音频功率放大器的原理及分类分析

功放的作用是放大来自音源或前置放大器的微弱信号，推动音箱发声。一套好的音响系统功放起着重要的作用。那么，下面就是我给大家分享的音频功放的原理和分类分析。欢迎阅读参考。

1，纯A类功放

在声音领域，人们一直坚守着甲类功放的位置。认为A类功放的声音最清新通透，高保真。然而，A类功放的低效率和高损耗是其无法克服的固有弊病。纯A类功率放大器，也称为A类功率放大器(Class A)，是一种完全线性的放大器。纯A类功放工作时，不管有无信号，晶体管的正负通道都是导通的，也就是说更多的功率被消耗为热量，但失真率极低。纯A类功放在汽车音响的应用中并不多见，只有美国的JET CITY Advanced系列才有。这是因为纯A类功放的效率很低，通常只有20-30%，但是音响发烧友却很享受它的声音表现。

2.乙类功率放大器

乙类功率放大器又称乙类功率放大器(Class B)，也称线性放大器，但其工作原理与纯甲类功率放大器完全不同。乙类功率放大器在工作时，晶体管的正负通道通常处于闭合状态，除非有信号输入，即正信号来时只有正通道工作，负通道闭合，所以两个通道永远不会同时工作，所以在没有信号的部分根本没有功率损耗。但正负通道通断时，往往会出现交叉失真，尤其是在低电平时，所以乙类功放并不是真正的高保真功放。在实际应用中，其实很多早期的车载音响功放都是B类功放，因为效率高。乙类功放虽然效率提高了不少，但实际效率只有50%左右。在车载功放、笔记本电脑音响系统、专业超级功放等小型便携音响设备中，效率还是差强人意。因此，高效率的D类放大器正受到各方的关注，因为它顺应了绿色革命的潮流。

由于集成电路技术的发展，由分立元件构成的复杂调制电路在技术或价格上都不再是问题。而且随着近年来数字音频技术的发展，人们发现D类功放与数字音频有很多共同点，这也进一步说明了D类功放的发展优势。

3.A类和B类功率放大器

甲、乙类功率放大器又称AB类功率放大器，是一种兼容甲、乙类功率放大器优点的设计。在没有信号或者信号很小的时候，晶体管的正负通道一直都是导通的，然后就掉电了，不过没有甲类功放那么严重。当信号为正时，负通道一直打开，直到信号变强，但当信号变强时，负通道关闭。当信号为负时，正负通道的工作方式正好相反。AB类功放的缺点是会产生一点点交叉失真，但在效率比和保真度上优于A类和B类功放。AB类功放也是目前市场上应用最广泛的设计。比如美国的TOPP PRO TRX系列就采用了AB类设计。

4.数字功率放大器

d类功率放大器是一种放大模式，其中放大器元件处于开关状态。当没有信号输入时，放大器处于关闭状态，不消耗功率。工作时，晶体管被输入信号饱和，晶体管相当于一个导通的开关，直接把电源和负载连接起来。理想的晶体管不消耗功率，因为没有饱和压降。实际上，晶体管总是有很小的饱和压降，消耗一些电能。这种功耗只与灯管的特性有关，与信号输出的大小无关，因此对超高功率场合尤为有利。

在理想情况下:

D类功放效率为100%。

AB类功放效率为78.5%。

甲类或乙类放大器的效率只有25%或50%(取决于负载模式)。

D类功放其实只有开关功能，早期只用于继电器和电机的开关控制电路中。但是随着数字音频技术的发展，开关功能(即产生数字信号的功能)越来越流畅。60年代设计师开始研究D类功放的音频放大技术，70年代Bose公司开始生产D类汽车功放。一方面汽车用电池电源需要更高的效率，另一方面空间太小放不下大散热板结构的放大器，两者都希望有D类这样高效的放大器来放大音频信号。其中一个关键步骤是音频信号的调制。

功放的工作原理其实很简单，就是把音源播放的各种声音信号放大，促进扬声器发出声音。从技术角度来说，功率放大器就像一个电流调制器，将交流电转换成直流电，再由音源播放的声音信号控制，根据不同的频率向扬声器传输不同的电流，使扬声器发出大小和频率相同的声音。考虑到功率、阻抗、失真、动态、应用范围和控制调节功能的不同，不同的功率放大器内部信号处理、电路设计和生产工艺也不同。根据目前音频消费的需求，民用音频中的功放基本上已经分为两类，分别是纯音乐功放和家庭影院av功放。

5、纯音乐放大器

纯音乐功放的设计强调最低的信号失真，忠实地展现音乐的场景、细节和演奏、录音技巧，满足人们对音乐最佳欣赏的要求。这就是人们常说的hi-fi(高保真)。在设计和生产上，纯音乐功放的要求极其严格。纯音乐功放的好坏并不完全由其技术指标决定。不能单纯看功率有多高，频响有多宽，失真度有多低，要特别注意它的设计制作工艺和音乐的清晰度。比如技术指数不高的勇气机，就比很多晶体管功放好。

6.av功率放大器

一般来说，它包括功率放大器和信号处理。它的功放原理上和传统功放没什么区别，只是增加了几个通道，也就是几个功放合在一起；其信号控制和处理部分涉及信号音视频选择、信号解码处理、信号声场处理、广播和监听功能。

一般一个高质量的av功放首先应该在影视节目的信号处理上有良好的声场还原，声道隔离度高，气氛渲染不要太夸张；其次，在功放的音质表现上，尤其是主声道的音质，要求尽可能接近好的纯音乐功放。

7、功率放大器的分类

功率放大器一般分为前置放大器、后置放大器和合并放大器。合并机是将前置放大器和后置放大器合二为一的机器。前级用于放大信号和调节音量。后一级是放大前一级的信号来驱动扬声器。

前台也分主动和被动。有源前级利用电源放大信号，无源前级只有调节音量的作用。说实话，目前成功的无源前级并不多，因为声源和后级的内阻差别很大。只用音量开关连接音源和后级，内阻的差异会让动态、细节、频响完全丧失！除了调节音量，有源前级还可以作为缓冲，加宽起始部分，降低声源与后级之间的内阻。

后级把前级的信号放大到扬声器，后级必须足够强才能推动扬声器。所谓力度足够，并不是说力度越大越厉害。必须能够支撑起整个乐团的大场面而又不失其细节。

前后台分开比合并机好，因为各自有更大的空间让它更精确。而且两者之间干扰更少，展现的细节更多；而且把前后关卡分开，会让发烧友有更多的推机选择，有更多的东西可以玩。

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