转贴：某音响行家对功放IC的评论，内容很长，不过值得收藏

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字太小看不清，加大加粗 ---------------------- 我从别的网友那里得知你采用LM4766来制作30W功放机推你的全频喇叭。 早在98年，美国NS公司刚推出LM4700系列功放IC之时，NS公司住香港的总代理（具体负责NS公司音响IC推广的先生叫李永贤）就给过我几款当时新出的功放IC样品试用，如LM3876、LM3886、LM4701等等。美国NS公司还根据我设计的电子三分频音响系统需要专门制作过一片内含4个功放的IC，特点是几乎没有外围元件，带静音功能，在20V电压下每个功放驱动4欧负载可以输出10W额定功率。这片4功放IC样品还在我手里，可以说是在同类输出功率的IC中使用最方便的优秀器件。当时柏力公司正给美国Packard bell公司生产带重低音的多媒体3D有源音响，功放板放在显示器里，工作环境不佳，一台翻修就等于10台白做，因而对功放IC的性能要求很高。由于生产数量大，美国NS公司为争到器件订单，下了点工夫在这款输出功率为10W×2的双功放IC上。起初他们连静音功能都没做好，后来根据我实际研究出来的改进电路修改好了IC内部电路。在用过上百万片之后确认不错，才考虑将两片合成为一体，制作出4功放IC。它原本是最适合做书架式电子三分频音响的功放IC，可惜柏力公司很快垮掉，这款4功放IC也就没批量推出过。 《电子制作》2000年第10期刊登过我写的文章“正确应用好功放IC”，专门介绍了从80年代初到90年代末的常用功放IC实际性能。这篇文章已经是音响制作参考经典，在网上被许多网站引用。我发给你的《怎样成为电子设计制作高手》电子书中也收录有该篇文章。LM4700系列功放IC原本是LM1875的改进型，增加了静音控制功能，正式推出时才有LM4701、LM4766等型号，但反而没有80年代出的LM1875性能好。原因就是NS公司在90年代改用另一种过热过流检测判断方式，反而把后来推出的包括LM3876、LM3886和LM4700系列在内的功放IC都没有做好。详细介绍参看“正确应用好功放IC”一文。简言之，LM4700系列功放IC是美国NS公司推出的功放IC中性能很差的器件，只适合驱动8欧喇叭，驱动4欧喇叭时低音输出不正常，远不如用LM3876和LM3886。注意，LM3876和LM3886千万不要使用瓷片封装方式，否则不如使用LM1875。好多人不知道，LM1876就是将两片LM1875做在一起的双功放，因散热不如分开用两片LM1875好，在内部两个功放同时满负荷输出时，每个功放实际输出功率只能达到一半额定值。却有人评说LM1876比LM1875性能好。还有人把我采用TDA2030A做电子三分频高音单元功放作为依据，贬低LM1875的高音表现不如TDA2030A好。实际二者在高音表现上无区别，而LM1875的低音表现比TDA2030A好。乃是因为以前LM1875比TDA2030A的价格高得太多，我才在中音和高音单元功放选用TDA2030A。 老浦东如果在以前看过上述文章，就不会去玩美国NS公司推出的LM4700系列功放IC，应该会采用SGS公司制造的TDA7294、TDA7295、TDA7296这3个同系列型号功放IC；美国NS公司制造的功放IC中大功率管都是三级管，而SGS公司制造的TDA7294、TDA7295、TDA7296功放IC中大功率管乃是场效应管，耐热性能优良。LM4700系列功放IC在我手里是废物，LM3876和LM3886在我手里也只是摆设，根本不考虑使用它们。当初NS公司的产品推广人员和技术工程师在珠海请我吃饭，央求我在设计电路时使用LM3886，我说我并不希望自己的老板破产，大家各为其主，我只能选用TDA7294、TDA7295、TDA7296这3个功放IC。总的来说，SGS公司制造的功放IC质量都不错，在此行上明显比NS公司更专业。 98年，柏力公司总经理从上海买来一对售价为11000元的BOSE 363组合音箱来与我设计的电子三分频有源音响系统进行试听对比。BOSE 363采用高、中、低三个单元喇叭：高音单元为丝膜半透明球顶高音，表现水平绝不比丹麦的丝膜半透明球顶高音差，外观也更漂亮；中音单元为锥盆结构，制作也很漂亮；低音单元为6.5吋松压盆泡沫边喇叭，安装在箱体内部，从外面看不到低音喇叭；BOSE 363的箱体设计为低音炮方式，开口是长条矩形。特点是无论放什么音乐，只要有低音出现，总表现出“的士高”风味，80Hz很突出。老板让工厂照着BOSE 363制作出完全相同的箱子，低音单元使用6.5吋掺羊毛盆泡沫边喇叭，中音为我一直使用的最低档铁面壳纸盆球顶结构（该款喇叭是上海“银笛”的杰作，高音是你看到的普通丝膜球顶高音（也是上海“银笛”的杰作）。我以前之所以喜欢用“银笛”喇叭，就是它比其它品牌喇叭价格便宜。BOSE 363采用TDA7294制作的功放来推，输出50W功率失真小于0.1%；自制音箱用我还是在92年设计的电子三分频功放电路推动，低音功放为一只TDA1521接成BTL输出方式只有24W；中音和高音功放各为一只TDA2030A接成OTL输出方式，因银笛铁面壳纸盆球顶中音只有8欧规格，驱动功率只能达到6W；高、中、低三路总共只有36W。在使用同一台CD机播放相曲子的情况下切换对比试听，音量开到都没有产生失真的相同响度。找了几十人来听，结果是大部分人分辩不出二者之间有差别，少数有经验的人在闭目仔细聆听后，辨别出是电子三分频有源音响比BOSE 363无源音箱声音好。尤其是请柏力公司先前的董事长自己听，在他感觉哪个更好时马上检查切换开关状态，每次被判断为好的都是电子三分频有源音响，而他没有检查切换开关状态时认定声音好的肯定是BOSE 363音箱。这个对比试听实验终于使董事长完全心服，从而使他在一个月后的董事会 上被解除职务时没有再与总经理作争论。后来，这对BOSE 363音箱改用100W以上功放驱动，播放的士高流行音乐，马上就显示出中音声压更高的优势。于是，又有人误以为BOSE 363音箱没有电子三分频有源音响声音好，是因为放大器功率不够大的原因。对此，我已事先给老板作了说明解释。99年，我制作出200W电子三分频有源音响后，就再没有谁说BOSE 363音箱没有电子三分频有源音响声音好是因为放大器功率不够大的原因了。当时也正因为总经理的弟弟对BOSE 363音箱造型特别欣赏，采用6.5吋低音喇叭制作的电子三分频有源音响是仿BOSE 363音箱结构，成为低音没有空气动荡感的士高风味。同时也做了倒相箱的电子三分频有源音响，但改用了5吋喇叭。实践证明，5吋喇叭做低音单元，无论如何也产生不出空气动荡感，而用5吋喇叭做书架音箱又显得不够小巧。相比之下，采用4吋喇叭做的书架式电子三分频有源音箱是最受国内外同行一致好评的款式。 为了澄清BOSE公司并非是做Hi-Fi的行家，99年,我们从惠威买了一对采用大口径平膜喇叭和6.5吋低音单元组合的书架音箱（价格为2400元）来做听音对比。仍采用TDA7294制作的50W功放来推，与采用5吋低音喇叭的电子三分频有源音响进行对比，在声场范围上明显是电子三分频有源音响要好，播放交响乐，电子三分频有源音响的整体分解能力远比级后分频的惠威音箱要强的多。但是在播放单独演奏的乐器时，就是惠威音箱表现得更出色。尤其是播放钢琴，平膜喇叭显示出比球顶结构喇叭明显更好的优势，声音清晰自然，而采用丝膜球顶高音播放钢琴就明显感觉虚而不实。平膜喇叭在播放弓弦提琴演奏的乐曲时也比丝膜球顶高音更清晰自然，而播放弓弦乐曲是丝膜球顶高音的强项。先前用BOSE 363音箱做对比时，无论播放什么音乐，都不如电子三分频有源音响表现出色，原因就在于它的中音喇叭是锥盆结构，高音喇叭也是同档次的丝膜球顶结构，不可能具有优势。在柏力公司负责做音箱的厂长汤先生也是一位资深的发烧友，香港人，他从珠海斯巴克买了一台5000多元的小功率胆机（特点是松香味足但输出功率仅十几瓦）来推一对2000多元的两分频丹麦书架音箱，高音单元是丝膜球顶结构。后来与采用5吋低音喇叭的电子三分频有源音响进行对比，就干不过电子三分频有源音响。这便是内行人并不欣赏丹麦音箱的原因。平膜喇叭肯定比丝膜球顶高音喇叭表现好，但振动幅度受限，不能替代大口径布膜球顶中音喇叭。 再来说你的全频带喇叭，当你使用仅能输出30W的LM4766劣等IC来制作你的功放机时，已经注定整个系统必定是低档“发毛”音响。我在前面已经告诉过全频带喇叭的特点是经得起高音冲击折腾。某些外行们认为，专业音响（通常指舞台音响）在几千元低价位才使用高音喇叭与低音喇叭进行组合，而在超过万元的高价位上要使用全频带喇叭，因而全频带喇叭才是水平更高的东西。其实他们不知道，由于舞台音响要求达到较高的声压级，为此需使用灵敏度为100db的喇叭，这等于减轻了对功放机的输出功率要求。但喇叭输出的声压级要靠振动盆推动空气来产生，无论是多高灵敏度的喇叭，最大振动幅度都限制在结构设计范围内。因此，如果高音要达到远超出平常的声压要求，舞台音响常常要达到120dB以上的响度，如果仍然使用专门的高音喇叭播放，就必须使用十到上百只高音喇叭来构成音柱或音壁。用10只喇叭组合才能使输出声压最多提高10dB，用100只喇叭进行组合才能使输出声压最多提高20dB！Hi-Fi类高声压输出系统就必须采用音柱来进行播放，制作成本很高。惠威曾经做有使用十几只中音单元和十几只高音单元构成的音柱，低音也采用多只喇叭构成音柱，其价格当然就低不了。而且Hi-Fi类喇叭的灵敏度通常在90dB之内，推动十几只喇叭构成的音柱，放大器的输出功率也得提高到超过千瓦的输出能力。所以，在声压要求较高的舞台音响中，采用全频带喇叭完全是出于无可奈何的办法，以牺牲音质来换取输出足够高的声压。国外舞台音响制造商当然不会告诉大众，这是没有更好解决办法的权宜之计。事实上，在大声压输出状况下，全频带喇叭上的小纸盆根本就不能正常工作，也就是在低声压输出状况下蒙蒙测试仪器，得到一条高音似乎也能达到20kHz的曲线。 到此，老浦东应该明白自己弄错了设计思路。在网上看到有人买了你的功放后，反复寄给你修改了7次，看上去服务挺到家。然而请想一下，如果厂家制造的产品发生“招回”反修事情，不仅产品名气要受到极大损害，经济损失也招架不住。柏力公司在99年第一次小批量生产200台电子三分频有源音箱时就发生过一个意外问题。我做样机使用的一只大功率场效应管（用于电源软启动和做电子滤波），正式生产时采购部没买到同厂家的货，换了另一厂家的同型号场效应管，结果发生关机自激，产生怪叫哼声。本应该在组装时马上通知我给予解决，但厂里没当回事，装完算数。销售部也没当回事，直接发货出去，然后才告诉给开发部。我知道后马上将问题解决，要求厂里翻修后才可以发货。但货已发出，虽然不影响使用，但还是有过半数的用户不能接受关机怪叫声，只得招回返修。一来一去，光运费都比加工费高出十倍，等于一分钱都没得赚。 你可能以为我在拆你的台，事实上我在头一次发贴给你时，并不知道你在做全频带喇叭。我的目的很明确，希望有志于振兴中国音响业的人士携手合作，有钱出钱，有技术出技术，共同把中国音响推向世界先进水平。