带电子分频器的音频功率放大器

在进行扩声系统设计时，首先要根据扩声系统的功率容量来决定所用音箱的总功率，然后将总功率按比例分配到主扩声通道和辅助扩声通道的左。

右两个声道（体积较小的厅堂可设计一个辅助扩声通道，体积大的且较长的厅堂可设计两个或两个以上的辅助扩声通道），从而确定音箱的数量。

通常，所选主扩声通道音箱的功率应适当大于辅助扩声通道音箱的功率。

如果需要，还可以在主扩声通道配一对纯低音音箱（DISCO舞厅还应在辅助扩声通道适当选用纯低音音箱）。

纯低音音箱的功率应大于主音箱功率，且不计入系统功率容量。

在有些品牌的音箱中，有专门与主音箱配对的纯低音音箱（参考产品说明）。

此外，对于音乐厅，剧院，大型高档歌舞厅。

DISCO厅，主扩声音箱最好采用三分音频箱，并且可外接电子分频器。

不同国家不同厂家生产的不论是二分频或三分频的音箱，由于箱体设计结构及使用单元不同，各有其特点，例如：JBL音箱：力度大，穿透力强，中高音强劲，其47。

48系列产品为专业级设备，MR系列产品在一般歌舞厅中用得较多；BOSE（博士）音箱：频响宽，动态大，功率足，专业扩声和娱乐扩声都有使用；PEAVEY（百威）音箱：音色结构坚实有力，清凉悦耳，低音弹性好，节奏感强，用于DISC O舞厅比较理想；EV音箱：音色清晰，透明，自然，在扩声系统中也常使用。

此外，还有许多其它品牌的音箱，根据价位及其特点，亦可以考虑选用。

功率放大器的选择是有一定要求的。

首先要根据厅堂的性质，环境和用途来选择不同类型和功率的功率放大器。

一般情况下，音乐厅，剧院及演唱为主的歌舞厅，扩声系统应选用频率响应范围宽，失真度小，信噪比大，音色优美的高品质功率放大器，对于娱乐性的歌舞厅，DISCO厅应选择大功率的功放。

其次要根据音频功率信号传输的距离远近选用定压式或定阻式功放。

对于背景音乐系统或会议系统等远距离分散式扬声器系统，需要选用定压式功放。

对音乐厅，剧院，歌舞厅，DISCO 厅等扩声系统选用定阻式功放。

流行的及常用的6款发烧IC音频功率放大器6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM3886（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293和TDA7294，它们的标称输出功率在30～100W范围内，适用于家用高保真音频功率放大器。

采用这几款IC的功放具有元件少、调试简单的特点，功率、音质与一般的分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到广大DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。

关键词:音频功率放大器功率IC TDA7294 TDA7293 应用 LM1875 LM4766 LM3886一、6片IC简介本文将为大家介绍现在流行的6款IC音频大功率放大器，分别是美国国半公司的LM1875、LM4766、LM386（LM4780）以及ST意法公司的TDA7293、TDA7294，它们的标称功率在30～100W范围内，适合于家用高保真音频放大器。

采用这几款IC的功放具有元件少，高度简单的特点，功率、音质与一般分立元件功放相比毫不逊色，因此一直受到DIY发烧友，特别是初学者的喜爱。

JeffRowland的基于LM3886、TDA7293的功放跻身世界优秀功放之林，更证明了功率IC本身性能之优异。

虽然JeffRowland证明了功率IC可以好声，而且这些IC家喻户晓，使用者众多，但“IC音质不如分立元件”的观念却依然根深蒂固的扎根于广大DIY发烧友的头脑里。

很多人对这些芯片的认识来自未能发挥芯片的制作，造成对这些芯片的误解。

本文将从产品数据手册入手，多角度，深入地挖掘产品数据手册中包含的丰富信息，揭开数据背后隐藏的秘密，以求给大家一个全面的认识。

1． LM1875LM1875是美国国家半导体公司20世纪90年代初推出的一款音频功放IC，如图1所示。

分频器是指将不同频段的声音信号区分开来，分别给于放大，然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。

