功放作为各种音响器材中的大块头,它紧张是将音源器材输入的较弱旗子暗记进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失落真、动态以及不同的利用范围和掌握调节功能,不同的功放在内部的旗子暗记处理、线路设计和生产工艺上也不尽相同。
图1 汽车功放电路图
汽车音响系统跟家用音响一样,利用功率放大器才能使全体系统完全。如果是刚打仗汽车音响的人,对付在汽车中也安装功率放大器,乃至是安装多个功率放大器,可能会以为不可思议。这个要从汽车自身来讲开,由于汽车的电源电压一样平常只有14.4V,功率(P)=电压(U)x电流(I),最多能达到4x55W。
如果只用主机自身的功率放大器,只能推动功率小的扬声器,而且音量开大就会失落真,声音听起来生硬,缺少弹性。人耳听觉是有限度的,其下限比所能听到的音量上限还要少,这个可阐明为何声音在一开始时觉得比较强烈,逐步会以为微弱下去。要让任何声音达到最逼真的状态,对付目前技能还无法办理。挡风玻璃,内装饰,发动机以及车底盘和轮胎在路面行驶时所发出的噪音,对聆听环境造成不可忽略的影响。只能加装功率放大器,才能办理低声压级和后级功率不敷的毛病,来重播音乐的全部信息。如果车用功率放大器内部利用逆变电源,将电源电压提高到40V旁边,功率也会随之得到提高,这样便可推动大功率扬声器。
由于储备功率加大,提高音量就不会产生失落真,音质有力且富有弹性。尤其在推动大尺寸的低音扬声器时,低音区更加延伸,声音变得丰满,这样这个难题就能迎刃而解。
功放是高保真地还原音频旗子暗记
实际上功放是高保真地还原音频旗子暗记。我们来打个大略的比方,实在功放就好比复印机事情。为何要把这两个风马不相及的观点扯在一块,听我仔细逐一道来。它们的本色浸染都是复制某物,正如复印机可以把较小的纸张复印成较大的纸张。如果你去复印A4的纸张原件,那么你除了可以得到A4纸张的复印件,还可以得到A3或A1,乃至更大的纸张,新的复印件实在便是便是原件的放大版,这个你自己根据须要可以去掌握调节。
功放酷似复印机,复印件并非本源的原件。经由功放加工的旗子暗记便是原音频的还原加强版,音量比源音频输入要大。它改变的只是音频输入的音量,而音色并无改变。如果它的音色也改变了。那么它的波长及频率也相应有所改变。对付此话题本文将不做详细且有深度的阐述。这个比方普通易懂,适可而止。现在,我想大家对付功放该当有了大致的认识。总而言之。车载功放便是把输入端(主机、CO播放机等等)的音频输入还原放大,同时使它达到足够的强度,以至于能够带动喇叭事情。
功率放大器
功率放大器的事情事理便是靠电压来掌握电流利道的大小来达到掌握电流大小的目的。利用三极管的电流掌握浸染或场效应管的电压掌握浸染将电源的功率转换为按照输入旗子暗记变革的电流。
由于声音是不同振幅和不同频率的波,即互换旗子暗记电流,三极管的集电极电流永久是基极电流的β倍,β是三极管的互换放大倍数,运用这一点,若将小旗子暗记注入基极,则集电极流过的电流会即是基极电流的β倍,然后将这个旗子暗记用隔直电容隔离出来,就得到了电流(或电压)是原来的β倍的大旗子暗记,这征象成为三极管的放大浸染。
经由不断的电流及电压放大,就完成了功率放大。而场效应管则是用栅极电压来掌握源极与漏极的电流,其掌握浸染用跨导表示,即栅极变革一毫伏,源极电流变革一安,就称跨导为1,功率放大器便是利用这些浸染来实现小旗子暗记掌握大旗子暗记,从而使多级放大器实现了大功率的输出,并非真的将功率放大了!
它们是转化的电源功率,而不是对能量的放大。以我们目前的技能我们还是要遵守能量守恒定律的。
汽车功放变换器
汽车音响供电电源中采取DC-DC变换器,而不采取升压式开关电源,是经由严密考虑的。当代的晶体管放大器部分仍为AB类放大,其事情电流随旗子暗记的颠簸成正比变革,以是功放实际上构成变动范围极大负载。为了避免功放输出旗子暗记产生削顶失落真,哀求供电电源有足够的能量储备,当旗子暗记峰值瞬间能立即供应较大的电流 (一样平常PMOP即为对功放瞬间峰值功率的标称)。显然,也包括了电源瞬间输出电流的能力。
开关电源无论采纳PWM还是PCM,其能量输出是由脉冲变压器电磁转换形成的,开关管导通时,向脉冲变压器存储磁能,开关管截止时,磁能转换成电能,向负载供应电压。纵然负载电流瞬间增大使输出电压低落,稳压掌握系统也只能掌握开关管不才一个导通周期延长导通韶光,待开关管载止后,输出电压上升,以图补偿负载电流增大的影响。
但是,音乐的颠簸是千变万化的,有时大幅度的冲出旗子暗记只是瞬间的事,若旗子暗记冲击到来时,开关电源不能及时供应大电流,输出电压一定形成随大旗子暗记低落的波形,使旗子暗记上冲受限,产生波形失落真,等冲击旗子暗记过后,PWM电路才输出旗子暗记上升,开关电源再降落其输出电压,以使其输出电压稳定。可惜,这统统为时已晚,在此过程中输出旗子暗记难免失落真,同时也增大了电源纹波脉冲,使放大器的噪声增大。
图2 功放变换器电路图
第1脚为第一组偏差放大器的反相输入端。电路中以R2接地,使之为低电平。
第2脚为第一组偏差放大器的同相输入端。由R7接入5V基准电压。当第2脚输出高电平时,偏差放大器输出端(第3脚)输出恒定的低电平,该电平在TL494内部掌握比较器组成的PWM调制器,输出最大脉宽45%,别的5%作去世区韶光。
其余,第2脚外接C4为软起动电容,开机瞬间C4充电使第2脚瞬间为低电平,偏差放大器输出高电平,随着C4充电电压升高,第2脚电压升高,第3脚电压降落,使PWM比较器输出脉宽缓增大到额定脉宽,避免开机冲击电流破坏开关管。
第3脚为偏差放大器输出端,外接R3,C1为避免偏差放大器振荡而设。
第4脚为去世区韶光掌握端,通过R6,R4从5V基准电压分压得到0.05V去世区韶光掌握电压,使两组驱动脉冲之间有占脉宽5%的间隙。第4脚电平达到0.3V时,驱动脉冲被关断。
第5,6脚为振荡频率掌握端,外接R5,C3设定振荡器产生约80KHZ的振荡脉冲,徽调R5可使振荡频率为100KHZ.C3,R5与振荡频率的关系为:f(kHZ)=1.2/R(kΩ)·C(μF)。
第7脚为公共地端。
小结
本文先容了汽车功放的电路图,其浸染是将音频输进的旗子暗记进行选择与进处理,进行功率放大,使电旗子暗记具有推动音箱的能力。车载功放的匹配紧张有阻抗匹配、功率匹配。功放对音质的影响很大,一样平常来说,同品牌的功放和扬声器搭配较好,应首先考虑。