在元件制造方面，中国落后于国外工业技术领先的国家，但在设计音响电路和鉴赏音响方面，中国人一点不比国外落后。这几天多查看了一下与音响相关的网页，发现国内已经有企业开始推出电子三分频有源音箱，日本人正在掀起玩电子四分频、电子五分频的音响。雅顿也推出了电子分频“猫王”系列音响系统，但雅顿的做法是把AV多声道系统利用来做高、中、低三个单元使用，属于低级玩法。青岛达菲音响已在推改造旧音箱的内置电子三分频功放，电路板照片看上去很吓人。其实用我设计的50W通用型电子三分频功放就足以满足普通大众的使用，而且造价不高。 现在已经不是10几年前的时侯，那时没有IT网，就靠数量有限的几家电子报和音响杂志做宣传。成都《电子报》老主编王有春曾告诉我，他先前也反感“玄吹派”，但后来发现玄吹促使了音响业发展，愿意给“玄吹派”提供宣传场所，反而不愿意登反对玄吹的文章。虽然我的许多篇与音响相关的技术文章曾在《电子报》上刊登，但基本上没有刊登过我反对玄吹的文章。例如赵娜丽在《电子报》上玄吹达华的傻瓜功放如何了得，简直就像红楼梦里刘姥姥第一次进大观园时的吃惊表现。我当时怀疑是中山达华出钱请赵娜丽做枪手，替他们做广告玄吹，蒙初入行道的爱好者买质量非常一般的傻瓜功放来用。“发烧轩主”也在上海的《无线电与电视》杂志上玄吹傻瓜功放如何如何好。94年，我在珠海买过达华的傻瓜功放给人修功放机，发现很容易损坏，实际测试性能也不佳。打电话向达华厂咨询，达华厂先推说是买到了冒牌货，他们的产品有特别的防伪标志，我买的傻瓜功放上就有他们所说的防伪标志。达华说没上过锡才可以退换！我事先又不知道达华的傻瓜功放是可靠性很差的货色，当然也 就没防着先弄过插排来连接。91年，《电子报》介绍了日本刚推出的AN7188双功放IC，该器件更是糟糕，有位朋友买了四片给我试用，两片刚通电就炸裂，另两片也在正常工作很短时间后，重新开机时炸裂，幸好没伤着人。最早出的TDA2030也很容易自激损坏，后来出的改进型TDA2030A才把性能做可靠。这些情况在当时反馈速度很慢，大众没有话语权，报刊杂志也怕刊登揭露消息与厂家扯皮，都只说好的情况。产品质量不好也能混上很长一段时间。但现在不同了，人们可以通过IT网马上把实际使用情况爆光。产品质量不好，很难蒙混下去。以你推出的全频带喇叭加LM4766功放IC作驱动，再加上用PVC管制作的密宫箱，内行一看就知道老浦东尚是门外汉。 关于用测试曲线蒙人，惠威算干的够漂亮。实际上，同一批完全一样的喇叭，听不出有任何差别，但测量它们的声压频率响应曲线，会出现明显的差异！而且只要调整测量咪头的接受方向和位置距离，对同一个喇叭进行测量也会表现为差别很大的曲线。谁还不会把最好看的曲线拿来做宣传？上海飞乐和银笛，都是按照规定给喇叭标平均失真指标，一般在不大于5%之内。而惠威是把270Hz左右的最低失真值标住成喇叭的失真指标，可小于0.2%，于是让大众以为惠威的低音喇叭比飞乐和银笛的低音喇叭要高级的多。其实使用相同材料制造的喇叭都是相同的档次。最有意思的是，惠威把看守仓库的老头拍照作为十分懂得欣赏音乐的行家宣传，确实让人感觉真有那么回事。如果把老浦东的形象拿来做宣传，也能令人感到特别的联想。在做广告宣传方面，惠威老总姚洪波是玩得很漂亮。不过现在因为有IT网，只要有人看到真相，马上在网上公布，就起不到蒙人作用了。故此，现在已经进入拼真才实力的时代，先得以公认的知识和器件把人说服，人们才会愿意去听，然后才会把东西买走。东西好才有回头客，才会有人自愿去做产品推荐。 可能老浦东还不太熟悉消费者保护法，如果消费者买到价格较贵的商品，反修超过2次就可以退货。如果确认是劣质产品，还要按销售价格处罚一倍赔偿给顾客。如果没开发票，工商局先根据偷漏稅行为处罚商家，将收据换成发票，然后再按照消费者保护法受理处理。所以，千万不要以为给顾客多次修改售出的商品是好事。除非卖的不是商品，而是专给人搞修理，修好为止。再退一步说，按照老浦东这样的弄法，怎么可能应付得了大量顾客？ 所以，我十分希望老浦东别在蛮干下去。就全频带喇叭加LM4766作功放驱动的系统，我不可能感兴趣听。如果老浦东不想改变做法，大家就只是交个朋友。如果老浦东愿意改变做法，我把电子三分频的成熟电路送给老浦东使用，尽快把市场打开，做出批量。我把上海做喇叭的好朋友也介绍给老浦东，大家好好合作闯出条道路出来。另外，我这里还有一点以前做的TDA7294专用PCB板可以送给老浦东去制作50W功放机。98年，TDA7294要28元/只，现在应该已经降价到10元之内。美国NS公司号称输出50W的LM3876明显比TDA7294差得太多，我还有点LM3876陶瓷封装样品，也可以送给老浦东。LM4701还有几只样品，也一起送给老浦东。我做的电子三分频书架音箱采用用的是TA8200和TA8201做功放。不是我喜欢这款IC，而是柏力公司先前请的YAMAHA美国工程师在设计全频带喇叭有源音箱时，选用了日本出的TA8200系列功放IC，特点是性能稳定，但外围电路略显复杂。美国工程师开发的3.5吋全频带喇叭有源音箱未能打开局面，我去柏力前就已经停产，因而在工程部存有几十片TA8200和TA8201。就器件来说，我现在对铝带高音喇叭感兴趣，希望铝带高音喇叭降价到大众容易接受的的200元之内。老浦东如果有铝带高音喇叭，我愿意拿那对丹麦丝膜球顶高音同老浦东换一只铝带高音喇叭来研究。惠威那只软球顶中音价格也挺高，但没有上海朋友做的软球顶中音喇叭好，我也可以用一对软球顶中音喇叭再换一只铝带高音喇叭来配对用。丹麦丝膜球顶高音在我看来是普通喇叭，上海朋友做的软球顶中音喇叭才是好东西，市面上买不到，仅有两对样品。 我暂时还不想来中山，中山在93年就有一个挺大的嘉华电器城做中低档音响。爱浪从佛山搬到中山后，中山音响的名气才比以前大，但他们不是做Hi-Fi的行家。这样，我把可以供老浦东使用的PCB板和IC先寄给你研究。东西已经在18号寄出，PCB板是TDA7294、TDA7295、TDA7296专用单路功放板，请老浦东自己去买这三种型号中任一款来用。LM4701和LM3886各寄了4片给老浦东，仅供研究，不推荐用到产品上。因LM4701和LM3886属于效果不佳器件，以前做的PCB板早就当垃圾扔掉。TDA7294的PCB板就一直留着，但IC就没得多余。其他发烧友如果想用TDA7294制作功放机，我还有几片双路输出的PCB板可以赠送，但邮寄费与购买包装盒子的费用得自己出。如果用快递寄来，请自己打听好快递费。需要者请先发电子邮件给我，本人在电子制作行业早就是DX级的知名人士，不会为20来元邮费钱骗人。普通功放板对我没有使用价值，可以送给用得着的人。而以前做的电子分频功放板当 时就全都被朋友们瓜分光，想要就得重新请电路板厂去制作。问题是电路板厂在7年前出的菲林和制作的丝网早就不再存在，一般只保留一年时间。重做要出制版费150元，做板数量少了不合算。除非有批量，否则我不会去做板。 这是早已经刊登过的参考经典,原文正确使用好功放IC 80年代以前，输出功率仅几瓦的声频功率放大器都要采用分立元件来制作。进入80年代后，国内开始研制生产出一些小功率的功放IC，但由于这些功放IC的性能指标不佳，尤其是可靠性比较差，很快就被国外生产的功放IC所取代。日本生产的HA1392、TA7240曾经是80年代用得非常普遍的功放IC。HA1392与TA7240的输出功率都只有4W ~ 6W。HA1392的工作频率上限较低，电源极性接反就即刻损坏。TA7240的外围电路设计难度较大，静音控制易受外界干扰而产生误动作。意法SGS公司在80年代初开发生产的TDA2030A算是比较好的一款功放IC，它的输出功率能够达到12W以上。尽管SGS公司在TDA2030A基础上又研制出TDA2040、TDA2050功放IC，使输出功率能够达到24W，但由于它们的电源适用范围只有±22V，如果使用未经稳压的整流滤波直流电供电，它们实际上都只能给4Ω负载输出12W功率。美国NS公司在80年代开发生产的LM1875功放IC，比SGS公司生产的TDA2030A功放IC输出功率高出一倍，原因就在于它的电源适用范围可以达到±30V。如果使用稳压直流电供电，TDA2030A与LM1875实际上都能在±18V供电条件下给4Ω负载输出24W正弦波有效功率。而且提高供电电压，除了使LM1875在更低的输出功率下发生功耗过载保护动作外，并不能增大输出功率。作为早期开发的功放器件，TDA2030A与LM1875都没有静音控制功能，对电源纹波的抑制能力也不够强。荷兰菲利普公司在意法SGS公司推出TDA2030A之后不久，也开发生产出一款性能指标类同的TDA1521Q双功放IC。该款功放IC的电源适用范围也是±22V，能够同时给两个4Ω负载分别输出12W功率。由于TDA1521Q已把决定放大倍率的负反馈电路做在IC内部，使用上相对比较简便。此后，菏兰菲利普公司又推出一款型号为TDA1514A的高性能功放IC，产品介绍资料上称它能够输出40W的功率。但是，实际的使用实验证明：在使用稳压直流电源供电的情况下，TDA1514A能够可靠工作的电源电压只到±18V，给4Ω负载输出的正弦波有效功率为24W。如果将电源电压提高到±20V以上电压，TDA1514A将出现过载保护动作，而且所进行的过载保护动作表现为半波截止输出。这样，人们只能把TDA1514A的工作电压设计为与LM1875相同的工作电压。 在90年代以前，电子器件生产厂商提供的功放IC输出功率实际都在30W以下。在经过10多年的努力后，美国NS公司和意法SGS公司都在90年代期间相继开发生产出多款输出功率超过30W的功放IC芯片。其中，LM3876、LM3886是美国NS公司的代表作，TDA7294、TDA7295、TDA7296是意法SGS公司的代表作。这些功放IC芯片都具有很小的安装体积和多项安全保护功能，使用上很可靠。但同时也正因为功放IC芯片需要有很可靠的过热、过流、过压、过功耗等多项安全保护功能，生产厂家在设计IC芯片的内部保护电路时，可能会因为所采取的检测方式过于敏感或欠成熟，出现一些不够良好的问题。生产厂家没有在其产品介绍说明中将这些缺陷写出来，固然有可能是不希望自己的产品销售受到影响，但更多的原因是他们自己也未必发现了这些缺陷，而需要用户在使用过程中将发现的问题反馈给生产厂家，他们再去改进开发新的器件。譬如，美国NS公司的音响工程师曾给我推荐使用他们生 产的功放IC，其中有一款型号为LM4701（样品型号为LM4700），该款功放IC据说是替代LM1875的器件，它具有静音控制功能，输出功率比LM1875高。但实际的使用证明：LM4701在推动4Ω负载时能够正常工作，不出现误保护动作的电源电压不可以超过±20V，最大输出功率只有20W。如果电源电压超过±20V，譬如为±22V时，输出功率不但不会增大，100Hz以下低声频段能够正常输出的功率会降低到只有10W。虽然在±26V稳压电源供电下，LM4701可以给8Ω负载输出25W功率，但因其电源实用范围只有±32V，在使用非稳压直流电源供电情况下，LM4701可以给8Ω负载输出的功率还达不到20W。