-100%确定。绝不可以采用毛估估，凭想象来确定。如果以这种方法来确定，其后果要么浪费(功率选得过大)，要么达不到效果，极易造成功放的损坏(功率选得小)，除非你非常有经验。
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二.如何判断功放的好坏
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对于一台功放，很多人往往不能判断其质量优劣。仅凭厂商提供的指标往往大同小异给人一头雾水，凭价格呢，在有的情况下也并不是价高就一定是好货。下面笔者就来谈谈如何从实际使用时的情况来判断功放的好坏，当然用仪器对指标测试另当别论。# N' O3 ]. N) d2 j
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拿到一台功放，我们可以简单地从以下几方面来判断：) r1 |0 }6 c1 F5 G
& u) J+ `6 t5 G2 x& G 1.外观、包装' G, P' X- E/ c: s" k; M5 }9 L
; e- |, x* p. X# b 一台功放外包装，首先要看包装盒是否正气，印刷是否精美，信息是否完整(规格、产地、通过的认证等，)然后看包装的防震填充材料是否是环保型的。那些包装完好、合理、环保的，可认为是好功放。% Y5 q. F6 M/ X6 n- e* R) R
* w, Z3 \% V- E+ M" H' W 2.功放的外观& W/ v8 U5 v& r- D# n7 T
$ e& _8 d2 G4 U$ X' @+ [! @9 r2 p 看面板表面处理是否精细，外壳板材是否厚实，螺丝、螺丝孔位是否精确，旋钮、接插件、文字印刷等是否准确、清晰。如果都是比较好的，也可认为功放质地不错。; O0 Z& O+ ?6 I1 \& f$ f, I
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3.打开功放4 \2 U( p& T7 K! a" q$ T& V
6 }1 X. h7 W$ ]0 C 看环形变压器的体积、重量是否与标注的输出功率相匹配，外观是否粗糙，再看滤波电容是否为正厂产品，容量、耐压是否足够(一般容量在10000uf耐压在100—200v)，布线是否清晰、合理，尤其是大功率管：一看其数量，随输出功率增大，大功率管数量可以从8只到24只配置，甚至更多;二看其封装形式，是否为金属封装，塑封的就功率来说略小点;三看是否是知名厂家的产品，比如：三肯、东芝等。+ }% i% ]2 {, U, M7 u
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4.判断保护电路. W. i2 m2 w5 B" X% y
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看保护电路模块是否较为简单，正规的保护电路具有过流、过压、过温度、延时等功能。差的功放只有开机延时，无其他保护措施，电路很简单。
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5.开机通电
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5 d1 f' I$ z) Z. \/ N7 ~) H; J9 x 风扇噪音低、无变压器振动声、无其他异常声音，反之功放即为不良产品。
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通过上述观察，一般即使不专业的人员，也能大概了解功放的品质及输出功率的大小，进而也可判断其价位。这里笔者给出功放大致的价格，供朋友们参考。过高过低都是有问题的。, @) K8 v/ p7 H- H6 t
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进口品牌功放：输出功率在200W*2左右的(8Ω时)，其价格在5000~7000元
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输出功率在400W*2左右的(8Ω时)，其价格在12000~15000元
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国产品牌功放：输出功率在200W*2左右的(8Ω时)，其价格在2000~3000元
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输出功率在400W*2左右的(8Ω时)，其价格在4000~7000元。
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2 P: F5 X, p, K% `& J0 Y! l 下面我们再来谈谈功放和音箱的连接问题。" `) P. _! _7 g# ?
7 _& u$ K' [( z' | 一.功放与音箱的接法6 [1 P. C5 c+ L6 d. L. v
+ _; Z' @7 w: w 我们知道功放是放大音频信号用以推动音箱喇叭单元的。但在实际应用中问题却相当复杂，为什么这样说呢?
