AV功放原理与维修讲座

麦兜儿儿 · 发表于 2008-11-18 17:48:16

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为了帮助广大电子爱好者了解、掌握AV功放的电路结构、工作原理和维修特点，本刊特约有关作者编写了“AV功放原理与维修”的讲座，拟就AV功放的前置处理电路、卡拉OK电路、杜比定向逻辑解码器、DSP和SRS声场处理电路、荧光屏显示与驱动电路、频谱均衡控制与显示电路、电源电路、遥控与微电脑控制电路、功率放大电路的原理与AV功放维修方面的问题与大家交流。欢迎广大读者关注并参与探讨。

　　AV功放，又称AV放大器，在家庭影院中，起着接驳AV器材、切换视听节目、调节声场模式、控制各声道音量、音调等功能，是音频、视频（AV）组合电路的控制中心。
　　AV功放是在高保真（Hi－Fi）功放的基础上发展起来的。在高保真功放的前置电路中增设视频选择、处理和声场处理电路，再配以相应声道的功率放大电路，就构成了基本的AV功放。它与高保真功放有许多相似之处：(1)发烧理念相同。AV功放与高保真功放在设计上都要求简洁至上、布线考究，以避免信号在处理的过程中产生不必要的失真或降低整机信噪比等多项指标。其实，高档的AV功放中一般都设计了专门的Hi－Fi放大通道，使AV功放既能用来组建家庭影院又兼顾了对纯音乐的高保真播放。(2)部分电路相同。高保真功放中采用过的前置处理电路中的音量控制、音调控制、等响度控制等电路同样适用于AV功放。(3)电源要求相同。AV和Hi－Fi 功放的电源均要求输出功率有足够的余量、纹波系数要尽量小，以满足大动态、低噪声的播放要求。(4)机体结构相似。AV功放常常仿照高保真放大器的模式，制作成前/后级分体式结构，在前级完成预处理的各项工作，后级着重完成功率放大等功能，以求达到很高的指标要求。当然，大多数是做成合并机，在一台机器里面同时完成信号选择，处理控制和功率放大等全部工作。
　　由于AV功放是视听中心，是结合视与听的音响电路，所以，与高保真功放又有较大的差别。除电路形式外，更有工作特性等本质上的区别。我们知道，Hi－Fi功放只要求对信号实现高保真放大，所以输出功率不一定很大，但要求信噪比很高，一般可超过100dB，频率响应甚至超过20Hz～20kHz(±0.5dB)，对谐波失真度的要求很严格，起码小于0.01％，动态范围也要大，并对音色、音场定位、解晰力等各方面都有很高的要求。而AV功放的工作重点是配合视觉效果营造出理想的听音环境，创造逼真的方位感、临场感和震憾感。一般而言，人们在观看电影碟片时，多把注意力集中在故事情节、视觉效果及语言对白方面，而对背景音乐的细微部分并不十分留意。因此，AV功放的设计侧重点更在乎于表现对白的清晰度和视听环境的大动态“爆棚”效果，还原或模拟出声画合一的声场定位，制造出“静如鬼寂，动若雷鸣”的声场氛围。这样，不但要求AV功放频率范围尽量宽广、失真度小、信噪比高、瞬态特性好，音质、音色优美动听等等，而且更注重声压级：即在低失真度的前提下，保证足够大的输出功率，高档AV功放前置主声道的额定功率一般在80W以上，以满足电影院107dB声压级的要求。
　　为了实现上述影院效果，通常的AV 功放一般由音/视频输入选择、前置处理、声场解码处理、功率放大和电源等五部分电路组成。其电路原理方框如附图所示。为方便操作，现在的AV功放在此基础上又增加了微电脑（CPU）处理、遥控功能和显示部分。随着卡拉OK活动的日益普及，国产的AV功放普遍都增设卡拉OK电路；为适应不同层次的消费群体，有的AV功放还增加了均衡调节电路或收音调谐等电路，如湖山AVK300、奇声AV－3000、先驱M990等AV功放。

　　附图中，输入选择电路用来对信号源的音/视频进行同步选择，现在常见的家用视频信号源有DVD、LD、VCD、SVCD影碟机和录像机等，并对视频信号进行增强隔离等处理后输出，当然也可选择输入CD、MD、录音磁带、调谐等纯音乐信号源。

麦兜儿儿 · 发表于 2008-11-18 17:49:25

声场解码处理电路则对输入选择电路过来的音频信号进行环绕声场解码或模拟声场处理。该部分电路是AV放大器的核心，电路非常复杂，工作任务也极为繁杂，需对压缩的信号进行解压缩，或对编码的信号进行解码，或对普通立体声进行模拟或数字处理，从而还原或产生出具有环绕感、临场感的声场效果。常见的声场处理电路有杜比定向逻辑环绕解码器、杜比数字（AC－3）解码器、DSP处理器、SRS处理器，及其它THX、DTS、CS－5.1等数字或模拟的声场处理电路。
　　前置处理电路则用来对声场解码处理电路产生的各声道信号和Hi－Fi直通信号进行选择、控制等预处理。这部分电路包括前置放大和音量、音调、平衡、静音等控制电路以及音乐与卡拉OK信号的混和放大电路；对于带显示功能的AV功放，还在这部分电路中设置了音频取样电路，即对信号的幅度、频率等状态信息进行取样，供CPU（或逻辑电路）进行状态判断和显示驱动。在实际的AV功放中该部分电路变化多端，各有千秋，内容十分丰富。现在，高档AV功放中的前置处理电路已开始向数字化、智能化、集成化方向发展。
　　功率放大电路则对从前置处理电路送来的各声道信号进行功率放大，推动扬声器工作。其电路结构一般是根据声场处理电路的输出声道数来决定的，如声场处理电路是杜比AC－3 5.1 卡拉OK电路虽然是AV功放中附加的功能电路，但一般都是比较考究的。现在的AV功放中基本都采用了数码延时混响电路作为卡拉OK电路的核心，以获得许多不同延迟时间的反射声束，模拟出歌剧院、广场、溶洞等等的空间效果，使歌声变得丰满圆润、优美动听；有的AV功放为追求更完美的效果，还增加了谐波激励电路、跟唱功能电路，甚至还添上了升/降调处理电路，使AV功放的卡拉OK效果接近或达到专业水平，如奇声战神系列AVK－4000、天逸AD－6000。
　　红外遥控、微电脑处理电路、显示电路，主要用来对整机实施智能化控制和方便人机对话。该部分电路以微处理器为核心，可实现对输入选择电路、前置处理电路、声场处理电路、功率放大电路、电源和卡拉OK电路等进行控制，并驱动显示屏或指示灯进行状态显示。其工作原理与VCD、DVD 、录像机等AV家电中的微处理电路是一样的。
　　在电源电路中，为确保AV功放中各电路均处于最佳的工作状态，避免互相干扰、降低整机性能，一般是把各功能电路进行分开供电，数字电路与模拟电路隔离供电。在中、高档AV功放中还将左右主声道的功率放大器放在一起供电，其它各功率放大器另用一组电源进行单独供电，以兼顾播放纯音乐信号。为实现家庭影院中的震憾效果，电源电路中普遍采用了环形变压器（环牛）、超大容量电容滤波器，以求降低电源的内阻，提高效率。
　　在以后的各期讲座中，我们对上述各部分电路将进行详细的原理分析和维修引导，在这里不作赘述。

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