功放电路失真

话说天逸的有源低音炮家族

随着高清家庭影院的迅速普及，“有源低音炮”这种相对专业的音箱器材，也逐渐为广大影视迷青睐和接纳，从专业影院...

随着高清家庭影院的迅速普及，“有源低音炮” 这种相对专业的音箱器材，也逐渐为广大影视迷青睐和接纳，从专业影院下嫁到了寻常百姓家，成为家庭影院不可或缺的重要成员之一。如今说到家庭影院的配置，它的地位已达到了“无炮不欢”的高度！更有甚者，一些喜爱重口味的HI-FI玩家，也想方设法的将自己的高保真音响系统改造成为2.1系统，以满足自己喜欢重金属打击乐、迪斯科、摇滚乐等流行元素的心理需求。一起走进天逸有源低音炮家族的世界，看看这些能发出超低音的“怪物”究竟是何方圣神？

所谓有源低音炮，其实并非高新科技产品，喜欢到专业电影院看电影的朋友都有感受，专业电影院有一种让人赏心悦目、热血喷张的特殊声场效果，尤其是在看电影大片时那种滚滚如仲夏沉雷、拳拳到肉的极致震撼感（或者称之为影院气场），这种感受其实就是有源低音炮的杰作！

有源低音炮也就是自带低音功放和低音喇叭的音箱，是专门针对（电影）音乐中所特别灌制的超低频效果声声道而设计的功率放大和播出的低音音箱产品。在天逸的历史上，曾经生产过很多规格型号的有源低音炮，为此我们就选出在产的两款带有典型意义的产品向大家做一个详细的介绍：

其实，市面上流行的有源低音炮纵然有多种款式和型号，但概括起来不外乎两种：模拟电路和数字开关电路。

一、模拟电路的低音炮：

就是输入音频模拟信号，经过一系列低通高截电路---大环牛及电源滤波供电电路---高保真功率放大电路，直接推动大口径长冲程低音喇叭发声，天逸产品中最具代表的型号为USB-12TD。

SUB-12TD是广州天逸音响专门为次世代高清家庭影院设计生产的重量级高档有源超低音炮，该产品将一个功率强劲的超重低音专用功放和一个品质卓绝的12英寸超重低音音箱完美地结合在一起。它使用方便、功率强大、低频低沉有力、具有极强的震撼力。

典型的有源低音炮电路通常都是由输入端专门设计了一组频率低通高截滤波电路对输入音频进行筛选，然后配合典型的高保真电流、电压放大和末级功率放大电路，去推动至少10--15寸的大口径长冲程低音喇叭组成。由于低频的声音重放和箱体的体积及防驻波措施等物理属性关系密切，因而质量好的低音炮箱体不但体积巨大，而且非常的结实，份量十足！这也是判断一只低音炮品质的最起码的依据之一。

此外，特别拆开音箱，看到了这只超大型的12寸低音喇叭的确是采用了大型的超强天然双磁钢设计，高弹性的宽边橡皮悬边和超长冲程的大口径音圈设计，也为滚滚如雷的低频重放奠定了很好的物理基础。

功放电路方面：

一级性能优异的低噪声恒流源和电子稳压的差分电压放大电路、一级电流放大电路、末级高效率的大电流甲乙类推挽功放电路等。功放最末级增加了一级由Q12/Q15担纲的电流放大扩充电路去推动达林顿功率放大，推挽电路上下臂共4只15A/150W的2SC5200/2SA1943东芝大功率管，配合超大的铝合金外露式梳状散热器，以确保该电路在4欧时有350W的充足功率输出。相信这样大的功率储备，足以满足一只优秀低音炮的严格功率要求！在充分保证主体功放电路优秀的同时，该电路还设计了一系列过流、过压、过热等保护电路，以保证该低音炮正常工作时的可靠性。

开箱可见：

在选择电阻电容时，所有的电阻均选用优质五色环金属膜电阻。在可能影响音质的主要通道和电源滤波部份，分别选用了音质好、可靠性高的音频专用电容和倍受青睐、容量高达20000微法的日本红宝石音响专用电解或MARCOM优质音频专用电解大水塘；右侧一只400VA的巨型变压器十分醒目，为整机提供了充沛的动力保障！

模拟电路的低音炮技术已经相当成熟，可靠性很好，可以长期工作在高功率大音量的环境，音质音色自然，有浓郁的低频和强悍的震撼感，可以很好的与整套音响的中低频无缝衔接。唯有电声转换效率不高。体积庞大，并且体重如山......