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. K2 l4 o; Z2 j8 L 大家知道，音箱有音箱的标称功率，而这种功率在实际应用中，信号电压并非都是某个频率的正弦波，而是可以分解为诸多谐波的复合波，其平均功率并非就是正弦波条件下的平均功率;第二功放的输出模式，前面我们分析过有立体声输出、并联输出和桥型输出三种模式，究竟应该如何选用呢?第三.功放的输出阻抗与音箱的输入阻抗有不同的含义，究竟是一样好还是尽量选择小阻抗的音箱好?等等。. }' v# O: S' Y2 u- H( m0 P
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因此，了解功放与音箱的接法是用好功放所必须了解的。7 Y8 G# u' [* u6 `/ P/ A3 R4 L& O
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1、功率匹配
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按照我们一般的理解，功放的功率与音箱相等是最合理、最安全的，其实不然。7 A7 N' m$ J9 f, [6 _0 O& D) l
9 L4 r2 w; c' W4 J) f 由于定义、测试功放的输出功率，是采用正弦波平均额定功率，而音箱大都工作在放大音频信号状态，也就是非正弦波状态，考虑到对音频信号我们更多地以粉红噪声来代替，而粉红噪声信号的峰值电平比正弦波信号的平均值要大6倍，而要保证峰值信号完整放大(不削波)，也即要求功放的输出功率必须是音箱功率的6倍，当然这是比较奢侈的，一般音箱大都不会工作在额定功率状态。我们可以选2倍，但不可以小于音箱的功率。#p#分页标题#e#
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大家可能要问，为什么功放的输出不能小于音箱的功率呢?功放的功率小对音箱不是更安全吗?结论恰恰相反。
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我们知道，功放的额定输出功率就是最大不失真功率(失真度一定)，当我们加大输入信号的强度，功放的输出信号也会随着增大，但此时，其失真度迅速加大。从功放管的工作状态来说，处于饱和状态，从波形分析来看是产生了消波失真。即输入为正弦波时，输出为接近方波的波形。: I) h# E! Y9 S' S# m: P
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# L1 o7 P8 L: ~% I. a: y 从理论分析，这样的波形按傅立叶级数展开，存在大量的高频谐波。因而对音箱的高音头是很大的冲击，大都会把音圈烧掉。& l6 X1 n5 Z' U
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2、频率匹配
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. X- k5 K& F7 r1 b! y5 g* T 现在的功放，其频率响应一般可轻松地做到20~20K，但一般音箱大多只能做到80~16K，很少能做到20~20K，因此，我们在系统工作时，不应该也没有必要把功放的频响都工作在20~20K，而是借助周边设备进行低切或高切，以适应音箱的频带宽度，使声音变得好听。# V% `# f/ R- Q
0 o1 d! v, n. @, p1 I 3、阻抗匹配& X0 d6 @2 k) \! r% T
+ L2 e8 D0 c N7 T/ J 功放与音箱都有各自的标称阻抗值，前已述。音箱的阻抗越小，功放的输出功率越大，但这时对功放的影响较大，主要是输出功率及稳定性。功放的输出功率增大，意味着流过功放管的电流增大，此时，功放管的温度要上升，温度上升，功放管的可靠性要下降;另一方面，由于功放的内阻及线阻的存在，音箱阻抗减少，相对线损增加，直接导致了音箱获得的功率减少，导致效率下降，因此要求两者阻抗要匹配，一般配8Ω或4Ω的音箱较合适，过大过小均不妥(尤其是多个音箱串、并联的时候)。' z% x( o) C6 m2 H2 z/ S+ q( c
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4、功放与音箱的联接5 j, K& _- I1 ?. v! D
7 R; q- s, r# U% p3 L 所谓联接主要是3个方面：一是相位问题，一般功放和音箱均用红、黑接线柱表示其极性(也即相位)，一般在单个音箱的使用中，我们不需要考虑相位，在双声道(两个音箱工作)时，如两个音箱相距6~8米以上，我们也没必要考虑相位，因为两音箱的相关性不是很大，只有在多个音箱组合使用，且堆叠在一起时，我们才考虑相位问题，即相位必须一致。二是功放输出采用何种形式。前面我们说过功放有三种输出形式：双路输出、并联输出和桥型输出。我们应该如何来选择呢?据笔者的经验：一般情况下可以选择双路输出(立体声接法)，这是常见的，但有时，一台功放不是作为立体声扩大形式，而是需要推动同一路信号的众多音箱或是超低音箱(无方向感，不分声道)，这时我们可以用同一路信号输入的并联形式，其输出的两路均为同一信号，分别推一个音箱，而如果功放的输出功率小于音箱的功率(无条件换大，或者考虑经济性)，我们可以采用桥型输出的方法，实际输出功率可达标称功率的3倍，轻松推音箱了(主要是超低音箱);但这里要求功放的可靠性要好，两路放大器一致性要好，否则降低了功放的安全性，不宜提倡。三是音箱线的线径，这个问题在音箱线比较长时，大于10米时，尤其是30~50米时是非常重要的，因此，要求选择线径粗，材质好的音箱线，不能贪便宜，导致线损增加，阻尼系数的下降。- W: \: c4 P( N* o/ u1 {
