介绍汽车功放的必要性及与音响的匹配

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汽车功放

汽车功放即汽车功率放大器，用以放大汽车音响功率，达到理想的车载效果。功率放大电路由前置电压放大级、推动级、功率放大级、扬声器等组成，前置级是电压放大级。最后一级是功率放大级，将前置级送来的信号进行功率放大，获得足够的功率输出到扬声器，推动级是以提供功率输出级所需的较大的输入信号功率。

汽车功放的必要性

汽车音响器材与家用音响一样，也要使用功率放大器。刚接触汽车音响的人，对于在汽车中也安装功率放大器，甚至安装多个功率放大器，认为不可思议。那么为什么要安装功率放大器呢?因为汽车电源电压只有14．4V，功率(P)=电压(U)x电流∞，如果只用主机自身的功率放大器，最多能达到4x55W，只能推动功率小的扬声器，而且音量开大就会失真，声音听起来发硬，缺乏弹性。人耳听觉有极限，其下限比所能听到的音量上限还要少，这就是为何音乐总是在一开始时感觉比较强烈。要让任何声音达到最逼真的状态是相当困难的。挡风玻璃、内装饰、发动机以及车底盘和轮胎在路面上行驶时所发出的噪音，对聆听环境都有极大的影响；低声压级和后级功率不足也是一个很大的缺陷，无法重播音乐的全部信息。

汽车功放与音响的匹配

目前汽车音响市场上琳琅满目的产品，包括主机、功率放大器、扬声器、处理器、影音设备等。要搭建一套音响的基本搭配，是有技巧的，各种设备之间都需要精心选择进行搭配才能得到最佳的效果。汽车音响中的功率放大器和扬声器是不能任意搭配的。

功率放大器和扬声器二者只有做到阻抗匹配、功率匹配、工作频率匹配才能保证设备的安全运行并充分发掘出最大的潜能。

1 功率匹配是

我们在进行功率匹配时，必须首先弄清楚通常标称功率的两种指标：最大功率和持续输出功率(RMs)。持续输出功率(RMS)则是在不产生失真的情况下，能够持续稳定工作的功率。只有这个数值才能真正反映设备的工作状态。很多人认为导致扬声器线圈烧毁的主要因素是功率放大器的功率比扬声器大造成的。所以进行设备搭配的时候，习惯扬声器的功率比功放的大。这是一个非常常见的误区。其实，功放的持续输出功率值小于扬声器的持续输出功率才最容易导致扬声器的毁坏。

当连接系统后。一旦调节音量旋钮，输出功率在lOOW左右时，功率放大器已经处于满负荷运转状态。而扬声器还有很多余量，一旦用户继续提高音量，这时候的输出功率超过了功率放大器的持续输出功率值，也就是失真开始产生的时刻。这种失真被称为“削波失真”，在专业音响行业内被称为“扬声器杀手”。这种失真的信号，即使功率il／／b也能产生类似直流的电信号，很轻易地就能烧毁扬声器的线圈。对于一款持续输出功率200W的扬声器来说，失真率为50％的150W电信号比无失真的300W信号更可怕。

所以在专业音响领域，保持功率放大器的“余量”是系统搭配中重要的因素。习惯做法要保证低音功率放大器的持续输出功率为扬声器持续输出功率的2倍以上。在汽车音响中，由于车内的电能极其有限，每1W的功率都是宝贵的，所以保证功率放大器的持续输出功率略微大于扬声器的持续输出功率是最佳的选择。不要让持续功率过小的功放去推动持续输出功率很大的扬声器。万不得已这样做的时候，要注意控制音量，防止削波失真的出现。

2 阻抗匹配

抛开枯燥的理论知识，简单的解释就是功率放大器能承受一定范围阻抗的扬声器。只有接在功放上的扬声器阻抗在这个范围内，功率放大器才能安全工作并提供最理想的功率输出。

不同型号的功率放大器能承受的阻抗是不同的。

3 频率匹配

功率放大器通常分为全频段功放和低音专用功放。低音专用功放在信号频率为250Hz以下能保证失真小于1％。而当频率超过250Hz后，失真度急剧飙升，输出功率也骤然降低。所以不要试图用低音专用功放推动中音和高音扬声器。全频段功率放大器通常采用AB类放大设计，功率损耗比较大。所以滤除低频段的信号，只推动中高频扬声器将是节省功率、保证音质的最佳选择。