又譬如，意法SGS公司生产的TDA7264双功放IC，产品介绍资料中标明它的最高工作电压为±25V，最大输出电流为4A，比TDA2030A的性能指标（最高工作电压为±22V，最大输出电流为3.5A）要高。但实际的使用证明：TDA7264在推动4Ω负载时，能够可靠工作，不出现误保护作的电源电压不可以超过±15V，相应的输出功率只有2×12W。此外，TDA7264工作时器件上的发热温度（测试点放在IC金属片上）应保持在70℃以下。否则， TDA7264的内部过热保护电路会因为IC在较高的发热温度下工作产生累积效应，在连续工作30分钟后出现“软保护”而使其能够输出的功率降低到正常值的1/4以下。本来，理想的过热保护功能应该是在功放IC的发热温度达到最高允许值时关断输出，待其温度冷却至比最高允许值低若干度时重新恢复输出。TDA7264工作之后，发热温度在短时间内达到110℃也没有出现过热保护，工作情况良好，人们会因此误认为TDA7264具有很好的温度特性而降低对它的散热要求。美国NS公司在80年代生产的LM1875功放IC虽然没有静音功能，但其内部设计的过热保护功能已接近理想要求，因此直到如今还继续被音响生产厂大量选用。但是美国NS公司在90年代生产的LM3875、LM3886大功率功放IC，在过热保护功能方面的表现却很令人失望！尤其是采用陶瓷绝缘封装的功放IC，因其导热状况不佳，LM3875在推动4Ω负载时，连10W以上的正弦波额定功率都不能连续输出。就是改成8Ω负载，陶瓷绝缘封装的LM3875能够正常输出30W正弦波额定功率的时间也仅能维持几秒钟就开始出现杂波。同样，陶瓷绝缘封装的LM3876，在推动4Ω负载时能够正常输出40W正弦波额定功率的时间也只能维持几秒钟就开始出现杂波。必须使用金属片导热的封装器件，并保持功放IC金属片上的发热温度不超过85℃，LM3875（或LM3876）、LM3886才能分别给4Ω负载正常的长期输出30W与50W正弦波额定功率。因此，人们在使用LM3875、LM3886等功放IC器件时，一定要给它们配上足够大的散热器。同时，用于给功放IC金属片绝缘的导热片厚度应尽可能薄，不要超过0.3mm，这样才能确保功放IC与散热器之间的温差只有几度。 意法SGS公司在80年代生产的TDA2030A功放IC，在过热保护方面的表现比美国NS公司生产的LM1875略差，它的特点就是当功放IC金属片上的发热温度超过105℃时输出信号波形上将出现杂波。而LM1875功放IC在发热温度低于最高允许值时，输出信号波形始终保持正常。只有当IC金属片上的发热温度达到115℃后，LM1875功放IC才关断输出。TDA2030A功放IC金属片上的发热温度也是要达到115℃后才关断输出，所以它有一个不稳定工作的温度段，好在这个温度段已经是很高的温度，对使用没有明显的影响。令人感到欣慰的是，意法SGS公司在90年代推出的TDA7296、TDA7295、TDA7294几款实际输出功率都能达到50W的功放IC，在过热保护方面的表现已经做得非常良好。它们在功放IC的发热温度低于最高允许值时，输出信号波形都始终保持正常良好。必须在功放IC金属片上的发热温度达到115℃之后，它们才关断输出。相对于其它大功率放大IC来说，意法SGS公司生产的TDA7296、TDA7295、TDA7294确实是其中的佼佼者。图①、图②是采用TDA7294功放IC设计的单、双声道50W通用功率放大电路，其中的MUTE输入控制端悬空时功放IC关断输出。将MUTE输入端与中点地连通后，功放IC进入工作。人们可以在MUTE输入端到中点地之间接入一只开关来控制功率放大器处于工作或静音状态中。具体使用时，完全可以直接用TDA7296、TDA7295代换TDA7294。图③～图⑥分别是对应的单声道与立体声双声道50W通用功率放大电路的印刷电路图和PCB排板铜箔图，可供人们参照仿制。经实际测试：这两个功率放大器本身的静态输出背景噪声电压不大于0.25mV，在4Ω负载上输出1W功率时的信噪比已大于78dB，因此在4Ω负载上满功率输出50W功率时的信噪比将高达95dB。有了性能良好大功放IC，人们自己制作高水平的Hi－Fi音响系统和自己制作高水平的多声道家庭影院音响系统，就不再成为困难之事。 （图①～图⑥位置） 程稳平2000年1月17日 这篇也早发表在电子制作上了自制高品质红外遥控音量调节器程稳平《电子制作》在2000年第7、8两期连续刊登了我设计的“200W电子三分频高品质有源音响”后，许多爱好者来信询问为什么没有给它设计音量调节电路。其实，我在推出200W、50W、18W系列电子三分频高品质有源音响之时，已经设计了可供它们通用的音量调节电路。我之所以没有马上将其介绍给大家，原因是需要进行反复地仔细研究后，才可以把最佳的作品提供给爱好者去仿做。 对音响电路有过研究的人，大都知道TA8184、LM1036、TDA1524这些专用于音量控制的直流音调IC。其中，TA8184的性能指标最好。LM1036的音质也不错，但它的左右声道平衡不够好、相差可能超过2db。LM4016 是LM1036的升级品，增加了3D环绕声处理功能。TDA1524的音质不佳，听感上明显单薄，人们一般不选用它。由于这些直流音调IC带有高低音调节功能，它们的输出信号峰峰值虽然可以达到8V，但输入信号的峰峰值最大只允许达到3V。然而从CD机输出的音频信号，除小型携带机外，一般都可以输出超过6V峰峰值的音频信号。现代录制的CD音乐节目都频繁出现超过4V峰峰值的音频信号，当把CD机输出的音频信号直接输入这些直流音调IC中时，幅度稍大的信号就要出现削波。为了防止信号削波，必须先将信号源输出的音频信号衰减10db才能输入到直流音调IC中，然后再对直流音调IC输出的信号进行相应的放大，结果是使整机信噪比下降了10db。以TA8184和LM1036来说，它们自身的信噪比在电路设计达到最佳时也只有80db，在经过上述先衰减再放大的处理后，整机的信噪比最多只能达到70db。这样的性能指标，显然达不到高品质音响系统的要求。就是对音质要求较低的多媒体音响系统，由于经常播放幅度大的低音信号，如果不采取先衰减再放大的处理方式，也不宜使用这些曾在上个世纪80年代风光过的直流音调IC了。 在高品质音响系统中，音量调节是很重要的环节。当音频放大器的信噪比已经做到90db以上时，音量调节器的信噪比如果不够高，整体的播放效果就会受到明显损害。普通电位器由于电阻膜片的空间面积比较大，很容易产生外部感应噪声。当把电位器旋到两端时，电位器产生的感应噪声较小。当把电位器旋到中间常用位置上时，电位器产生的感应噪声最大。实验证明，使用普通电位器做音量调节，在把电位器全部屏蔽起来，直接把信号源输出的音频信号加到电位器上时，整机的信噪比仅能够达到60db左右。要想降低电位器产生的外部感应噪声，只能使用低噪声放大电路将信号源输出的音频信号先放大10倍后，再将它加到电位器上。这样做的难点是前置低噪声放大电路需要使用较高的工作电压，必须超过±40V，才能在不发生信号被削波的情况下提高整机信噪比。由于加在电位器上的音频信号幅度被放大了10倍，在电位器上产生的热损耗也将增大100倍，因此不能再使用普通碳膜电位器，必须改用由若干个金属膜电阻串联构成的有级非连续调节的特制电位器来调节音量。这种特制电位器产生的热噪声比普通碳膜电位器产生的热噪声要低得多，价格也要贵得很多。许多高品质音响系统常采用这种方式来调节音量，但既便如此，整机的信噪比也仅能够达到85db左右，很少能够超过90db。所幸的是，在上个世纪90年代后期，国外已经有多家电子公司生产出新一代的音量调节专用IC。其特点是将一系列微型电阻串联集成在IC内部，通过集成在IC内部的数字电路控制电子开关实现触点切换。由于集成在IC内部的微型电阻体积非常小，几乎不会产生外部感应噪声，这些音量调节专用IC的信噪比都能达到90db以上，非线性失真不大于0.01%，输入、输出信号的峰峰值都允许达到电源电压值。以典型的音量调节专用IC芯片TC9235或SC9153来说，工作电压取为单9V或双±5V时，输入、输出信号的最大峰峰值可达到9.3V或10.3V，信噪比可达到100db，它们显然是性能良好的音量调节器件。 有了性能良好的新一代音量调节专用IC，人们只要按照生产厂商提供的应用电路进行设计排板，就可以制作出适合高品质音响系统使用的音量调节器了。但是，要把它制作成一个完善的音量调节器，人们还需要把红外遥控电路和音源切换电路也增加上去。图①所示电路即是我采用SC9153音量调节专用IC设计的具有2路音源切换选择，可进行手动调节和红外遥控的通用型音量调节器。我之所以选用SC9153来调节音量，是考虑到开机通电时的初始状态应该是一个合适的小音量状况。TC9235在开机通电时是处于最大衰减（－78db）状态下，只要关机重新打开电源，就必须给它调节很多步（2db/步），才能使输出音量达到先前的使用状况。SC9153的调节范围为0 ～－66db，它在开机通电时并不是处于最大衰减状态下，而是处于比较合适的小音量状况。为了弥补有级调节的缺陷，我在SC9153芯片的第4、第13脚与中点电平之间分别串入了1K阻值的双连电位器RW1，通过它可以将经过SC9153衰减输出的音量在大约3db的小范围内进行连续调节，从而使之更加符合各人喜好。在该电路图中，采用了人们熟悉的红外发射芯片SC9148和与之配对的红外接受芯片SC9149来实现遥控操作。另外，还使用了一片4二与非门(74LS132)和一片6反相器(74LS06)来实现手动按键和红外遥控与SC9153之间的连动控制要求。此部分属于经典附加电路，人们只要按照电路图中给出的参数选用元件，无须做任何调整就能正常工作。特别需要说明的是，该电路图中使用了一只性能指标不是很优秀的模拟开关芯片CD4051来切换信号源。从参数上看，模拟开关芯片的非线性失真可以达到0.2%，通道之间的隔离度也只有40db，这确实不是很好的性能指标。但由于模拟开关芯片具有高达100db的信噪比和很宽的通频带，同时输入、输出信号的电压峰峰值都允许达到电源电压值，而不大于0.2%的非线性失真已经小于人体听感上的分别能力，左右声道之间的隔离度只要达到30db就可以将它们分辨出来，因此用它来做音源切换完全能够获得良好的实听效果。当然，在使用之时必须把不用到的信号源关闭，以防止出现信号源串音。 图②、图③分别是该音量调节器的主、付印刷电路图。图②主印刷电路板必须装在金属屏蔽盒之中，金属屏蔽盒与印刷电路图的信号地须保持连通。图③付印刷电路板安装在金属屏蔽盒外面前面板上，它与主印刷电路板之间用两条6排线和一条3排线进行连接。由于印刷电路的排板是否合理对最终的工作状况将产生极大影响，为了取得最佳的效果，高鹏程先生专门对它进行了两次排板，并制作出实物样机验证各项指标都达到了设计要求。图④与图⑤分别是红外遥控部分的原理图和印刷电路图，原理图是IC生产厂家提供的标准应用电路，印刷电路图则是根据市面上买到的现成塑壳设计而成，人们可以根据自己实际找到的红外遥控器塑壳另外排出印刷电路图。图⑥、图⑦、图⑧是供爱好者直接仿制的PCB铜箔图，想自己仿制的音响爱好者，请根据自己的需要设计出音量调节器的外壳结构图。