主要技术指标

1 .频率范围: 25Hz-250Hz

2 .信噪比: ≥95dB(A计权)

3. 电源: ~220V/50Hz-~110V/60Hz

4. 整机功耗: 450W Max

5. 净重: 30.2 Kg

6.外形尺寸(mm): 370宽x470高x467深

7.功率: ≥300W/4欧

8.失真度: ≤0.08

价格：3980元/只

二、数码开关电路的低音炮：

为了提高模拟电路低音炮的电声转换效率，减轻自身重量、节能环保，天逸音响专门为次世代高清家庭影院设计生产了另一系列的有源超低音炮，该产品将一个功率强劲的超重低音数字功放和一个品质卓绝的12英寸超重低音音箱完美地结合在一起。它使用方便、功率强大、节能环保、电声转换效率高达80%，低频低沉有力、具有极强的震撼力。放大器设计有相位切换、线路输入、平衡输入、EQ调节以及频率调节等功能，功能十分完善，营造声音震撼的效果也非常的明显和确切。

电路方面：

SUB-1280低音炮选用了专业影院使用的数字功放电路。关于数字功放，现在这种技术已经相当成熟，尤其是使用在高功率爆棚效果要求很高的低音炮中，和模拟功放相比，它具有高效节能，可靠等优点，其中最典型的优势如下：

1. 数字功放电路的过载能力远远高于模拟功放。模拟功放电路分为A类、B类或AB类功率放大电路，正常工作时功放管工作在线性区；当过载后，功放管工作在饱和区，出现谐波失真，失真程度呈指数级增加，音质迅速变坏。而数字功放在功率放大时一直处于饱和区和截止区，只要功放管不损坏，失真度不会迅速增加，如图1所示。图1全数字功放与普通功放过载失真度比较:由于数字功放采用开关放大电路，效率极高，可达75%~90%（模拟功放效率仅为30%~50%），在工作时基本不发热。因此它没有模拟功放的静态电流消耗，所有能量几乎都是为音频输出而储备，加之前后无模拟放大、无负反馈的牵制，故具有更好的"动力"特性，瞬态响应好，"爆棚感"极强。

2.交越失真和失配失真:模拟B类功放在过零失真，这是由于晶体管在小电流时的非线性特性而引起的在输出波形正负交叉处的失真（小信号时晶体管会工作在截止区，无电流通过，导致输出严重失真）。而数字功放只工作在开关状态，不会产生交越失真。模拟功放存在推挽对管特性不一致而造成输出波形上下不对称的失配失真，因此在设计推挽放大电路时，对功放管的要求非常严格。而数字功放对开关管的配对无特殊要求，基本上不需要严格的挑选即可使用。

3.功放和扬声器的匹配由于模拟功放中的功放管内阻较大，所以在匹配不同阻值的扬声器时，模拟功放电路的工作状态会受到负载（扬声器）大小的影响。而数字功放内阻不超过0.2Ω(开关管的内阻加滤波器内阻)，相对于负载（扬声器）的阻值（4~8Ω）完全可以忽略不计，因此不存在与扬声器的匹配问题。

4. 瞬态互调失真模拟功放几乎全部采用负反馈电路，以保证其电声指标，在负反馈电路中，为了抑制寄生振荡，采用相位补偿电路，从而会产生瞬态互调失真。数字功放在功率转换上没有采用任何模拟放大反馈电路，从而避免了瞬态互调失真。

5.声像定位对模拟功放来说，输出信号和输入信号之间一般都存在着相位差，而且在输出功率不同时，相位失真亦不同。而数字功放采用数字信号放大，使输出信号与输入信号相位完全一致，相移为零，因此声像定位准确。

在充分保证主体功放电路优秀的同时，该电路还设计了一系列过流、过压、过热等保护电路，以保证该低音炮正常工作时的可靠性。在选择电阻电容时，所有的电阻均选用优质五色环电阻和可靠性很好、漏电小的聚酯电容及高耐压低损耗的优质电解电容。此外，笔者特别拆开音箱，看到了这只超大型的12寸低音喇叭的确是采用了大型的超强天然特大磁钢设计，高弹性的宽边橡皮悬边和超长冲程的大口径音圈设计，也为滚滚如雷的低频重放奠定了很好的物理基础。