只要掌握上述的设备搭配原则，就基本能够保证扬声器和功率放大器处于安全状态，并且能够还原出纯正且无失真的声音。

汽车功放的分类

1、A类功放（又称甲类功放）

A类功放输出级中两个（或两组）晶体管永远处于导电状态，也就是说不管有无讯号输入它们都保持传导电流，并使这两个电流等于交流电的峰值，这时交流在最大讯号情况下流入负载。当无讯号时，两个晶体管各流通等量的电流，因此在输出中心点上没有不平衡的电流或电压，故无电流输入扬声器。当讯号趋向正极，线路上方的输出晶体管容许流入较多的电流，下方的输出晶体管则相对减少电流，由于电流开始不平衡，于是流入扬声器而且推动扬声器发声。 A类功放的工作方式具有最佳的线性，每个输出晶体管均放大讯号全波，完全不存在交越失真（SwitChing Distortion），即使不施用负反馈，它的开环路失真仍十分低，因此被称为是声音最理想的放大线路设计。但这种设计有利有弊，A类功放放最大的缺点是效率低，因为无讯号时仍有满电流流入，电能全部转为高热量。当讯号电平增加时，有些功率可进入负载，但许多仍转变为热量。

A类功放是重播音乐的理想选择，它能提供非常平滑的音质，音色圆润温暖，高音透明开扬，这些优点足以补偿它的缺点。A类功率功放发热量惊人，为了有效处理散热问题，A类功放必须采用大型散热器。因为它的效率低，供电器一定要能提供充足的电流。一部25W的A类功放供电器的能力至少够100瓦AB类功放使用。所以A类机的体积和重量都比AB类大，这让制造成本增加，售价也较贵。一般而言，A类功放的售价约为同等功率AB类功放机的两倍或更多。

2、B类功放（乙类功放）

B类功放放大的工作方式是当无讯号输入时，输出晶体管不导电，所以不消耗功率。当有讯号时，每对输出管各放大一半波形，彼此一开一关轮流工作完成一个全波放大，在两个输出晶体管轮换工作时便发生交越失真，因此形成非线性。纯B类功放较少，因为在讯号非常低时失真十分严重，所以交越失真令声音变得粗糙。B类功放的效率平均约为75%，产生的热量较A类机低，容许使用较小的散热器。

3、AB类功放

与前两类功放相比，AB类功放可以说在性能上的妥协。AB类功放通常有两个偏压，在无讯号时也有少量电流通过输出晶体管。它在讯号小时用A类工作模式，获得最佳线性，当讯号提高到某一电平时自动转为B类工作模式以获得较高的效率。普通机10瓦的AB类功放大约在5瓦以内用A类工作，由于聆听音乐时所需要的功率只有几瓦，因此AB类功放在大部分时间是用A类功放工作模式，只在出现音乐瞬态强音时才转为B类。这种设计可以获得优良的音质并提高效率减少热量，是一种颇为合乎逻辑的设计。有些AB类功放将偏流调得甚高，令其在更宽的功率范围内以A类工作，使声音接近纯A类机，但产生的热量亦相对增加。

4、C类功放（丙类功放）

这类功放较少听说，因为它是一种失真非常高的功放，只适合在通讯用途上使用。C类机输出效率特高，但不是HI-FI放大所适用

5、D类功放（丁类功放）

这种设计亦称为数码功放。D类功放放大的晶体管一经开启即直接将其负载与供电器连接，电流流通但晶体管无电压，因此无功率消耗。当输出晶体管关闭时，全部电源供应电压即出现在晶体管上，但没有电流，因此也不消耗功率，故理论上的效率为百分之百。D类功放放大的优点是效率最高，供电器可以缩小，几乎不产生热量，因此无需大型散热器，机身体积与重量显著减少，理论上失真低、线性佳。但这种功放工作复杂，增加的线路本身亦难免有偏差，所以真正成功的产品甚少，售价也不便宜。

汽车功放的安装

功放匹配选择好后，工作只完成了一半，另一半就是安装。好的安装能充分保护功放，延长使用寿命，而安装不当，除了常染小病外，半途夭折也是情理之中的事情，下面具体介绍功放的安装。

下面几个要点涵括了功放安装主要步骤，只要正确的匹配和安装，功放就能达到最佳效果，

要点一：扎稳

要求：连接功放的，容易破环线材，影响系统效果。

要点二：固定

要求：功放两端一定要用螺丝固定，四周都应如此，如固定在木板上，木板也应固定。

原因：随意摆放不固定，危害有二：

一、损害器材，容易撞坏。

二、损害音质。

要点三：包覆

要求：接线端要用绝缘胶布包覆好，不要路出铜丝。

原因：1、安全，防止短路。

2、屏蔽作用，防止信号干扰。

要点四：散热

要求：加装额外风扇，保护罩留散热孔

原因：车内温度高，特别是夏天，没有良好的散热措施，功放就长期处于高温里，虽然目前高级功放都有保护系统，但不能长期如此。