功夫数码

马了先，慢慢看，谢谢楼主~

Jet

      非常好的文章。
      IC功放由于封装的限制，实际正弦功率比标称小很多。因为IC导热片面积很小，功率上去后迅速发热，即使使用大散热片，热量来不及传导，温度急剧上升，启动保护电路。
      有IC功放的朋友可做个试验。用8欧电阻做负载，接上示波器，输入正弦信号，调整到额定功率，一般几秒钟后热保护电路就会启动，输出就会降低。当然，采用并联结构的IC功放不会有这个问题，因为导热面积翻倍。

ccxdl

Jet 发表于 2015-5-9 16:42
非常好的文章。
      IC功放由于封装的限制，实际正弦功率比标称小很多。因为IC导热片面积很小，功 ...

功放IC多在4欧负载下工作，负载使用4欧，电源电压可以低一些。推8欧要提高工作电压，为此测试一定要用稳压电源供电，使用正负电源的要用能够输出两个独立稳压电源的双稳压电源供电，注意给功放IC接通电源前必须弦把正负稳压电源输出电压调节相同。

负载可以用电炉丝或者水泥电阻，必要时将其放进水里散热。

IC于散热器之间垫导热绝缘片时，绝缘片厚度不能大于0.25mm, 否则严重影响散热。

测量发热温度可用只有芝麻大的探头直接放到测量部位，测IC金属导热片时小心别与散热器短路，最好散热器与电路完全绝缘就不会发生事故。IC金属导热片在芯片内部已经与负电源连通，如果散热器接中点地，就不能让金属导热片与散热器短路。

IGNITION

学习了。看了感觉可以少走些弯路。

扬帆远航

看来LZ是个科普爱好者。

530530

感谢分享

歌乐乐

按文说，，没个好，只有分立件好了。能否做好看设计者水平经验，所有芯片都有它优缺乏，，，

发烧无极限

好像在那见过

贾宝林代

这就是程大师的文章

nler

回顾历史，展望未来

wangysd

看明白了，LM3886塑封的都是垃圾，带金属散热片的才是好东西！赶紧去抢

贾宝林代

程大师也跟帖了   请大家看细些   这篇文并没有恶意说国半的产品不好    作者从科学角度分析了各种IC的优劣   比如他说国半1875性能优良   3886不是就完全不行   性能指标不错  唯一散热性能不好发挥不出最大优势   而TDA里作者也客观的评价了TDA726*这几款的劣势   何况这些文章都发表在九几年左右   受当时条件限制可能稍有出入    请大家尊重这些前辈的实际经验 举例近代中国对越南的战争伤亡很大  中国战争史也不想多提中越之战   伤亡最多的就是新兵蛋蛋  实战经验太差了   我是新注册的烧了好几块IC了   程大师是专业人士   现在实际证明他理论的正确性我认为从坛子里可证明    一是1875仍然火热   3886有口水之争   7294好评较多  其它IC若隐若现  呵呵这里只谈IC 不谈分立  请坛友们抱共同进步之态  酌商之心   不要你那个如何摩机之帖子   淘气的学生把老师气走了    这些前辈都是一颗红心    无私奉献    精神可嘉    我中午有时间把大师的其它文章补充一下  对了文中提到的老蒲东  程老师对他帮助很大    可在现在浮燥之风大行    他沉落为玄学大魔了   我在另一坛子看的    最后我提意大家最好别争的太过    本来就个性另异    口味又千差万别   还是哪句老话适合自己的就是最好的     科学发烧   