" o: ]+ V$ w7 y' v 接下来谈一下模拟功放与数字功放应该如何选择的问题。前面我们谈的均是模拟功放的使用问题，很多概念只有在此情况下成立，但随着技术的发展、器件的成熟，数字功放(尤其是大功率的数字专业功放)摆在了我们的面前，因此有必要介绍一下数字功放。
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1.数字功放简介
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& P& a R' Q! u8 | 笼统地讲，数字功放就是采用数字技术的功放。所谓数字技术就是以01011等形式，器件以开关工作状态对应来处理信号的一种技术。但是我们在音响领域以至自然界碰到的99%的信号均为连续变化的模拟量，直接是无法进行数字处理的。因而就有一个先把模拟转数字(A/D)的装置，再用数字的方式处理，然后再用受罪转模拟(D/A)的装置转回模拟信号的过程。虽然数字功放采用的器件不同，但形式大同小异。由于数字技术在小信号处理方面，器件、电路、技术已相当成熟，因而与我们的实际生活还是比较密切的，我们对此也很不陌生，但数字功放由于处理的是大信号，因此只有近来才应用到音响领域。
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4 m( a a, a8 E5 T7 n 2.数字功放的分类' y' p, b* V+ O0 p! A
- p. V5 u% U" K: R0 l 依笔者理解，如按数字技术采用的过程不同，可以如下分类：
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" U- }6 W( j: q- F, R( K a.全数字技术功放
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' Q0 V. x$ k X0 k+ Z 所谓全数字技术功放就是数字技术应于功放的前级、后级及电源部分，是真正意义上的数字功放。" r4 x* {8 D7 Q
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其信号处理是经A/D转换后，数字信号经小信号处理后，直接送数字功率放大，再经过D/A处理后，完成放大作用，同时其电源也采用数字技术的开关电源。/ L5 V& x1 Q9 y# O4 g: u
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这类功放，理论上性能十分优异：失真度小于0.01%，转换速率40-70v/μs，阻尼系统>600，动态范围≥95dB，输出阻抗低至1Ω，电源效率>90%，体积高为1-2U，因而是今后功放发展的方向。 j8 w) b2 U9 B2 ^8 b
8 A! x7 Y, l! b( t b.采用开关电源的功放8 p$ f# ^- s+ z# G% J
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大家知道开关电源的效率高、干扰小、体积小(无需10000μF的大电容及笨重的电源变压器)，在其它中小功率电器上广泛采用。目前由于器件技术的发展，大功率的开关电源开始实际应用，这给专业功放有了应用的条件。这种采用PWM技术(脉宽调制)也是数字技术，姑且也把它称做数字功放。
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6 n! c+ ^8 `! \ c.小信号采用数字技术的功放
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与第一类功放类似，只是在功率放大部分仍采用传统的模拟技术及器件，既保留了数字功放信号处理方便、控制、保护完善的优势，同时延用了模拟功率放大技术，具有技术成熟、可靠的优势，也是一类可选择的数字专业功放。
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3.数字功放的选用
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理论上数字功放具有十分优异的性能，但现实是纯数字功放的售价还没有什么优势，尤其是大功率的数字功放，可以说十分昂贵，因而使用很少，只有在高档系统有应用，如高档场馆、电影还音等领域。同时大功率的数字放大(D类、T类放大器)的器件安全性还未完全解决，大功率的D/A转换不易实现，笔者建议，近期在专业音响领域，非必要不选用数字功放，至于小功率的AV音响、高保真的有源音箱，则有SONY、NUMAN、GENELEC等品牌的器材可选用。5 D; L6 d9 U7 Q3 _3 ^1 W
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发表于 2008-3-13 10:10:15
