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第5章 高保真音频放大器 5.1 高保真音频放大器的组成及其性能指标 高保真音频放大器，也叫高保真立体声放大器，用于对各种音源输出的音频信号进行加工处理和不失真的放大，使用权之达到一定的功率,去推动扬声器发声。 5.1.1 高保真音频放大器的组成 高保真音频放大器由两个或两个以上完全相同的音频声道所组成。每个声道主要包括两部分，即前置放大器和功率放大器。若两个部分分别装在两个机箱内，就称为前后级功放；若两个部分同装在一个机箱内，就称为合并式功放。由于两个声道完全相同，以下只介绍其中一个声道。其结构如图5-1所示。 图5-1高保真放大器的组成 前置放大器的主要功能 前置放大器的作用是将激光唱机、电唱盘、磁带卡座、调谐器等送来的信号进行各种处理与放大，以便为功率放大器准备适宜的电信号，同时它可具有音量调节、音调调节等功能。一般由均衡放大器、音源选择、输入放大和音质控制等电路组成。 各种音源输出信号的电平各不相同，通常分为高电平与低电平两类。调谐器、录音座、CD、VCD、DVD等音源的输出信号电平大致为50mV-500mV，称为高电平音源，可以直接送入音源选择电路；而动圈式和动磁式电唱机、放筒等的输出信号电平仅有0.5mV-5mV，称为低电平音源，须经过均衡放大后才可以送入音源选择电路。 音源选择电路的功能是选择所需要的音源信号送入后级，同时关闭其他音源通道。 前置放大是音响系统的控制中心，要实现多种功能的音质控制，包括音量控制、响度控制、音调控制、左右声平衡控制、高低频噪声控制等。 2. 功率放大器的主要功能 功率放大器也称后级放大器，简称后级。它的主要作用是放大来自前级的音频信号，产生足够的不失真输出功率，推动扬声器发声。 功率放大器处于大信号工作状态，其电压电流动态范围都很大，所以容易引起非线性失真，功率消耗也很大。因此减少谐波失真，提高功率转换效率，保证足够的输出功率是功率放大器的主要性能要求。不管哪种功率放大器，大体上都是由激励级、输出级、保护电路和电源及批指示电路等组成。 激励级的主要作用是提供足够的电压增益和电流增益，以便能驱动功放输出级。 输出级的主要作用是产生足够的不失真输出功率，以推动扬声器发声。 保护电路的主要作用是保护功率输出管和扬声器，以防过载损坏。 5.1.2 音频放大的主要性能指标 1．输入灵敏度 音频放大器输出额定功率时所需要的输入信号电压叫做输入灵敏度。如灵敏度低，则正常输入信号时，扩音机就达不到额定功率输出。一般的音频放大器的典型值为低电平输入端为3mV/47KΩ，高电平输入端为150mV/47KΩ。 2．有效频率范围 有效频率范围双称频率特性、频率响应。它表示音频放大器的增益与信号频率的关系，是音频放大器的一项重要指标。 频率特性是用音频放大器的高、低频的实际增益与中频增益相比较用分贝数来表示其均匀程度。由于实际声音的频率有高有低，因此，要求音频放大器对这些不同频率的电信号要能做大小相同的放大，才能保证复杂信号经过放大器后，不致出现失真。国标规定，在有效频率范围等于或大于40～16KHz时，对于无均衡放大的高电平输入音源，相对于1000Hz容差在±1.5Db之内；对于有均衡放大的低电平输入音源，相对于1000Hz容差在±2.0Db之内。 3．谐波失真 谐波失真是非线性失真的一种它是由放大器放大信号时的非线性引起的。一个正弦波信号经放大器放大后，由于电子器件的非线性，输出信号的波形也会或多或少地产生畸变，即总有一点失真。失真的后果是产生了新的谐波分量，使重放出来的声音失去原来的音色。 普及型音频放大器的失真度在5~10%，高保真的音频放大器则可在较宽的频率范围做到小于1%。 输出功率 输出功率是音频放大器最根本的指标。输出功率又有额定输出功率、音乐输出功率和峰值音乐输出功率之分。 1）额定输出功率(RMS)：是指音频放大器在规定总谐波失真条件下，输入正弦波(1kHz)时，放大器能连续正常工作的最大有效值输出功率。一般音频放大器上标注的功率为额定输出功率。使用时，一般不允许输出功率超过额定功率。 2）音乐输出功率(MPO)：是指在一定的总谐波失真(THD)不超出某规定数值的情况下，音频放大器瞬间输出的最大功率，它是衡量音频放大器最大输出能力的动态指标。音频放大器的最大输出功率一般为额定功率的8倍左右。 3）峰值音乐输出功率(PMPO)：是指在不计失真的条件下，将放大器的音量和音调旋钮调至最大时，放大器所能输出的最大音乐功率。峰值音乐功率既能反映放大器的性能，又能反映直流电源的供电能力。 5.2 前置放大器 前置放大器负责接收由各种音源（诸如LP、CD唱机、接收调谐器、录音座和 DVD播放放机）送来的信息，选择欲听的音源、并将信号放大后再送到功率放大器。除可选择音源外。前置放大器还将完成其他的许多