贾宝林代

补  错字了     不要像如何摩机那个贴   

薄荷

这个颜色太惊艳了

xlfdlee

看到“LM1876就是将两片LM1875做在一起的双功放"这一句
哥不蛋定地笑了

贾宝林代

“胆石之争”可以休矣
　　程稳平
　　
　　到目前为止，关于采用电子管制作的功率放大器与采用半导体器件制作的功率放大器，谁的音质更好一点，音响界人士对它们进行的讨论已经有十来年时间了。从众多的介绍文章与评论文章来看，人们对电子管功放“胆机”的评语普遍高于半导体器件功放“石机”的评语。本人也专程到过深圳与珠海，分别对电子管功放进行了实听。 这些“胆机”之所以有较好的音质，并不是因为电子管比半导体器件具有更优越的电特性能。各位只要多注意一下它们的音频输出变压器，就应该明白这些标称输出功率仅几十瓦的“胆机”实际能够输出的功率至少可比其标称值要大2～3倍。由于电子管的非线性失真缓慢，当实际输出功率超过额定值2～3倍时，其失真也仅在5%左右，与高保真扬声器的谐波失真指标大小相当。所以，标称值为30W～70W的电子管功率放大器，实际都潜存有100W～300W的输出功率。此外，电子管本身的静态工作点，处于高电流状态，可使其在输出电压过零时具有很小的动态输出内阻。较大的潜存输出功率与很小的输出内阻，使得标称功率仅几十瓦的“胆机”具有了极为良好的表现能力。事实上：如果“石机”功放的额定输出功率已设计达到100W之上，并且又是采用甲类放大电路来进行工作，其还声质量决不比“胆机”逊色，听过日本生产的“金嗓子A-100”单声道纯甲类放大器实际演示效果者，多半会认为其表现优过“胆机”。当然，由于“金嗓子A-100”石机功放采用了功率场效应管来作功率放大推动管，它实际潜存的输出功率将比额定值100W至少大1～2倍，因而理所当然的会比“胆机”表现得更好。即使是采用晶体三极管来作功率放大推动管，只要将它设计成甲类放大电路，且额定输出功率不低于300W，其表现就会比“胆机”来得好。总的来说，甲类“石机”功放电路必须使用巨大的散热板来对半导体器件进行散热，才是导致普通“石机”功放不如“胆机”功放良好的真正原因。
　　
　　实验证明，采用级前分频方式设计功放电路，是使普通“石机”功放获得最佳表现效果的根本出路。人们只要用示波器观察一下实际的音频电压波形就会发现，高声频信号怕波幅乃是叠加在低音频信号的波幅之上。我们不妨假定在某一音频信号中只含有10kHz、14kHz、200Hz 三个频率，并且三个频率的幅值都相同。当采用电子三分频功放电路，分别由高、中、低三个单元放大器对上述频率进行放大时，每个单元放大器的输出功率都相同为P0，则总的输出功率等于3 P0。显然，若是采用功率分频方式，只由一个功率放大器来对上述三个音频信号进行放大，高、中、低三个频率的输出功率相同，也为P0之时，功放总的输出功率将等于9 P0。其中，2/3的输出功率被连在喇叭之前的电容器与电感器分频网络所占去了。虽然电抗元件不消耗电能，它们占去的功率属于无功功率，但由此将要求功率放大器的输出功率比实际被有效转换成声波的“有功功率”大几倍。本人曾专门用过一台总输出功率不超过20W×2的电子三分频有源音响与一台额定输出功率为80W×2，瞬态有效功率可达120W×2的普通乙类“石机”分立元件功放组合音响作过实听对比。在音源为同一台CD
　　机播放同一张唱片上的同一首曲子，两套音响的音量都调节到喇叭输出声压平均为95dB的状况下，播放交响乐“黄河”第一段之时，前者给人的感受是：各种器乐声音层次清晰，整体演奏节奏十分平稳。而后者则使人感到，同一段交响乐的演奏节奏明显变得急促起来，各种器乐声音的层次也不易分辨了。这表明，要使级后分频放大器达到级前分频放大器同一样的还声水平，其额定输出的功率将需要设计得很大。实际上，有些专业级音响，如美国产的“博士”音响，已使用了额定输出为800W的巨型功放来推动喇叭工作。显然，如果没有其它好的选择途径，人们也只有走用巨型功率放大器推动喇叭的道路了。
　　
　　十分幸运的是，级前分频方式能够彻底地解决掉级后分频方式所存在的种种问题。首先,级前分频放大器的输出功率不会被喇叭之外的电抗元件所占去，因此不需要把整体的输出功率设计得比实际需求大很多。其次，高、中、低各单元喇叭分别由对应的单元放大器来推动，喇叭之间的相互干扰被完全消除，因此不用考虑其输出内阻会对所推动的喇叭产生不利影响。除了这两个已为大家所熟知的优点外，采用级前分频方式设计制作音响，还另外带来了如下5个方面的好处：
　　
　　1、功放电路中，高、中、低各单元放大器可以根据其工作状况，在众多价廉物美的功放IC中进行适当的选择。例如，中、高音单元放大器各用一只TDA2030A接成OTL输出形式来担任，低音单元放大器另用一只TDA1521接成BTL输出形式来担任，人们只需使用24V～32V稳压单电源为其供电，就可制作出总输出功率达到20W～50W，其音质优于“胆机”的高品质功放来。
　　
　　2、组合音箱上，高、中、低各单元喇叭可以在不考虑其阻抗特性的情况下，根据人耳对高、中、低音谐波失真的判别阈不同，在众多的喇叭中进行合理选配，而不必限制在少数阻抗特性较好的昂贵喇叭品种上。这一便利将使制作成的音箱成本大为降低。
　　
　　3、高、中、低各单元放大器的最大输出功率可以分别设计限定在所推动喇叭的最大承受功率之内，因而能够确保各单元喇叭永远处在安全状况下进行工作。巨功率级后分频放大器对喇叭的安全构成严重威胁，正是它们最致命的一个大缺陷。
　　
　　4、在级前分频放大电路中，高音单元放大器本身可以输出的额定功率一般都比它在工作中平均输出的高音功率大数倍，所以在正常放音声级要求下，高音单元放大器几乎不会产生超过人耳对高音的失真判别阈0.5%的非线性失真。而最容易因输入信号幅度过大，出现截波输出的低音单元放大器，其输出信号中多余产生的高次谐波加在低音喇叭上，也只是被低音喇叭阻尼吸收掉，发不出令人烦噪的高音来。这一特点，已使得中小功率的级前分频放大器具有了良好的音色表现。
　　
　　5、人们可以针对低音喇叭具有较高过载能力的特点，单独加大低音单元放大器的输出功率，在电路中加进低端频率提升补偿电路，将整体的电声转换响应曲线朝低端拉平坦。例如，人们可以采用一只输出功率为20W的LM1875功放IC担任高音单元放大器，采用一只输出功率为40W的LM3875功放IC担任中音单元放大器，采用两只LM3875功放IC接成BTL形式担任低音单元放大器。在将上、下分频点分别设计为7.5kHz与1kHz之时，加进与低音单元喇叭低端声压频率互补的低音提升补偿电路，其总体的还声水平就不是同价位成本档次的级后分频放大器所能匹敌的了。
　　
　　总之，无论是采用电子管，还是采用半导体器件来制作放大器，只要能够根据它们的工作特点灵活设计电路，就可以扬长避短，制作出效果优良的音频功率放大器来。当然，正如“石机”与“胆机”并非都具有好的表现效果一样，级前分频放大器也并非都具有好的表现效果一样，级前分频放大器也并非都必定有良好的表现。元件的选用，设计参数如何给定，以及具体的布线制作工艺，都会对最终的表现效果产生影响。但是，只要人们在级前分频放大器上花功夫去进行研制，就不难使音响产品的音质普遍提高到较好的水平上。
　　
　　程稳平1995年6月
　　
　　“全频带喇叭”──上个世纪70年代的产物
　　在百度输入“全频带喇叭”进行收索，马上会找到相关信息网页。深圳有一家公司销售5吋全频带喇叭，价格为22元/只。从供应商给出的照片看，与老浦东“全频带喇叭”结构一样，中间加有一个外边悬空的小纸盆。另外，在网上找到一个超级“全频带喇叭”，从照片上看果然十分惊人！粗看以为是在做放的风筝。透明三接头纸盆，即在一个圆锥振动盆中部再做出二个折环，使纸盆变成大中小三个部分。最靠近音圈的小锥盆当然就起到高音单元作用，如果音圈质量足够小与专门设计的高音喇叭音圈质量一样，二者就是相同的高音单元喇叭。最靠近外面的大锥盆当然就用来播放低音，而中间部分锥盆自然是用来播放中音。按照这种设计思路制作的全频带喇叭，对播放6KHz以下声频，可能会比使用锥盆结构的高、中、低音单元喇叭组合综合效果好，至少在播放频谱窄的声音时会有明显优势！ 早在上个世纪70年代，电子管收音机或落地音响都推荐采用椭圆型喇叭，原因是椭圆喇叭的长半径振动盆有利于播放低音，短半径振动盆有利于播放高音。而那时厂家几乎没有专门生产有锥盆高音喇叭，锥盆高音喇叭是在80年代初才开始生产销售。当时我正在上海读大学，头一次在上海的电器商店买到锥盆高音喇叭，用普通电唱机做信号源，频率上限不超过8KHz，刚开始听到高音喇叭发出4KHz以上高音时感到非常良好。我家里在70年代买的红灯牌电子管收音机就是使用椭圆型喇叭，而且在正中间加有一个悬空的小纸盆，也就是所谓的全频带喇叭之组成部分。那时的大口径喇叭普遍都加有一个悬空的小纸盆，在音圈前面只是粘贴了一层很薄的防层帽。但由于那时的收音机只能接收中波和短波，频率上限不超过6KHz，实际被控制在4KHz之以下，根本没有从收音机中听到过4KHz以上的声音。中音就是500Hz以上到2000Hz的频率，2000Hz以上声音已经算是高音。收音机也设置有高低音调节旋钮，可以通过调节高音旋钮提升所谓的高音，确实会感觉到高音的提降变化。
　　
　　后来在大学里的广播室里第一次听到用盘式录音机播放的音乐，感觉十分美妙，远比从收音机、普通电唱机及室外广播听到的音乐好得无法相比。而那时国内还没有球顶高音喇叭。
　　
　　更早时候，我老爹买有一个手摇式留声机可以播放胶木唱片。老式留声机转速很快，而且是使用粗纹唱片，每分钟78转，后来的密纹唱片为每分钟33转。留声机直接靠唱针带动鼓盒中的金属膜片发出声音，声音很小声。一张大唱片每面只能播放5分钟。后来的密纹大唱片每面可以播放15分钟。留声机播放出来的声音更加缺少中高音成分，连收音机的播放水平也达不到。70年代开始使用电唱机，80年代初普及电唱机，因只用一只全频带喇叭放不出6KHz以上高音，厂家才开始大量生产出锥盆高音喇叭来满足人们使用。
　　
　　在80年代开始流行的电子音乐曾经让人感觉很不错！它的特点是很刺激，泛音集中在4KHz～6KHz之间。这是人耳最敏感的声音频率。为什么电子音乐的泛音集中在4KHz～6KHz之间？原因很简单，电子音乐要使用喇叭来发声，自然要受到喇叭的发声特征所限制。而电子乐器几乎都是使用简单的功放系统推动全频喇叭发出声音，顶多再增加个锥盆高音喇叭补充高音成分。其结果当然是也最适合普通略微过得去的音响进行播发。在80年代里，人们从使用电唱机到使用盒带录音机，再到使用CD机，声源的频率上限从8KHZ提高到10KHZ,再提高到14KHZ。对高音喇叭的重放要求也响应提高，锥盆高音喇叭被球顶高音喇叭取代，球顶高音喇叭的振动膜也从较厚的布膜材料逐渐改进到使用半透明蚕丝膜材料，中间也采用过全钛膜与布边钛膜复合结构。最初使用的软球顶布膜高音喇叭已经比锥盆高音喇叭明显要优良得多，但与后来采用的半透明蚕丝膜软球顶高音喇叭相比又明显差了一点。硬球顶钛膜虽然比软球顶震动膜的分割运动要小，但质量比半透明蚕丝膜大，再加上钛膜阻尼特性差，停不住，反而不如使用半透明蚕丝膜软球顶高音喇叭表现好。
　　
　　起初推出的CD机是14比特机，没有做超倍取样处理，高音虽然也标到20KHz,实际在超过10KH后，波形便开始发生畸变。输出的20KH正弦波，用示波器观察体现为完全走样的W形状，14KHz的正弦波也已经叠加有严重杂波，表现为“数码声”很重。所以，起初推出的CD机仅仅是信噪比明显超过盒式磁带录音机，可达到70dB以上，音质并不比盒式磁带好，更不如高档LP立体声唱片的水平。于是便有CD与LP谁更好的比试较量过程。使用普通磁带的盒式录音机，信噪比只能达到40dB，即便使用DM62高级磁头，高音上限也只能达到12KHz，放宽标准下勉强达到14KHz。90年代制造出超8倍数字取样的24比特CD机后，才使激光唱片的高音表现与高档LP立体声唱片没有明显差别。用示波器观察，输出的20KH正弦波仍然是标准的正弦波形，只叠有很小量的杂波；16KHz以下正弦波形没有任何杂波，因而可以满足播放大部分乐器的演奏要求，大部分乐器的泛音频率只达到16KHz。
　　
　　最初的14比特CD机必须将12KHz以上高音过滤掉，接着推出的超4倍取样16比特CD机也必须将16KHz以上高音过滤掉，方能不会感觉出生硬的“数码声”杂波影响。事实上，即便是超8倍数字取样的24比特CD机，在播放10KHz以上单音正弦波时，也会听到清晰的“嗒”、“嗒”声。由于播放实际的音乐信号时不连贯信号之间的“嗒”、“嗒”声已经被掩蔽效应掩盖，人们才没有感觉到“数码声”杂波影响。彻底消除“数码声” 影响的解决办法就是提高记录信号的取样频率，保证20KHz每个周期至少有10个以上取样点，这在研制出DVD碟后已经不成问题。现代的DVD机已经具有播发高倍取样的DVD唱片功能，但却没有片源。与之相配的Hi-Fi重放音响，也还没有达到普及时期。铝带高音降价到200元之内，电子分频音响系统成为主流后，才具备播放好高音的条件。
　　
　　听惯自然乐器演奏感受的人，不会再对电子乐器感兴趣。电子音乐除了有发毛刺激的感受外，没有自然乐器演奏的润味。在70年代里，由于没有条件听真实演奏，只能在看电影时听到高音不超过4KHZ的声音，我们根据那时听到的感受一致认为中国民族乐器都不好听，不明白有人为什么喜欢中国民族乐器。直到80年代后期，我们才通过对HI-FI音响的研究，改变了先前的错误看法。那时，我们也是最穷的音响爱好者，买不起好器材，喇叭箱是通过与别人做交换，我出技术，木工厂工人用平时收积下的边角料加工出来音箱板，而且是最差的刨花板料。没有音箱纸贴，就用打DDV的气枪装上喷漆来进行油漆。
　　
　　对真正的爱好者来说，有钱可以出钱请人制作。如果没钱也是穷发烧友的话，就自己动手先做最简单的2W小功率电子三分频音响来感受体会。在我写的电子书中专门介绍有2W小功率电子三分频音响电路，非常简单易做。注意，玩电子分频，至少要使用三分频！如果采样两分频，就比级后分频没有明显优势。级后分频则不宜做超过两分频的系统，几乎所有号称监听音箱的级后分频音箱都是两分频方式，原因就是三分频多半不如两分频效果好。更别说搞四分频、五分频的级后分频音箱。2W小功率电子三分频音响的中、高音单元喇叭不必买价格贵的球顶型喇叭，就使用普通锥盆喇叭。找不到专门的中音喇叭，就用高音喇叭代替。锥盆高音喇叭可以工作到2KHz，只是别用过大驱动功率，以免喇叭损坏。在2W小功率电子三分频音响中，中、高音分别只有0.5W额定功率，不会将高音喇叭损坏。低音喇叭采用4吋口径普通低音喇叭，将低音喇叭装在4升～6升容积的箱子上。箱子最好用木板制作，简单点用装奶粉或其它物品的铁盒也将就。由于铁盒很薄，在铁盒中塞满棉花减少铁盒震动箱声。把中、高音单元喇叭吸放在铁盒上。就是这样的小破玩艺，也会让人们获得明显不同于级后分频音响的良好感受。当然，得去买一台现代出得价位在300元～400元的DVD影碟播放机来用，音量控制使用20K电位器进行调节。在玩过最简单的2W电子三分频音响后，再升级为18W电子三分频书架音响。音量控制也同时做相应升级。
　　
　　200W电子三分频音响是给有钱的发烧友玩的高级东西，光元件材料费就要约2000元。若采用铝带高音，铝带高音目前还很贵，需另外单独计价。如果请人制作，包工包料，一对制作好的成品需要出到6000元。但其表现水平可以达到打遍音响市场无敌手的程度，除非对方也做同样的电子三分频音响出来较量。国外同样的成品要卖到3万～5万元。所以，对穷发烧友来说，能玩18W电子三分频书架音响或50W电子三分频书架音响或落地音响已经很不错了。在销售数量小的情况下，18W电子三分频书架音响成品每套也要出到2000元才能得到。所以，做好自己制作。除非大批量生产并且能销售出去，销售价格才能控制在1000元之内。我查过以前的元件价格，书架音响的每个喇叭都在24元左右，因为要采用防磁双磁路结构，比不防磁喇叭要贵。而且这还是出厂批发价，零售肯定还要贵一些。
　　
　　到此，我不准备再去评说全频带喇叭的是与非。无论是谁，除非他能自己提着自己的头发升到半空中，否则别指望谁能推翻力学定律。顶多是在干一件被某些外国商人瞎蒙的事情。总之，只要有某些外国商人故意掀浪，国内就会有人去跟。跟对了就发达，跟错了就倒霉。怎么进行判断，要靠专业科学知识和实践经验。
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chenang39

