电子测量音频功率放大器技术指标的意义与检测方法研究..doc

音频功率放大器技术指标的意义与检测方法研究 摘要 本文介绍了音频功率放大器的重要技术指标和检测技术在功率放大器上的应用。 关键词 音频功率放大器 技术指标 检测技术 Abstract This article describes the major technical indicators of audio power amplifiers and application of electronic measurement technology on the audio power amplifiers. Key word Audio power amplifier Electronic measurement technology 一、 引言 自从爱迪生在1877年发明留声机至今已有120多年了，由当年机械式录音/重播系统发展到现在的高科技数码系统，其中的进步可谓翻天覆地。不过在这120多年中的音响技术发展却是很不平均的，在发明留声机后的大约60至80年中，音响技术的发展是相当缓慢的不过也取得了一定的成果，例如录放音以电动方式取代了机械方式，开始采用多极真空管等等。　　使音响技术得以快速发展是在927年，美国贝尔实验室公布了划时代的负反馈（负回输，NFB）技术，声频放大器从此开始步入了一个新纪元。所谓高保真（High Fidelity）放大器，其鼻祖应该是追溯至1947年发表的威廉逊放大器，当时Willianson先生在一篇设计Hi Fi放大器的文章中介绍了一种成功运用负回输技术，使失真降至0.5%的胆机线路，音色之靓在当时堪称前无古人，迅即风靡全世界，成为了Hi Fi史上一个重要的里程碑。在威廉逊放大器面世后4年，即1951年，美国Audio杂志又发表了一篇“超线性放大器”的文章。第二年6月，又发表了一篇将威廉逊放大器超线性放大器相结合的线路设计。由於超线性设计将非线性失真大幅度降低，许多人硌起仿效，再次形成了一个热潮。超线性设计的影响时至今日21世纪仍然存在，可以说威廉逊放大器和超线性放大器标志著负回输技术在音响技术中的成熟。从那时候开始，放大器的设计和种类可谓百花争艳。技术的进步是前70年所望鹿莫及的。现在，音频功率放大器主要由前置级、音调级、功率放大级3部分组成。前置级要求输入阻抗高、输出阻抗小、频带宽、噪声小；音调级对输入信号主要起到提升、衰减作用；功率放大级是音频功率放大器的主要部分，它决定输出功率的大小，要求输出效率高，输出功率大的特点。对整机的要求是失真小、噪声低，有较好的扩音效果。 二、音频放大器重要参数 1、阻尼系数指放大器的额定负载(扬声器)阻抗与功率放大器实际阻抗的比值。 阻尼系数是放大器在信号消失后控制扬声器锥体运动的能力。要求，PSRR值越大越好，音频放大器输出音质就越好。 2、总谐波失真加噪声(TttD+N) 总谐波失真(total harmonic distortion)是指一个模拟电路处理信号后，在一个特定频率范围内所引入的总谐波失真量。 噪声(noise)是指通常不需要的信号。有时是由于热或者其它物理条件产生的在线路板上的其它电气行为(干扰)。从THD+N的定义中不难看出总谐波失真和噪声越小越好。 3、信噪比(SNR) 信噪比(Signal to noi se ratio)通常指一个模拟信号中有用信号和噪声之间的比值。 4、增益(Ao) 对音频功率放大器来说增益通常指放大器输出功率和输入功率之间的比值。增益越大蜕明放大器的效率越高。 5、最大输出功率(POCM) 输出功率反映了一个音频功率放大器的负载能力，通常音频放大器厂家会提供产品的在一定工作电压和额定负载下的最大输出功率。 6、白噪声所有用来测试音箱的谐振和灵敏度的。频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。 7、灵敏度对放大器来说，一般指达到额定输出功率或电压时输入端所加信号的电压大小； 音箱的灵敏度是指在经音箱输入端输入1W\1KHZ信号时，在距音箱喇叭平面垂直中轴前方一米的地方所测试得的声压级。 8、阻尼系数指放大器的额定负载(扬声器)阻抗与功率放大器实际阻抗的比值。 阻尼系数是放大器在信号消失后控制扬声器锥体运动的能力。 三、音频放大器重要参数测试方法 （一）信噪比测量(S/N或SNR) 信号测量一般采用的是指定输出电平的中频段正弦信号(通常为1kHz)，指定电平通常是指设备的最大标称或标准的工作电平。 噪声测量必须指定测量带宽和加权滤波器。两个测量的比值就是设备的信噪比。 如果测量仪器特性包括一个相对dB单位，其0dB基准可以设定成等于输入信号电平值，那么信噪比的测量就比较容易了。 利用这一特性，功