在高质量声音重放时，需要进行电子分频处理。

它可分为两种：
（1）功率分频器：位于功率放大器之后，设置在音箱内，通过LC滤波网络，将功率放大器输出的功率音频信号分为低音，中音和高音，分别送至各自扬声器。

连接简单，使用方便，但消耗功率，出现音频谷点，产生交叉失真，它的参数与扬声器阻抗有的直接关系，而扬声器的阻抗又是频率的函数，与标称值偏离较大，因此误差也较大，不利于调整。

（2）电子分频器：将音频弱信号进行分频的设备，位于功率放大器前，分频后再用各自独立的功率放大器，把每一个音频频段信号给予放大，然后分别送到相应的扬声器单元。

因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现，调整较容易，减少功率损耗，及扬声器单元之间的干扰。

使得信号损失小，音质好。

但此方式每路要用独立的功率放大器，成本高，电路结构复杂，运用于专业扩声系统。

内容来源于网络。

功率放大器应用及示例功率放大器是一种电子设备，用于将输入信号的功率放大到更高的水平。

它在许多领域和应用中都起着至关重要的作用。

下面将详细介绍功率放大器的应用及示例。

一、音频应用：功率放大器在音频设备中非常常见。

它们用于将弱音频信号放大到足够大的水平，以供扬声器播放。

以下是一些常见的音频应用示例：1.音响系统：功率放大器被广泛应用于音响系统中，用于放大各种音频信号，包括音乐、语音等。

这些放大器通常与扬声器和混音器一起使用，使用户能够在大型音频活动中获得更好的音质和音量。

2.家庭音响系统：功率放大器也被广泛应用于家庭音响系统中，提供高质量的音频体验。

它们可以用于连接电视、收音机、CD播放器等设备，将低音量的输入信号放大到适当的水平。

3.汽车音响系统：功率放大器在汽车音响系统中起着至关重要的作用。

它们被用来放大来自汽车无线电或其他音频源的信号，以提供更高质量的音乐体验。

二、通信应用：功率放大器在通信系统中也有重要的应用。

它们通常用于放大无线通信系统中的射频信号，以增加通信距离和信号质量。

以下是一些通信应用示例：1.无线电通信：功率放大器用于放大无线电发射机的输出信号，使其能够覆盖更大的区域。

无线电通信设备，例如无线电报、无线电电话、卫星通信等，都使用功率放大器来提高信号的强度和可靠性。

2.雷达系统：功率放大器在雷达系统中起着至关重要的作用。

雷达系统通过发射和接收电磁波来检测和跟踪目标。

功率放大器用于放大雷达系统发射机的输出信号，以增加雷达的探测距离和精度。

三、医疗应用：功率放大器在医疗设备中也有许多应用。

以下是一些医疗应用示例：1.心电图机：心电图机用于记录和显示患者的心电图。

功率放大器在心电图机中起着放大心电信号的作用，以便医生能够更清晰地分析和判断患者的心脏情况。

2.超声波医学成像：超声波医学成像是一种常见的影像诊断技术。

功率放大器在超声波成像设备中用于放大回波信号，以获得清晰的图像。

四、空调及电力工业应用：功率放大器在空调及电力工业中有广泛的应用。

分频器原理分频器是一种电子电路装置，主要用于将输入的信号分为不同频率的部分。

其工作原理主要基于LC滤波器（电感和电容构成的滤波网络）来实现。

根据输入信号的频率特性，分频器可以将信号分为高频、中频和低频等不同部分，从而满足各种应用场景的需求。

分频器在音频领域中的应用较为常见，如在音频功率放大器中，分频器可以帮助将音频信号分为不同频率段，如高音、中音和低音等。

这样，各个频率段的信号可以分别经过相应的放大器处理，再传输给相应的扬声器进行播放，从而实现完整的声音还原。

分频器的工作原理如下：1.偶数分频：使用计数器在信号的上升沿或下降沿进行计数。

当计数器的值等于分频系数的一半或整数时，信号翻转。

例如，一个上升沿计数的计数器，每次计数到2时，输出信号翻转一次；每次计数到4时，输出信号再次翻转。

这种方法适用于偶数分频。

2.奇数分频：相较于偶数分频，奇数分频器的设计稍复杂。

一般采用上升沿计数，当计数到(N-1)/2时，输出信号翻转；计数到(N-1)时，输出信号再次翻转。