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发表于 2008-8-24 23:31:40 |只看该作者
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　级前分频与级后分频在工作原理上具有何不同
　　1995年第10期《音响世界》杂志发表了我写的文章“胆石之争可以休矣”，在该文中已经特别说明高声频信号的波幅是叠加在低音频信号的波幅之上，人们只要用示波器观察一下实际的音频电压波形就会证实这一特征。假定某一音频信号中含有14kHz、 5kHz、100Hz三个频率成分，并且三个频率的幅值都相同。采用级前三分频功放电路，分别由高、中、低三个单元放大器对上述频率进行放大，每个单元放大器的输出功率都相同为P，总的输出功率即等于3 P。若是采用级后分频方式，只用一个功率放大器对上述三个音频信号进行放大，高、中、低三个频率的输出功率相同也分别为P，功率放大器总的输出功率将等于9P！其中2/3的输出功率将被连在喇叭之前的电容器与电感器分频网络所占去。虽然电抗元件不消耗电能，它们占去的功率属于无功功率，但由此将要求功率放大器的输出功率比实际被有效转换成声波的有功功率大二倍。请注意，如果改采用单只全频喇叭进行重放，功率放大器输出的所有功率都全部加在这个喇叭上，其中的2/3功率是强迫喇叭做三个音频信号的互调振动形成互调失真。什么是互调失真？人们在喇叭上按标注的正负极加上0.5V直流电压，喇叭振动盆就会朝前运动凸起。若反向施加0.5V的直流电压，喇叭振动盆就朝后方向运动凹下。当OCL输出方式的功率放大器输出端静态电平明显偏离中点电平或以BTL输出方式的功率放大器两个输出端静态电平明显不对称时，就会存在直流电压施加在喇叭上的情况。当施加在喇叭上的直流电压达到0.5V时，播放出的声音将使人感到别扭不自然。原因就是喇叭振动盆已明显偏离机械平衡位置，导致振动盆在正弦波交变信号驱动下产生的往复运动不能保持对称，从而使还原的声音出现不应有的异常感受。所以，必须限定从功率放大器输出端加在喇叭上的静态直流电压不得超过0.2V。然而当喇叭工作于两个相差几倍频率的复合信号时，相对于较高频率声音来说，喇叭是处在明显偏离机械平衡位置上做往复运动不能保持振动幅度对称，还原出来的高频率声音将出现不应有的异常感受，其结果就是使本应该正常还原的声音变得混浊不清。实际上，两个声频只要相差达到5倍，高频率信号波幅就完全叠加在低频率信号的波幅之上。减小两个不同频率声音在还原时产生严重互调失真的唯一有效办法，就是使用多只喇叭分别负责一段声频的播放工作。这与采用级前分频与级后分频方式无关！差别只是级前分频容易实现，级后分频则很难把超过二分频以上的多分频喇叭组合设计好。我曾经用一台每声道总输出功率不超过20W的电子三分频有源音响与一台每声道输出功率为80W的级后分频组合音响作过实听对比。两套音响都调节到喇叭输出声压平均为95dB的状况下，用同一台CD机播放同一张唱片上的交响乐“黄河”第一段。前者给人的感受是各种器乐声音层次清晰，节奏平稳；而后者则使人感到同一段交响乐的演奏节奏明显变得急促起来，各种器乐声音也难易分辨清楚。它表明，要使级后分频方式达到级前分频方式同样的还声质量水平，放大器的额定输出功率还需要设计得更大。实际需要相差超过5倍以上才行。曾有人误以为级后分频器是吃掉输出功率的罪魁祸首，想把它去掉，只用一个全频喇叭工作，放大器的所有输出功率便会得到全部利用。却不知道仅用一只全频带喇叭的音响系统存在最严重的互调失真问题，不使用分频器非但不会带来好处，反而会使喇叭承受更大的不利驱动压力。为避免严重的互调失真导致声音变混浊，单只全频带喇叭音响系统仅适合播放声音组成频率狭窄的音源，例如播放单音变化的警报声音表现最出色。
　　
　　2．级前分频至少应采用多少段分频方式
　　为了尽可能减少互调失真导致重放声音变混浊，即便使用理想化的全音喇叭进行还声，也应将全声频按照相差不超过3倍频率关系进行分段播放。即需按照20Hz～60Hz、60Hz～180Hz、180Hz～540Hz、540Hz～1620Hz、1620Hz～4860Hz、4860Hz～14580Hz、14580Hz～20KHz七段声频分别用七个喇叭进行重放。由于14580Hz～20KHz在实际声音中所占比例很小，无需单独使用一个喇叭来重放。再根据不同结构的喇叭工作于各个声频的最佳表现状况，可将整个声频划分为20Hz～200Hz、200Hz～500Hz、500Hz～1500Hz、1500Hz～5000Hz、5000Hz～10000Hz、10KHz～20KHz六段声频分别用六个喇叭进行重放。当受到实际制作条件所限制时，500Hz以下低音需根据情况确定是否进行分段重放。迄今为止，即便是对音质要求很高的专业人士，也很少有条件制作超出5分频的音响系统。权衡之下，多按照20Hz～200Hz、200Hz～1500Hz、1500Hz～5000Hz、5000Hz～10000Hz、10KHz～20KHz五段声频分别用五个喇叭进行重放。由于级后分频方式已经很难把三分频的喇叭组合设计好，更别说把超过三分频的喇叭组合设计好，所以才不得不在大多数情况下采用二分频喇叭组合。然而，没有任何喇叭能把低音与中高音都还原良好，二分频喇叭组合存在十分明显的缺陷。如果把分频点设计在3KHz之上，低音喇叭在中高音的表现不佳；如果把分频点设计在3KHz之下，高音喇叭在中音区的输出声压又明显不足。若再把互调失真考虑进去，级后二分频喇叭组合必然比采用级前分频方式的三分频喇叭组合表现水平差许多。除非是因为缺少中音喇叭单元，级前分频决不要采用少于三分频的方式！否则，级前分频并不比级后分频有明显优势。与此同时，当级前分频采用起点为最少的三分频方式时，中高音分频点选择为5KHz～7KHz，中低音分频点选择为1500Hz～2KHz，在低音单元口径不大于8吋情况下，几乎所有高、中、低音喇叭都能够在给定的声频范围内正常工作，不会发生二分频系统中的喇叭组合困难。
　　
　　3．需要澄清的误解
　　对电路设计不够精通的人，往往以级前分频难以更改分频点，不适合各种二分频喇叭组合音箱使用来指责级前电子分频存在不能通用的缺陷。事实上，若只是要达到让各种二分频喇叭组合音箱都能使用的要求，人们可以采用两阶有源低通与反相后再相加得到高通的分频电路。把两阶有源低通输入端上的两只同阻值电阻换成各串联一只5.1K固定电阻的20K双联电位器，就能使分频点在f～5f之间连续可调。由于二分频喇叭组合音箱的分频点多在2KHz以上，7KHz以下，当分频点能够在f＝1600Hz、5f＝8KHz的范围内任何选定时，并不存在分频电路不通用的事情。即便要采用三阶有源滤波电路，也可以使用三联电位器来调节分频点。根据实测结果，使用三阶有源滤波电路与反相后再相加得到另一通道的电路也未发生某些频率被加大幅度的情况。而对二分频喇叭组合音箱，使用二阶有源滤波电路已经足够。即便是三分频方式，采用反相后再相加得到中音通道的加法电路，也没有可感觉出来的问题。唯一出乎意料的是，将全音频反相后与低通、高通信号相加，得到的中音带通信号幅度只有输入信号幅度的2/5，也即比低通、高通输出信号幅度要小3/5，并不是与低通、高通输出信号幅度一样大。这使得连在后面的中音单元放大器必须比高音单元放大器和低音单元放大器的电压放大倍率高1.5倍，才能在中音单元放大器输出端得到相同幅度的电压幅值。这个现象在我自87年开始研制电子分频放大器后的7年中一直没有找到中音响度比低音和高音相对要低8dB的原因，曾以为是电子分频放大器本身具有的特点。直到后来采用示波器对电路上各个环节进行检测之后，才发现问题出在经加法电路得到的中音幅度只有输入信号的2/5，必须在后级功放做相应的放大补偿，才能使高、中、低音喇叭的输出声压达到一致。没有实践经验的人，误以为制做电子分频放大器需要对每个声频进行实听测试，这其实是一个严重误解。无论是级后分频音响系统，还是级前分频音响系统，每个喇叭本身的声压频率特性曲线都与放大电路无关，并且喇叭的声压频率特性曲线不是理想化直线，上下起伏能保持在±2dB范围内已经是很良好的使用区间。所以，人们只能根据喇叭在工作频段的平均灵敏度，调整各个单元放大器的输出电压幅度与所驱动的喇叭匹配。当高、中、低各单元喇叭的平均灵敏度都相同时，高、中、低各个单元放大器的输出电压幅度也要求相同。人们只要用接近10KHz、4KHz、400Hz的三个同幅度信号分别验证高、中、低各个单元放大器的输出电压幅度相同就OK。如果使用的某个单元喇叭灵敏度偏低或偏高，可以通过提高或降低相应的单元放大器电压放大倍率进行匹配。然而，由于实际使用环境会导致各个频率的声压变化高达±10dB，高音和低音相对于中音的声压误差在±3dB之内并不会产生好坏差别，因此对高、中、低各个单元喇叭的平均灵敏度要求，实际可放宽到相差±2dB之内。以中音喇叭平均灵敏度为90dB来说，高音喇叭和低音喇叭的平均灵敏度在88dB～92dB之间，都不需要再对各个单元放大器的输出电压幅度进行调整，全部以相同的幅度进行输出。真正需要作出严格检测的是分频电路的元件参数是否达到实际需要的设计要求，这个工作是电路设计人员应该完成的事情，一旦验证符合要求，使用者只要按照要求采购符合要求参数的元件进行组装即可，并不需要每个使用者再去对每个频率的衰减状况进行检测。如果元件出现大的参数错误，也会在用10KHz、4KHz、400Hz三个同幅度信号分别进行检测时发现问题。正确状况下，高音放大器对10KHz、4KHz、400Hz三个同幅度输入信号的输出幅度应该表现为：4KHz幅度约为10KHz幅度的一半，而400Hz幅度应该不到10KHz幅度的1/10；同样，低音放大器对10KHz、4KHz、400Hz三个同幅度输入信号的输出幅度应该表现为：4KHz幅度约为400Hz幅度的一小半，而10KHz幅度应该不到400Hz幅度的1/10；中音放大器对10KHz、4KHz、400Hz三个同幅度输入信号的输出幅度应该表现为：10KHz幅度约为4KHz幅度的一半，400Hz幅度只有4KHz幅度的一小半。当高、中、低各段声频的上下分频点实际相差±10时，并不会对综合表现结果产生可感觉出来明显影响。
　　
　　4．必须纠正的混淆概念
　　自90年代开始流行3D系统之时，就有商家出于自身利益，故意制造混淆视听的概念。按照他们的宣传，低音是没有方向性的声波，因此左右声道只需要合用一只低音单元，并且将它随意摆放在室内任何位置都一样。关于低音没有方向性的理论根据，是源于低音波长比人的头部直径要大得多，左右耳朵听到的低音声压强度几乎完全相同，因而分辨不出低音来自那个方向。人们如果是用耳机来听立体声播音，当左右耳朵听到的低音声压强度相同时，确实分辨不出低音来自何方向。左右耳朵听到的低音必须具有声压强度差别，才能分辨低音来自偏向左或右方一侧，并且分辨不出是来自前方还是来自后方。但用两只音箱对立体声进行播放，左右音箱发出的低音声压强度相同，也会根据存在的相位差使合成声波前进方向按照相位差确定的方向前进。人体的听觉神经虽然区分不了左右耳朵接受到的声波相位差，却可以根据人体各部分皮肤感觉到的声波压力差别分辨出低音来自空间某个方位。所以，Hi-Fi音响的低音重放决不能使用耳机，更不能把左右两个声道合用一只低音单元。仅用一只全频带喇叭的音响系统存在最严重的互调失真问题，不使用分频器非但不会带来好处，反而会使喇叭承受更大的不利驱动压力。为避免严重的互调失真导致声音变混浊，单只全频带喇叭音响系统仅适合播放声音组成频率狭窄的音源，例如播放单音变化的警报声音表现最出色。
　　
　　反过来，用Hi-Fi寻找70年代音响感觉是小菜一碟。
　　在老浦东的启发下，我正在寻找“红湖赤卫队”电影搬制作的VCD碟。
　　
　　如何选择各个单元喇叭
