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音頻放大器類型以及區別

2022-02-24
來源:工采網電子元件
關鍵詞: 音頻 放大器 電路

隨著音頻技術的不斷發展,功率放大器已經不再像以往只有電子管放大器可選,隨著晶體管機(電晶體,又名“石機”)的發展,眾多的放大類型都被提及,進入新的放大模式,并展現出新世代的聲音特質。其中最具代表性的自然是韓國NF,NF功放芯片專注D類或數字放大電路的研究,以兼顧環保和好聲音設計為目的,事實上專注這方面的廠家還有不少,在此就不一一列舉了。

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在介紹新世代的數字音頻放大器類型前,我們先熟悉下傳統的放大器類型。依照三極管在放大信號時的信號工作狀態和三極管靜態電流大小的劃分,放大器電路主要有3種類型:一是甲類(A類)放大器電路、二是乙類(B類)放大器電路、三是甲乙類(AB類)放大器電路、D類放大電路、H類放大電路等。

甲類(A類)放大器就是給功率管加上合適的靜態偏置電流,這樣用一只三極管同時放大信號的正、負半周。在功率放大器電路中,功率輸出級中的信號幅度已經很大,如果仍然讓信號的正、負半周同時用一只三極管來放大,這種電路我們稱為甲類放大器。這種電路有一個很大的特點,由于屬于線性放大,所以保真程度會很高,幾乎達到100%,但同時由于線性放大,所以放大效率不會很高,一般只有20-30%。它還有一個問題,如果一直讓晶體管處于帶電狀態,那么在沒有音頻信號過來時,它就像一個烤爐,持續發熱,嚴重發熱,這就需要大型的散熱設備來散熱,而這些散熱設備使得功放增加了重量、體積以及價格。

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第二種就是乙類放大器,也就是我們經常說的B類放大器,所謂乙類放大器就是不給三極管加靜態偏置電流,且用兩只性能對稱的三極管來分別放大信號的正半周和負半周,正、負半周再在放大器的負載上將正、負半周信號合成一個完整的周期信號。由于這種放大器沒有給功放輸出管加入靜態電流,它會產生交越失真,這種失真是非線性失真的一種,對聲音的音質破壞嚴重。所以乙類放大器電路很少被音頻電路設計所采納,但是乙類依然尤其很好的優點。

把上述的說法通俗了解一下,鑒于甲類在運作時晶體管一直處于帶電狀態,并發出大量熱量,那就讓它在“休息”的時候不工作,這能節省不少散熱成本,而且因為晶體管不工作不帶電,放大器效率留下更大的“空間”,放大效能達到70-80%,從理論上確實讓人感到興奮。但是在音質上卻讓人受不了,本來是少女吟詩,現在變成了潑婦罵街,變得吵吵鬧鬧,有所失態。歸根到底就是由于電流在兩支晶體管上切換的速度跟不上音頻信號相位的轉換速度,導致失真,交越失真厲害。音質都混濁了,功放效率再大也沒有什么用處,所以乙類功放慢慢就被棄用。

第三種就是甲乙類放大器,也稱為AB類放大器,是甲類(A類)和乙類(B類)放大器的折衷組合,他也使用偏置電流,但它遠小于單純的甲類放大器,小的偏置電流足以防止交越失真,從而能提供良好的音質。其功耗介于甲類和乙類放大器之間,但是通常更接近于乙類(B類)放大器,與乙類放大器電路類似,甲乙類放大器也需要一些控制電路以使其提供或吸收更大的輸出電流。不過,精心設計的甲乙類放大器也有很大的功耗,因為其中等范圍的輸出電壓通常遠離正電源和負電源。由于漏源極之間的電壓降很大,所以會產生很大的瞬時功率LDS×VDS。通俗來說,甲類和乙類都有各自的優勢,前者線性好但功率小,后者則與之相反,因此兩者技術結合優勢互補肯定是必然趨勢。

D類的設計,很多朋友會說在低音炮上見得特別多,是的!D類的特點就是可以制造極高的輸出功率,且功耗極低。D類放大器的輸出級在正電源和負電源之間切換從而產生一串電壓脈沖,這種波形有利于降低功耗,因為當輸出晶體管在不導通時具有零電流,并且在導通時具有很低的VDS,因而產生較小的功耗LDS×VDS。由于大多數音頻信號不是脈沖串,因此必須包括一個調制器將音頻輸入轉換為脈沖信號,脈沖的頻率成份包括需要的音頻信號和與調制過程相關的重要的高頻能量。經常在輸出級和揚聲器之間輸入一個低通濾波器以將電磁干擾(EMI)將至最小,并且避免太多的高頻能量驅動揚聲器。

不過說到D類,這里不得不推薦由工采網代理的韓國NF(耐福)NTP數字功放系列,其被廣泛應用到不同品牌的產品上。除此之外,韓國NF具備降噪技術、3D環繞、ASRC等功能;擁有強大的內核DSP,內部前級采用恒壓源偏置,可以較好地穩定輸出級的工作狀態,芯片內部設置有完善的保護環節,極寬的功率頻帶與極高的轉換速率使之音色溫暖,柔和且更加耐聽.不僅保留了較好的低頻力度和潛深度,而功放的彈性、高頻解析力均比明顯改善。采樣率從8K到192KHz都可以滿足(具體分型號)。RSdrc動態功率控制,有效防止破音,輸出功率高達90%以上。更多詳情可登錄工采網查看更多韓國NF產品介紹或聯系熱線:19168597394(微信同號)或者相關datasheet、樣片、報價等信息。




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