音频放大电路

设计考虑

　　就最简单的音频放大电路的理解而言，可以不必考虑声音的不同频率段的处理，只要直接将所有的信号都共同放大，共同输出就可以了，但是在实际中，这种简单的处理方式会存在以下几个方面的问题：

　　一是放大电路和扬声器的频率响应问题，即必须保证放大电路对所有频率的信号都有相同的放大性能（放大倍数） ，也必须保证扬声器对所有频率的信号都有相同的响应性能，这在实际设计中是难以实现的。单就放大电路而言，在音频范围内保证放大电路对所有频率的信号都有基本相同的放大性能并不困难， 但是要保证扬声器对所有频率的信号都有相同的响应性能则几乎不可能， 因为扬声器并不是简单的纯阻性负载，而是线圈和永磁体复合组成的，具有电阻性，电感性（线圈）以及能够感生电动势的特性（线圈切割磁力线） ，因此具有很复杂的频率响应特性；同时，不同结构，不同大小的扬声器的频率响应特性也是不同的。

　　因此在现代的音响器材上，往往采用多个不同的扬声器来分别对高、中、低音进行处理和表现，力争尽可能真实地还原出声音信号。

　　二是人们在不同的场合下，对声音信号的还原需求是不同的，例如在欣赏轻音乐时，声音信号主要集中在中、高音频段，此时可以消弱低频信号，增强高频信号， 能够使音色明亮清晰。 而如果是在听摇滚乐或观看 DVD中的战争场面时，则应当增强低频音量，使声音具有更强的节奏感和震撼力。

　　三是不同的人对相同声音的感知情况是不同的。因此现在的各种音响器材上都有对声音频率进行调节处理的电路（称音调电路），以适应不同的需要。

　　另一方面还要说明的是，不同档次的音响器材对音频放大的品质要求也是不同的，因此放大电路本身的设计要求也不同。例如在一些音响器材中，首先对音频信号进行电子分频（用高通，低通或带通滤波器），将声音信号分为高、中、低三个（或更多）频段，然后分别对这些频段的信号进行放大，再分别输出去驱动高、中、低音的扬声器，这样不仅能够限度地保证扬声器的频率响应特性，也可以方便地调节各个频段的音量信号的大小；而在一些中低档的音响器材中，则是将所有频率的信号同时放大，然后通过电容分频（或电容电感分频），再输出去驱动高、中、低音的扬声器。

　　但是，不管音频放大器的要求如何，音频放大电路的基本组成结构和原理则是相同的，只要掌握了这些基本原理，则可以自己去设计和改善电路，提高音频放大电路的品质。

作用

　　音频放大电路的功能是将其它电子设备（如 MP3，计算机声卡，VCD 机等）的音源信号进行放大，然后再经过功率放大，去推动扬声器输出，简单来说，就是一个扩音器，但为了提高声响的品质，内部要求有能够对高音和低音进行调节的均衡电路（即音调电路） 。

电路组成

　　1、前置放大电路

　　前置放大器的作用简单说来就是“缓冲” ，将外部输入的音源信号进行放大并输出。外部音源信号由较长的导线输入，并且信号源可能存在较高的内阻，电流输出能力不强，因此需要“缓冲”来将其转换为低内阻的信号源，以便驱动后级电路。

　　2、均衡电路（音调电路）

　　均衡电路是由低通、高通、带通等滤波器组成的，可以对音调进行控制的电路，听者可以根据具体需求，对声音信号中某些频率段的增益（放大倍数）进行调整。常用的均衡电路只是对高频段或低频段的增益进行提升或衰减，而中频段的增益保持不变。

　　3、功率放大电路

　　外部音源信号经过前置放大、均衡放大后，输入的功率放大级，然后就可以输出去驱动扬声器，发出声音。本实验中的功率放大器采用 TDA2030 集成块，其本质就是一个运算放大器，和其它小信号放大用的运放相比，有较大电流输出能力，可以输出较大的功率。

实现方法比较

　　用分立元件实现

　　分立元件是电子电路的基础元件,长久以来都是在它的基础之上分析和设计电路的. 但由于近年来科技的发展,集成器件的出现,使分立元件的使用越来越少.不过在一些小型的 电路中,分立元件还是有比较大的优势. 分立元件的散热快,元件便宜,在设计时也相对自由.

　　用集成器件实现

　　集成功率放大器是在集成运放基础上发展起来的,其内部电路与集成运放相似.但是,由 于其安全,高效,大功率和低失真的要求,使得它与集成运放又有很大的不同.电路内部多施 加深度负反馈. 集成功率放大器广泛应用于收录机,电视机,开关功率电路,伺服放大电路中,输出功率 由几百毫瓦到几十瓦. 除单片集成功放电路外, 还有集成功率驱动器, 它与外配的大功率管及少量阻容元件构成 大功率放大电路,有的集成电路本身包含两个功率放大器,称为双声道功放.

　　集成功率放大器由于不仅具有体积小,重量轻,成本低,外围元件少,安装调试简单,使 用方便的优点;而且在性能上也优于分立元件,例如温度稳定性好,功耗小,失真小,特别是 集成功率放大器内部还设置有过热, 过电流, 过电压等自动保护功能的电路对电路自行进行保 护.