　　由于级后分频方式很难把超过二分频的喇叭组合设计好，不得不在大多数情况下采用二分频喇叭组合。尤其是为了得到较好的重放效果，级后分频的监听音箱对高音单元和中低音单元喇叭的组合需要精心挑选。但无论怎么挑选，都只能在可使用的喇叭中去优选。实际上，在中低音单元喇叭不变的情况下，高音单元的选择仅仅是在当时表现最佳的同档次喇叭中选择出与中低音单元喇叭外观看上去风格最协调的一个造型而已。厂家为了达到促销目的，会故意作出夸张性的宣传。以公认表现极其出色的天郎同轴喇叭为例，中低音单元与高音单元的组合可算无可挑剔，但并不意味着不可以将它与另一个专工作于中音频的大口径布膜软球顶中音喇叭组合起来使用。把天郎同轴喇叭分开作为低音单元和高音单元，与另一个大口径布膜软球顶中音喇叭进行组合，用电子三分频功放分别驱动高、中、低音单元喇叭，其表现必然比先前的级后二分频组合更好。天郎同轴喇叭的特点在于中低音单元振动盆材料独特，能够在使用锥盆情况下对中高音也有较好的分解能力。但再怎样，它也没有大口径布膜软球顶中音喇叭对中高音的分解能力好。一旦中高音不需要由低音喇叭来承担播放任务，对低音单元的选择就很容易找到表现出色的喇叭。根据实际使用对比，折环为橡胶边的掺羊毛纸盆低音喇叭表现最佳，推出的空气厚实有力。其次是橡胶边碳纤维编织盆推出的空气干净厚实，力度上比掺羊毛纸盆略差。美国人普遍比较喜欢用加厚松压纸盆配泡沫边折环做低音单元，推出的空气强劲但不够厚实，总有的士高风味。的士高音乐的特点是80Hz低音明显突出。为了用口径很有限的喇叭发出尽可能大的震撼低音效果，只得把震撼低音放在频率较高的80Hz处，这是舞台音响使用最集中的低音频率。日本人偏爱听中高音，比较喜欢用PP盆配泡沫边折环做低音单元。PP盆在中音区的表现明显比纸盆好，但在低音区表现平谈，推出的空气中带有不够干劲的塑料折动声。喇叭振动盆在推动空气时总要发生变形，掺羊毛纸盆和碳纤维编织盆具有较好的韧性和声阻尼，几乎不产生可以感觉到的振动盆折动声音。为了取得特别的视觉感受，某些PP盆表面另喷涂有一层金属膜，它推出的空气中将带有金属膜折动声形成不良好的声染色。总之，根据设定的工作声频范围选单元喇叭，声频范围划分的越窄，越容易找到最适当的单元喇叭。二分频组合因每个喇叭的工作声频范围太宽，很难让中低音喇叭表现良好。90年代国内推出采用大口径音圈配大防尘帽的PP盆低音单元，其大口径音圈配大防尘帽就是在模拟大口径球顶中音喇叭结构，使中音表现较为良好。但这种口径为5吋～6.5吋的大口径音圈配大防尘帽的PP盆低音单元，振动盆质量比专门制做的球顶中音喇叭振动盆质量要大得多，仅能使500Hz～2KHz的中低音表现得比较良好。将其与球顶高音单元组合起来使用，比天郎同轴喇叭的表现并无明显的优势，各有千秋。我在94年《电子制作》第4期发表的“怎样选配好扬声器”文章中，特别指出喇叭的瞬态工作特性才是更重要的选择依据。譬如，一只5吋泡沫边纸盆扬声器，按照IEC国际电工委员会制定的喇叭有效频带标准，它的有效工作频率范围约为60Hz～14kHz。但从瞬态工作特性上考核，根据前沿第一波与稳态波的声压相差小于2dB，后沿第二波的声压至少比稳态波的声压降低10dB的原则，它的适当工作频率范围仅是100Hz～1400Hz！即便采用大口径音圈配大防尘帽的PP盆低音单元，它的适当工作频率范围上限也不到3KHz。而在2KHz～5KHz这个声频段，是大口径布膜软球顶中音喇叭的最佳重放范围。从5KHz～8KHz声频段是小口径半透明丝膜软球顶高音喇叭的最佳重放范围，8KHz以上声频是铝带高音喇叭的最佳重放范围。平膜高音喇叭最适合在7KHz～12KHz声频段工作，失真比丝膜软球顶高音喇叭小。但其制做成本比球顶结构喇叭要高得多，价格也贵得很多。铝带高音又比平膜高音价格要高得很多。有经济承受能力者，最好使用至少5分频的喇叭组合。20Hz～200Hz采用12吋低音单元，200Hz～1500Hz采用大口径音圈配大防尘帽的PP盆低音单元，1500Hz～5KHz采用大口径布膜软球顶中音单元，5KHz～10KHz采用平膜高音单元，10KHz～20KHz采用铝带高音单元。
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分频电路的设计要点
　　超过两分频的喇叭组合应采用级前分频方式，用多个单元功放推动各个单元喇叭工作。最简单的级前分频方式是阻容衰减网路，由于对输入信号有较大衰减，后级需要对遭到衰减的信号作相应放大，同样会把前置无源器件产生的噪声放大，在噪声方面并不能获得好处。与此同时，阻容衰减网路的衰减率较低，理论上可以引入电感来进行改进，但由于电感器件规格少，容易与电容形成振荡引发电路自激，不如采用有源滤波网络来制做高、中、低各音频通道的分频电路。在80年代还没有性能良好的运放IC使用之前，有源滤波只能用三机管或场效应管来制作。因国产三机管噪声较高，主张用噪声相对较低的场效应管来制作有源滤波器。实际使用表明，即便采用场效应管和钽电容、独石电容、涤纶电容加金属膜电阻的低噪声器件组合，也很难把有源滤波器产生的噪声降低下来。改用当时刚从国外进口的低噪声90系列三机管制作有源滤波器，其噪声也与采用场效应管制作的有源滤波器处于相同档次水平。在远离市区的安静地方，室内环境噪声一般为40dB左右，当喇叭在没有输入信号时发出的连续白噪声超过50dB时即可明显感觉出来。用场效应管制作的有源滤波器做电子分频音响系统的前置级，在静音状况下可从喇叭听到明显的白噪声。所以，尽管LM324四运放只适合在很低频率下工作，我还是把它拿来制作电子分频音响系统的有源滤波器。那时它也被人们普遍用到制作图式多段音调控制电路中，虽然中高音失真严重，只能保证到1200KHz信号波形无明显畸变，但却具有比采用场效应管制作的有源滤波器高得很多的信噪比！以至于其他爱好者也放弃不用场效应管制作的分频器，拿电子元件交换我用LM324制做的电子三分频器去使用。在厂家推出TL084之后，直接将LM324更换为TL084，先前的中高音波形畸变问题立即消失。美国NS公司在90年代初推出噪声比运放之皇NE5532还略低的四运放LM837，我立即将它与TL084做对比，发现在做有源滤波器使用时二者的实际表现无差别。但如果把它们应用于放大倍数很高的磁头放大电路之中，TL084产生的噪声就远比用效应管制作的磁头放大器严重得根本不能使用，而用LM837制作的磁头放大器又远比用效应管制作的磁头放大器至少好两个数量级的表现水平。这便是电子器件必须在实际使用中进行验证的特点。我曾亲自看到过日本音响专家山本先生设计制做的3D有源音响在静音状况下会自发产生自激啸叫。之所以发生莫名其妙的自激，就是山本设计的有源滤波器采用了切比雪夫型方式，对转折点附近的频率信号做了提升。虽然提升量仅有不超过3dB，却使有源滤波器处于不够稳定的临界状态工作。若采用贝塞尔型或巴特沃兹型曲线参数，有源滤波器就完全处于稳定的工作状态中，不会发生自激现象。贝塞尔型或巴特沃兹型的衰减曲线在转折点处是平滑过度，如果将两个相同的二阶或三阶有源滤波器串联成为四阶或六阶有源滤波器，转折点输出电压率减率将从0.7变成0.5，这意味着要把二阶或三阶有源滤波器里率减率为0.84的频率点作为四阶或六阶有源滤波器的转折点。如果想要把转折点附近的频率信号做提升，应串入一段均衡器来实现。若同时又不让应该衰减下去的频率信号也被提升起来，可以串入两段均衡器，一个在转折点内作提升，一个在转折点外作衰减，即可获得率减徒度很陡的曲线。虽然按照这种方式进行设计显得繁琐，却可以确保电路工作稳定。我在95年3月9日出版的第9期《电子报》上发表过一篇实用作品“带低音提升补偿的功放电路”，专门针对低音喇叭声压频率响应曲线在低端频率衰减量较大作必要补偿，使低音明显改善。但同时也必须把不适合所使用的低音喇叭播放的下限外低音尽量衰减干净，防止喇叭振动盆超出正常工作允许范围。尤其是对口径较小的低音单元喇叭更需要对输入音频信号作这样的提升衰减处理，方能避免振动盆产生“打破”声。显然，具体情况要具体处理，级前分频与极后分频也可以混合使用。比如对6KHz以上高音再进行分段播放，完全可以采用极后分频方式对两只高音喇叭进行组合。由于所用到的电感、电容元件体积很小，分频器比较容易制做，高音单元功率放大器输出功率也有富余量，就可以按照怎么制作更方便来进行设计。
　　
　　
　　全频喇叭功率放大器制作要点
　　全频喇叭是30年前的旧概念，是以频率上限最高只达到6KHz为要求的80年代前的电影片还声标准。除只要能响就行的未入流玩具喇叭外，早期的全频喇叭都是高灵敏度喇叭。Hi-Fi喇叭的灵敏度多在90dB以下，不超过92dB。灵敏度在99dB以上，不低于99dB的喇叭属于高灵敏度喇叭。为了提高灵敏度，振动盆尽量使用重量较轻的材料制作，一般不使用泡沫边、橡胶边折环，而是采用纸折边。在折边位置帖一曾布增加耐用强度，这是大口径舞台低音喇叭普遍采用的折环。在折环涂上阻尼胶，可把纸折边产生的变形声吸收掉。在电影院播放电影配音的喇叭都是高灵敏度喇叭，一般不使用号筒高音单元，就直接使用一个单元的全频喇叭。 所谓的全频喇叭，结构上的特点就是在音圈顶端另外再加有一个敞口悬空的小锥盆。从原理上来看，随便在音圈顶端安上一个半球形防尘帽，就相当于是球顶高音喇叭的振动膜！而敞口悬空的小锥盆，从锥盆后面绕射到前面的声波会抵消掉按照音圈运动方向推动空气产生的声波！所以，人们听到小锥盆发出的高音并不是真正的重放高音，而是在音圈带动下，小锥盆与空气磨擦颤动产生出的固有振动声音。音圈运动得越快，小锥盆与空气产生磨擦颤动越厉害，产生出的固有振动声音也越响。它就如同挂在马脖子上的玲铛，马走得越快，玲铛被甩动得越快，玲铛发出的声音也越大声。换句话说，加在音圈顶端的敞口悬空小锥盆属于“马脖子上挂铃铛”，并不具有重放高音的意义。用仪器测试全频喇叭的声压频率响应曲线并没有反应为正常发出的声音特性曲线，只是起到心理上的安慰作用。
　　
　　有人喜欢听全频喇叭系统，这当然无可职责。罗卜白菜，各有所爱。而且全频喇叭系统简单易做。如果自己特别喜欢80年代前的电影片声音效果，随便弄个全频喇叭系统来玩，当然也不错。若使用的是采用泡沫边的低灵敏度全频喇叭，只须在普通喇叭的振动盆中心再粘个敞口悬空的小锥盆就成了所谓的全频喇叭，对功放的要求无特别要求。但如果是使用高灵敏度的全频喇叭，例如志平推出的12吋铝架全频喇叭灵敏度为104dB，对功放就有特别要求。须知道，对灵敏度为104dB的喇叭而言，输出90dB的声压只需要0.04W驱动功率，比常用的灵敏度为90dB的喇叭要低25倍！驱动这样的高灵敏度喇叭只需要4W额定功率，就相当于用额定功率为100W的功放推动灵敏度为90dB的喇叭。这样，原先推动灵敏度为90dB的喇叭时功放自身的背景输出噪声为3mV尚可以接受，却会被高灵敏度喇叭以提高14dB的响度发出来变得不可以接受。3mV推动灵敏度为90dB的8欧喇叭发出的噪声只有30dB，在安静的环境里距离喇叭2米基本上不会感觉到喇叭发出的噪声。但如果是发出44dB的噪声，在安静的环境里距离喇叭2米也会听到明显不舒服的白噪声或感应交流声。若要使灵敏度为104dB的喇叭也只发出不高于30dB的背景噪声，功放自身的背景输出噪声必须不大于0.5mV，用示波器观看输出噪声电压峰峰值应该在1.4mV之内。这是采用分立元件制作的功放难以达到的指标！即便采用功放IC制作，大部分功放IC都难以达到这么低的噪声要求。如果采用80年代就推出的TDA2030A或LM1875等功放IC，输出功率已经足够，但要把背景输出噪声降低到0.5mV，即便使用正负双稳压电源供电也未必能达到要求。根据我的实际使用验证，采用TDA7294功放IC，用正负双电源供电就可以达到要求，要点是PCB电路板设计一定要得当，严格遵守输出地不与输入地共线的一点共地要求。由于TDA7294能够在失真小于0.1%的情况下长期输出50W额定功率，同时有具有极小的背景噪声，用它来推动全频喇叭，无论是高灵敏度喇叭，还是低灵敏度喇叭，表现都很好。
　　
　　附图分别是采用TDA7294功放IC设计制作的双功放电路图和实物图，印刷电路板与实物图完全对应，可供爱好者仿制。把电路板gif图片文件先输入到CorelDRAW 9中，以600dpi输出，再用Photoshop对不应该连在一起的地方进行修改，把不够光滑的锯齿状线条处理平滑，然后用激光打印机打在瞄图纸上，就可以拿来做爆光板底片用。对使用者来说，不必去管电路是怎么设计出来，只要有现成的样板拿来照着用就行。功放电路上的MUTE控制端悬空时处于静音状态，与中点连接即为工作状态。MUTE控制端可留作别的灵活使用。
　　
　　此外，功放前置音量调节控制也必须使用低噪声器件制作才能确保功放最后的输出噪声不超过限定指标要求。推荐采用SC9153或TC9235专用音量调节IC来制作前置音量调节控制器，附图为它们的应用原理图。音量控制PCB板设计不难，主要是需做好屏蔽，避免产生外界感应噪声进入电路之中。音量控制PCB板与功放板分开单独设计，电源也单独使用另一组隔离的双9V供电，经三端稳压IC变成正负5V双电源。
　　另外再提供一个大动态范围的直流音量调节专用IC给人们参考，该器件M5107L05具有8V的信号动态范围，不会像其它直流音调IC只有3V峰峰值的动态范围那样容易发生削波。但M5107L05的背景噪声远不如采用电子开关切换内置电阻的SC9153或TC9235专用音量调节IC低，失真也比后者大。优点是可以多片合用一只马达电位器同时控制6声道音量，可用于要求不太高的AV系统中。据厂家提供的资料，M5107L05的残余噪声为60μv，TC9235的残余噪声为2μv。我实际使用过SC9153，信噪比实测不低于100dB。




