放 大 器

一、概述

放大器（Amplifier ）是音响系统中最基本的设备，它的任务是把信号源的微弱电信号进行放大以驱动扬声器发出声音。由于放大器的输人和输出都是电信号，不牵涉到复杂的能量变换过程（如传声器把声能变成电能，扬声器把电能变成声能等），所以它是音响系统中技术比较成熟、各项电声指标比较高的设备。在国产专业音响设备中，进步最快，最能替代进口设备的产品就是一批国产名牌专业功率放大器。

放大器按其在音响系统中所处的位置及其分工不同，可分为前置放大器（前级）和功率放大器（后级）两大类。前置放大器的主要任务是把从各种信号源（如话筒、唱机、CD 唱机等）输人的信号进行选择和放大，并提供各种控制功能如均衡控制、音量控制、响度控制、平衡控制、音调控制和带宽控制等。前置放大器的输出电平一般定为0dB （即O.775V ）或略高一些，它只能驱动耳机放声，必须经过功率放大器进一步放大才能驱动扬声器放出宏亮的声音。功率放大器的主要任务则是把来自前置放大器（在专业音响系统中则是来自调音台）的信号进行功率放大以驱动扬声器发声。

在民用音响中，前级和后级的组合有两种方式，一种把前、后级装在一起成为一个单元，称为合并式放大器或称为扩音机，这种结构较简单，用得较普遍。另一种就把前级与后级分开装成两台设备，这时的功率放大器常称为“纯后级”，这种结构较复杂，成本较高，但搭配较灵活。专业音响系统中则几乎全部是前、后级分开，而且大多数情况下是由调音台代替了前置放大器。只有少数是例外，如中、小功率的背景音乐扩声机、公共广播机、卡拉OK 机等仍然是采用合并式。

下面分别叙述前置放大器和功率放大器的结构、特性和应用。重点放在功率放大器，而前置放大器仅作扼要介绍。

1 ．前置放大器

图2 一1 是典型的立体声前置放大器（Pre Amplifier ）。因为立体声放大器的左、右通道完全相同，所以只画其中一路。

从图中可见，信号源有：唱机、调谐器、录音机和线路输入（LINE IN）或辅助输人（AUX IN ) 。 这个辅助输人是为了增加灵活性，例如在需要时，可供连接CD 机、影碟机、录像机、电子琴、电吉它、电倍司（低音电吉它）、合成器等高电平（100mV 以上）信号或其他线路的输出信号等。

不同的信号源，不仅输出电平和要求与之匹配的负载各不相同，而且它们各自的频率特性也有很大的差异。因此，前置放大器必须根据各信号源的特性而给予相应的放大和阻抗匹配、频率均衡、甚至衰减，以保证不论选用何种信号源，都能达到所规定的输出电平和获得平坦宽阔的频率特性。一般要求前置放大器输出电压能达到0dB ，即0.775V 或1V 左右。表2 一1 为几种常见的信号源输出电平和负载阻抗。从表中可见，信号源的输出电平高至数百毫伏（如调谐器）甚至2V （如CD 机），低至1mV （如动圈式拾音头），相差悬殊。但我们要求前置放大器的输出无论对任何信号源都应达到1V 左右。因此，前置放大器对各信号的放大量就不应该一致。例如对lmV 的动圈式拾音头的放大就要1000倍（60dB ) ，而对200mV 输出的调谐器则只需放大5 倍（14dB ）。

一般来说，前置放大器中主通道的放大量不用太大，只要满足高电平输人的信号源能获得1V 输出就可以了。当然，由于音调控制电路等有衰减作用，设计应留有一定余量。至于低电平的信号源（如唱头、话筒）可通过各自独立的均衡放大器，获得足够的放大量，再通过信号源选择器加至主通道中。

信号源选择器的作用是使用户随心所欲地选择各类信号源。信号源选择器大多是旋钮式或按键式，其中，轻触式的按键选择器，内部多用微处理器管理。

大多数前置放大器都设有音调控制器和立体声平衡调节器。典型的音调控制器特性见图2 一2 。一般来说，音调控制器都有高低音调整旋钮，可以通过它们的调整使高、低音得到适当提升或衰减。通常，高低音的最大提升或衰减量在±20dB 左右。进行音调提升的主要原因是：人耳对声音的频率响应是不平直的，尤其是响度较低时，对中频( 1kHz～3kHz）特别敏感，而对高频与低频则敏感性特别差。所以，通过音调控制器提升高、低频，以补偿人耳的不足。此外，聆听的环境也可能对高频或低频有不同的损耗，音调控制器也可以补偿这些环境之不足。

立体声平衡的简易控制，见图2 一3 。从图可见，通过对电位器RP 的调整可以使L （左）和R （右）声道的音量达到平衡。如果左右声道不平衡，人的左右两耳就会产生附加的声级差，从而使声像产生不必要的偏移，立体声的声像还原就会失真。在工程调试时，该调节器还便于人们独立调试左、右声道。把该调节器满调向左，便只有左声道信号；反之便只有右声道信号。

前置放大器还有均衡控制、响度控制、带宽控制等功能，此处从略。

如前所述，由于在专业音响系统中多配置调音台而很少使用单独的前置放大器，故本书对此不作深人讲述。至于前后级合并式的小功率广播扩音机，则将在下一节讲述功率放大器时作为实例作一些典型产品介绍。而对起到“前级”作用的调音台，以及类似前后级合并式的卡拉OK 机，由于在专业音响系统中用得较多，特别是调音台，本书将专门辟出一定章节作较详细的讲述。

2 ．功率放大器

功率放大器（Power Amplifier ）的任务是放大来自前置放大器的信号，产生足够的不失真输出功率，以驱动扬声器正常工作。与前置放大器相比，功率放大器是处于大信号输人和大信号输出的工作状态。功率放大器件的电压电流动态范围很大，所以容易引起非线性失真。另外由于整个音响系统的功率损耗绝大部分都在这里，因此还有电源效率的问题。

声频功率放大器按工作状态分有甲类（A 类）、甲乙类（AB 类）和乙类（B 类），还有所谓A ⁺ 类和AA类等等。甲类放大在正弦信号输人的整个周期内都有集电极电流流通，所以，输出的波形失真最少，但是没有输人信号时，依然存在着相当大的静态电流，所以效率很低；甲乙类放大在没有信号时也会有小的静态电流，效率较高，但失真较大；乙类放大器没有输人信号时，其静态电流为0 ，效率最高，但失真也最大。一般来说，家庭和专业音响大部分功率放大器都采用甲乙类,也有采用甲类的。

按电路形式来区分，功率放大器有：单管功率放大器和双管推挽功率放大器，带输出变压器和不带输出变压器等。不带输出变压器的功率放大器又分为OTL 和OCL （既无输出变压器和无输出电容器），绝大部分的专业音响都采用OCL 电路，而背景音乐、紧急广播用的放大器由于需要较高的电压传输，故普遍采用带输出变压器的放大器。

二、功率放大器的技术指标

80 年代颁布的两项国家标准― GB 1982 一80 声频功率放大器（扩音机）基本参数与一般技术要求，GB 1983