功率放大音响的工作原理

功放音响

想必生活中我们都见过“日常楼下大型广场舞”“万人体育场开演唱会”的场景，这几十分贝的声音是如何做到让方圆几百米的人都清楚地听见的呢？这当然不是传说中霍格沃兹的魔法啦，而是我们今天的主角：功放音响！你看这个音响它又大又方……

风那么大还听得见，所以音响是如何做到的？今天我们就用模电（魔电）的知识来解析一下它的原理，其实也就在高中学的电路图基础上又复杂了一丢丢而已。

简介

首先，功放音响全称是“功率放大音响”，顾名思义，我们的根本目标就是让电路输出较大功率。从本质上讲，它依然是和它的坚实盟友“电压放大电路”一样——都是能量的转换。

首先，功放音响全称是“功率放大音响”，顾名思义，我们的根本目标就是让电路输出较大功率。从本质上讲，它依然是和它的坚实盟友“电压放大电路”一样——都是能量的转换。

为了将直流电源提供的直流能量转换为有用的输出交流能量，功率放大电路也遇到了很多烦恼。比如，它要输出功率尽可能大，它要效率高，它还要尽量不要让那么多功率消耗在管子上，但终极boss是：它居然还要求非线性失真小！功放内心：我只是个小小的管子，为什么要承受这么多？

功放内心：我只是个小小的管子，为什么要承受这么多？

既然如此，我们先来了解一下功放：功放俗称“扩音机”，它的工作原理其实很简单，就是将音源播放的各种声音信号进行放大，以推动音箱发出声音。话是这么说，但实际解释起来……嘻嘻。

功放的通用原理

功率放大器靠电压来控制电流通道的大小来达到控制电流大小的目的。利用三极管的电流控制作用（或场效应管的电压控制作用）将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，就得到了电流(或电压)是原先的β倍的大信号，这现象成为三极管的放大作用。经过不断的电流及电压放大，就完成了功率放大。

但是在我们日常生活中为了获得最好的听觉体验，我们一般选用HI-FI功放。那么接下来让我们走进HI-FI功放的世界吧。

HI-FI功放简介

HIFI功放是为高保真地重现音乐的本来面目而设计的放大器，一般为两声道设计，且没有显示屏。“HI-FI功放”就是我们发烧友的功放了，它的输出功率一般大都在2X150瓦以下。设计上以“音色优美，高度保真”为宗旨。

光说说不明白，我们来举个例子更加直观的看一下吧。下面这个放大器由电子管作前级，音响专用集成电路AD711 和LM1875 作后级，电路失真小、输出阻抗低、动态范围大，能保证良好的音质。因与集成电路结合，电路简单。

具体电路分析

此电路只画出左声道部分，右声道类似。电路选用双三极6N2 型电子管构成线路输入放大器(6N2 的一半VE1L 用于左一声道，另半VE1R 用于右声道)。R2 为输入级的直流偏置电阻，屏流Iao 流经R2 时，产生约1.5V 的直流电压Eg，通过栅漏电阻R1 加到VE1L 的栅极，形成线路放大器的负栅压。此时VE1L 工作在甲类状态，具有良好的线性。R2 的另一个作用是对音源信号产生适当的交流反馈，使失真进一步降低，稳定性进一步提高;R2的第三个作用是形成音调反馈。本输入级具有数百千欧的高输入阻抗、动态范围大、瞬态响应好等突出优点，这正是Hi—Fi 前级所必须的。

衰减式音调控制网络(TCN)安插在前后级之间。从SRPP 电路上的VE2La 阴极K 输出的音频信号一路经音量电位器VR3 送入后级集成电路IC1 的3 脚;另一路则经TCN 网络馈至线路放大器VE1L 的阴极。这种组合形式可以有效地抑制燥声和失真，又能保持衰减式TCN 的调节特性。

信号经VE1L 放大后从阳极输出，通过电容C2 耦合到由高频特性优良的电子管6N3 组成的功放激励器VE2，其内部的两个三极管接成并联调节推挽式电路SRPP。该电路的特点是失真小、输出阻抗低、动态范围大，完全适应由IC、FET、TR、VAL 等构成的各类功率放大器。

在上图中，电容C4、C5，电阻R7、R8 和电位器VR1 构成低音调控制网络。当VR1上调时，C5、C4 组成的网络对低音频信号的负反馈量增加，低音相对减弱;反之VR1 下调时则低音会相对增强。

电容C9、C10，电阻R9、R10 和电位器VR2 组成高音调控制网络。当VR2 上调时，高音频信号的负反馈量增加，高音相对减弱;反之VR2 下调时则高音会相对增强。

在功放电路中，希望得到高保真、大功率输出，一般的功率运放为负载提供较大功率并不困难，但多数都存在失真大、线性差的缺点。如果在大功率IC 前端插入一片线性好、失真小的精密运放IC1，使功放IC2 处于IC1 的反馈环节中，就能达到扬长避短的功效。这种连接方式称为“涡轮增压式组合”(TCC)。集成电路IC1(AD711)和IC2(LM1875)组成TCC 功放后级，在TCC 网络中由C11、R12、R13 构成RC 网络，为音频信号提供适度的相位补偿，使IC1、IC2 频响区域稳定。