放大器

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音频功率放大器(或功率放大器)是一种电子放大器,可将低功率电子音频信号(例如来自无线电接收器或电吉他拾音器的信号)放大到足以驱动扬声器或耳机的电平。放大器存在于各种音响系统中,包括扩声、公共广播和家庭音响系统以及吉他放大器等乐器放大器。在信号被发送到扬声器之前,它是典型音频播放链中的最后一个电子阶段。 这种链中的前级是低功率音频放大器,它们执行信号预放大等任务(这特别与唱片转盘信号、麦克风信号和来...

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音频功率放大器(或功率放大器)是一种电子放大器,可将低功率电子音频信号(例如来自无线电接收器电吉他拾音器的信号)放大到足以驱动扬声器耳机的电平。 放大器存在于各种音响系统中,包括扩声、公共广播和家庭音响系统以及吉他放大器乐器放大器。 在信号被发送到扬声器之前,它是典型音频播放链中的最后一个电子阶段。

这种链中的前级是低功率音频放大器,它们执行信号预放大等任务(这特别与唱片转盘信号、麦克风信号和来自拾音器的电子乐器信号相关,例如电吉他和电贝司) 、均衡(例如,调整低音和高音)、音调控制、混合不同的输入信号或添加混响等电子效果。 输入也可以是任意数量的音频源,如电唱机、CD 播放器、数字音频播放器和盒式磁带播放器。 大多数音频功率放大器需要这些低电平输入,即线路电平。

虽然音频功率放大器的输入信号(例如来自电吉他的信号)可能只有几百微瓦,但对于小型消费电子设备(例如闹钟收音机),其输出可能只有几瓦、数十或数百瓦 对于家庭立体声系统,夜总会的音响系统需要几千瓦,大型摇滚音乐会扩声系统需要几万瓦。 虽然功率放大器以独立装置提供,通常针对音响发烧友和扩声系统专业人士的高保真音响发烧友市场(利基市场),但大多数消费电子音频产品,如时钟收音机、立体声扬声器和电视,功率相对较小 集成到产品中的放大器。

历史

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Lee de Forest 于 1912 年左右发明了音频放大器,他于 1907 年发明了xxx个实用的放大电子元件,三极管真空管(或英式英语中的阀门),使之成为可能。三极管是一个带有控制栅的三端器件 可以调节电子从丝到板的流动。 三极管真空放大器被用来制造xxx台 AM 收音机。 早期的音频功率放大器基于真空管,其中一些实现了非常高的音频质量(例如,1947-9 年的 Williamson 放大器)。

随着 20 世纪 60 年代后期廉价晶体管的广泛应用,基于晶体管的放大器变得实用。 自 1970 年代以来,大多数现代音频放大器都基于固态晶体管,尤其是双极结型晶体管 (BJT) 和金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)。 与电子管放大器相比,基于晶体管的放大器重量更轻、更可靠且需要的维护更少。

MOSFET 由贝尔实验室的 Mohamed Atalla 和 Dawon Kahng 于 1959 年发明,1974 年由东北大学的 Jun-ichi Nishizawa 改造成用于音频的功率 MOSFET。功率 MOSFET 很快被雅马哈制造用于其高保真音频放大器。 JVC、Pioneer Corporation、Sony 和 Toshiba 也于 1974 年开始制造采用功率 MOSFET 的放大器。1977 年,Hitachi 推出了 LDMOS(横向扩散 MOS),这是一种功率 MOSFET。 日立是1977年至1983年间xxx的LDMOS制造商,期间LDMOS被HH Electronics(V系列)和Ashly Audio等制造商用于音频功率放大器,并用于音乐和公共广播系统。 D 类放大器在 20 世纪 80 年代中期取得成功,当时低成本、快速开关的 MOSFET 可用。 许多晶体管放大器在其功率部分使用 MOSFET 器件,因为它们的失真曲线更像电子管。

在 2010 年代,仍然有音频爱好者、音乐家(尤其是电吉他手电贝斯手、Hammond 风琴演奏者和 Fender Rhodes 电钢琴演奏者等)、音频工程师和音乐制作人更喜欢基于电子管的放大器,并且被认为是 更温暖的电子管声音。

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设计参数

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音频功率放大器的关键设计参数是频率响应、增益、噪声和失真。 这些是相互依存的; 增加增益通常会导致噪声和失真的不良增加。 虽然负反馈实际上降低了增益,但它也减少了失真。 大多数音频放大器都是工作在 AB 类的线性放大器。

直到 20 世纪 70 年代,大多数放大器都使用真空管。 在 20 世纪 70 年代,电子管放大器越来越多地被基于晶体管的放大器所取代,后者重量更轻、更可靠且维护成本更低。 尽管如此,电子管前置放大器仍在小众市场销售,例如家庭高保真发烧友、音频工程师和音乐制作人(他们在录音室使用电子管前置放大器)

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