有人喜欢听全频喇叭系统，这当然无可职责。罗卜白菜，各有所爱。而且全频喇叭系统简单易做。如果自己特别喜欢80年代前的电影片声音效果，随便弄个全频喇叭系统来玩，当然也不错。若使用的是采用泡沫边的低灵敏度全频喇叭，只须在普通喇叭的振动盆中心再粘个敞口悬空的小锥盆就成了所谓的全频喇叭，对功放的要求无特别要求。但如果是使用高灵敏度的全频喇叭，例如志平推出的12吋铝架全频喇叭灵敏度为104dB，对功放就有特别要求。须知道，对灵敏度为104dB的喇叭而言，输出90dB的声压只需要0.04W驱动功率，比常用的灵敏度为90dB的喇叭要低25倍！驱动这样的高灵敏度喇叭只需要4W额定功率，就相当于用额定功率为100W的功放推动灵敏度为90dB的喇叭。这样，原先推动灵敏度为90dB的喇叭时功放自身的背景输出噪声为3mV尚可以接受，却会被高灵敏度喇叭以提高14dB的响度发出来变得不可以接受。3mV推动灵敏度为90dB的8欧喇叭发出的噪声只有30dB，在安静的环境里距离喇叭2米基本上不会感觉到喇叭发出的噪声。但如果是发出44dB的噪声，在安静的环境里距离喇叭2米也会听到明显不舒服的白噪声或感应交流声。若要使灵敏度为104dB的喇叭也只发出不高于30dB的背景噪声，功放自身的背景输出噪声必须不大于0.5mV，用示波器观看输出噪声电压峰峰值应该在1.4mV之内。这是采用分立元件制作的功放难以达到的指标！即便采用功放IC制作，大部分功放IC都难以达到这么低的噪声要求。如果采用80年代就推出的TDA2030A或LM1875等功放IC，输出功率已经足够，但要把背景输出噪声降低到0.5mV，即便使用正负双稳压电源供电也未必能达到要求。根据我的实际使用验证，采用TDA7294功放IC，用正负双电源供电就可以达到要求，要点是PCB电路板设计一定要得当，严格遵守输出地不与输入地共线的一点共地要求。由于TDA7294能够在失真小于0.1%的情况下长期输出50W额定功率，同时有具有极小的背景噪声，用它来推动全频喇叭，无论是高灵敏度喇叭，还是低灵敏度喇叭，表现都很好。
　　
　　附图分别是采用TDA7294功放IC设计制作的双功放电路图和实物图，印刷电路板与实物图完全对应，可供爱好者仿制。把电路板gif图片文件先输入到CorelDRAW 9中，以600dpi输出，再用Photoshop对不应该连在一起的地方进行修改，把不够光滑的锯齿状线条处理平滑，然后用激光打印机打在瞄图纸上，就可以拿来做爆光板底片用。对使用者来说，不必去管电路是怎么设计出来，只要有现成的样板拿来照着用就行。功放电路上的MUTE控制端悬空时处于静音状态，与中点连接即为工作状态。MUTE控制端可留作别的灵活使用。
　　
　　此外，功放前置音量调节控制也必须使用低噪声器件制作才能确保功放最后的输出噪声不超过限定指标要求。推荐采用SC9153或TC9235专用音量调节IC来制作前置音量调节控制器，附图为它们的应用原理图。音量控制PCB板设计不难，主要是需做好屏蔽，避免产生外界感应噪声进入电路之中。音量控制PCB板与功放板分开单独设计，电源也单独使用另一组隔离的双9V供电，经三端稳压IC变成正负5V双电源。
　　另外再提供一个大动态范围的直流音量调节专用IC给人们参考，该器件M5107L05具有8V的信号动态范围，不会像其它直流音调IC只有3V峰峰值的动态范围那样容易发生削波。但M5107L05的背景噪声远不如采用电子开关切换内置电阻的SC9153或TC9235专用音量调节IC低，失真也比后者大。优点是可以多片合用一只马达电位器同时控制6声道音量，可用于要求不太高的AV系统中。据厂家提供的资料，M5107L05的残余噪声为60μv，TC9235的残余噪声为2μv。我实际使用过SC9153，信噪比实测不低于100dB。

贾宝林代

从矿石收音机找的，但太早期了，没图了，