音响功放将声音信号放大。声音信号来自音源。音源可以是手机也可以是唱片机。声音信号很微弱。微弱信号不能直接推动喇叭。喇叭需要足够的电力才能发出声音。功放就是提供电力的机器。功放的工作原理很重要。毕业论文需要解释这个原理。原理涉及电子学知识。我们用简单的词语来说明白。

声音是空气中的振动。话筒收集振动。振动变成电信号。电信号就像声音的影子。影子很淡需要描黑。功放把影子描黑。描黑就是放大。放大需要电力。电力来自电源插座。功放把插座的电力转化。转化后的电力跟着信号走。信号大声电力就大。信号小声电力就小。最后电力送到喇叭。喇叭的纸盆开始振动。纸盆推动空气。空气的振动进入耳朵。我们就听到了声音。

功放有不同的种类。第一种是A类功放。A类功放音质好。它的工作方式简单。晶体管一直开着。电流一直流过晶体管。信号就像坐船。船一直在水上。信号波形失真小。声音听起来温暖。但是A类功放很热。大部分电力变成热量。热量需要散热器。散热器很大很重。A类功放效率低。效率低费电。家里用不太合适。

第二种是B类功放。B类功放效率高。它用两个晶体管。一个管正半周信号。一个管负半周信号。两个晶体管轮流工作。没有信号时电流很小。电力浪费少。机器不热。散热器可以小一点。但是B类功放有问题。信号在零附近衔接不好。衔接不好产生交越失真。声音听起来毛糙。听音乐不舒服。

第三种是AB类功放。AB类结合两种优点。晶体管有小电流一直开着。信号衔接变平滑。交越失真大大减少。效率比A类高。热量比A类少。音质比B类好。很多家用功放是AB类。这是一种折中方案。大家喜欢这种方案。

第四种是D类功放。D类功放很特别。它不直接放大信号。它先把信号变成开关脉冲。脉冲宽度代表信号大小。晶体管快速开关。开的时候电流通。关的时候电流断。晶体管像电灯开关。开关速度很快。最后用滤波器还原声音。D类功放效率极高。晶体管发热很少。机器可以做得很小。电池供电的设备都用它。手机和蓝牙音箱是D类。早期D类功放音质差。现在技术进步了。音质变得很好。有些高级音响也用D类。

设计功放要考虑很多。电源部分很关键。电源要干净稳定。市电有干扰。干扰会进入声音。变压器把电压变低。整流器把交流变直流。电容器把直流电滤平滑。稳压电路保持电压不变。好的电源是好声音的基础。

放大电路是核心。晶体管是关键元件。晶体管放大电流。设计偏置电路很重要。偏置决定晶体管工作点。工作点不对声音失真。需要计算电阻值。需要稳定工作点。温度变化工作点会漂移。设计时要考虑温度补偿。

保护电路不能少。喇叭很贵重。功放出问题会烧喇叭。短路会烧机器。直流输出会烧喇叭。需要过载保护。需要短路保护。需要直流保护。保护电路监测电流和电压。发现问题立刻切断信号。机器安全喇叭也安全。

声音好不好有标准。指标可以测量。第一个指标是输出功率。功率单位是瓦。功率大声音响。但功率不是越大越好。足够就行。第二个指标是频率响应。人耳听到20赫兹到20000赫兹。功放要能放大所有频率。低频要好高频也要好。曲线要平坦。第三个指标是失真度。失真表示声音变形。失真越小越好。谐波失真和互调失真都要小。第四个指标是信噪比。信号和噪声的比值。噪声是嘶嘶声。信噪比高噪声小。安静的环境需要高信噪比。第五个指标是阻尼系数。阻尼系数控制喇叭运动。系数高喇叭收得快。低音干净不拖沓。

制作功放需要动手。先画电路图。电路图是工程的图纸。图纸不能有错误。然后选择元件。电阻电容晶体管都有规格。规格要符合设计要求。接着做电路板。可以用现成的板子焊接。也可以自己腐蚀电路板。焊接要仔细。虚焊会出故障。焊接完要检查。检查有没有短路。检查有没有接错。检查完通电测试。先用假负载测试。假负载是大功率电阻。测试指标是否合格。测试保护电路是否动作。一切正常再接喇叭。接上喇叭试听。听各种类型的音乐。听人声听乐器听鼓声。听听有没有噪音。听听有没有失真。调整满意才算完成。

功放连接整个系统。音源接输入口。输入口有不同选择。CD播放器接一组。手机接另一组。用开关切换音源。功放输出接喇叭。喇叭线要粗一点。线太细会损失功率。接线柱要拧紧。接触不良声音会断。摆放在通风的地方。机器需要散热。上面不要盖东西。避免高温避免潮湿。

音响是为耳朵服务的。每个人的耳朵不同。有人喜欢低音重。有人喜欢高音亮。功放的设计有取向。有些功放声音柔和。有些功放声音有力。没有绝对的好坏。自己喜欢最重要。听音乐是享受。好功放让人忘记器材。音乐直接打动内心。这是最终的目标。

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