若要实现50%的占空比，可以通过“错位相或”的方法实现。

3.LC滤波器：分频器中的LC滤波器根据信号频率的不同，对信号进行筛选。

高通滤波器允许高频信号通过，阻止低频信号；低通滤波器则允许低频信号通过，阻止高频信号；带通滤波器则允许特定频率范围内的信号通过。

4.阻抗补偿网络：有些分频器中还会加入由电阻、电容构成的阻抗补偿网络，以使音箱的阻抗曲线更平坦，便于功放驱动。

分频器利用LC滤波器和计数器等电路元件，将输入信号分为不同频率部分，以满足各种应用需求。

在不同领域，分频器的具体实现方式可能有所不同，但其核心原理均基于LC滤波器和计数器。

电子分频器的功能及分类
目前的扬声器还未能做到在整个音频范围（20Hz-20kHz）内获得比较均匀的重放频响特性，因此，只能用两只扬声器（一只高音、一只低音）或三只扬声器（高、中、低音）采取类似“接力”的办法来获得良好的音响效果。

这样一来就需要设置一个专门的电路（称为分频器或分音器）以便把音频全频带分成两个或多个频段，分别送到不同的扬声器去放音。

如前所述，分频器分为功率分频（后级分频）和电子分频（前级分频）两大类。

功率分频是在音箱内部装设由电感、电容组成的分频网络，因而结构简单，连接方便，通用性强，在家用音箱和小功率专业音箱中广泛采用。

但是功率分频网络要用大电流的电感元件，调整困难，分频点不易准确，功耗也较大，各频段输出功率大小的比例难以调整。

因此在功率较大、要求较高的专业音响系统普遍都不用或少用功率分频而采用电子分频。

近年在家庭影院等一类家用音响中，需要产生超重低音效果时也都采用电子分频电路。

电子分频系统的核心部分是电子分频器，它的任务是在功率放大器之前，把音频信号按高、低两个频段（称为2分频）或高、中、低三个频段（称为3分频）分别输出，送至各频段专用的功率放大器，以驱动各频段的扬声器。

2.1声道音箱电路设计中前置放大器电子音频分频原理说明自从数字技术进人音频领域，音源和输入系统的音质得到了很大的改善，前置放大器变成几乎只是音源选择开关和音量电位器的简单东西。

但与此相反，输出系统却与模拟时代时一样变化不大，其原因主要是扬声器的原理并无大变。

由于声频范围宽至九至十个倍频程，要使扬声器的振动系统在如此宽的频率范围内，完全线性地按照电信号振动十分困难．再要求具有线性的声辐射特性，几乎是不可能的。

一个解决的途径是把声频范围分成数段，再用数只扬声器分段放音，这即是多扬声器系统，常见的是二单元和三单元系统。

但是分割频带需要分频网络．一般是在功率放大器和扬声器之间插入L、C滤波器。

由于扬声器并非纯电阻成分，给分频器的设计带来困难，不易得到良好的性能；且优质的分频器需要选用优质的电感器和电容器，价格不菲。

此外，由于各种扬声器的效率不同(高音扬声器比低音扬声器约高6分贝)，为了平衡整个频带的声压，需要在分频器中插入衰减器，以降低高效率扬声器的电平，其结果是整个扬声器系统成为几个最低效率扬声器的组合。

为了改变这种情况，产生了多通道放大器方式。

在前置放大器之后用有源滤波器分割频带，各频段有自己的功率放大器和扬声器，各频段的电平在各功率放大器之前用电位器调整。

这种方式的优点是显而易见的，它取消了前述LC网络，又能有效地利用各个扬声器的效率；同时，也降低了对功率放大器的频率要求，输出功率也可以小一些；这种结构示于图1。

其关键电路是有源滤波器。

滤波器有低通、高通、带通滤波器以及带阻滤波器。

低通滤波器容许从零频至其截止频率的分量通过，而阻止高于截止频率的分量；高通滤波器阻止低于其截止频率的分量，而容许高于它的分量通过；带通滤波器容许界于其低截止频率和高截止频率之间的频率分量通过，而阻止这一频率范围外的所有频率分量。

使用运算放大器的有源滤波器可以取消电感元件。

并能获得电压或电流增益。

按滤波器截止特性不同可分为贝塞尔型、契比雪夫型和巴特沃斯型，其特性曲线见图2，主要表现在截止频率附近，贝塞尔型下降缓慢，契比雪夫型下降陡峭，而巴特沃斯型界于二者之间。