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公共广播系统放大器浅析
发布日期:2017-8-15   点击次数:

本文浅析公共广播系统中放大器的种类,及其输入形式、输出电压、负载量。

一、 公共广播系统放大器的种类。
  放大器主要作用是将各种方式产生的弱音频输入电压信号加以放大,然后送至各用户设备。放大器主要是由前级放大器和功率放大器两大类组成。有些放大器是将这两大部分合装在一台设备中,而另一些是将这两个部分分装成两件设备。前级放大器是将输入的微弱音频信号进行初步放大,使放大的信号能满足功率放大对输入电平的要求。功率放大器是将前级放大器取得的信号更进一步放大,以达到有线广播线路上所需要功率。


1、前置放大器
话筒、调谐器、磁带卡座、激光唱机等音源设备,都属于低电平输出设备,不能直接推动功放级,需增设前置放大器将不同的音源信号放大到足够电平。
而前置放大器主要用于将弱电平信号,如话筒、线路输入等,放大到足够电平,以推动后级放大器。一般前置放大器的输出电平是可调的。


2、功率放大器
功率放大器是广播系统的重要设备之一。功率放大器的输出功率可以从几瓦一直到几千瓦。在设计中是根据扩声系统的音质标准和所需容量来选择相应等级和规格的产品。国内外的放大器产品繁多,但基本上都已形成系列,可以满足各种环境对音质和容量的要求。
常见的功率放大器输出功率有:45、60、90、120、180、240、360、450、600瓦特几种规格
按输出方式分,功率放大器有定阻抗式和定电压式两种。定阻抗式是老产品,目前新产品基本都是定压式。


定阻输出的功率放大器:这类放大器要求负载的阻抗恒定。输入信号一定时,输出电压随负荷改变而变化很大。在公共广播系统中由于负载的变化较大,因此不适合采用这种类型放大器。
定压输出的功率放大器:由于放大器内采用了较深的负反馈装置,这种深负返馈量一般在10~20dB以上,因此,放大器的输出阻抗较低,负荷在一定范围内变化时,其输出电压仍能保持一定值,音质也可保持不变。定压输出的扩音机常应用于有线广播系统,使用方便,能允许负荷在一定范围内增减。


定压式功率放大器
定压式功率放大器包括:混合式放大器以及纯功率放大器两种类型


各种广播设备的输入、输出电平
1)混合式放大器,是将前置放大器与定压式功率放大器合并在一起。可直接放大话筒,线路输入等弱电平信号。
2)纯功率放大器仅仅只是包含功率放大部分。通常用于系统的末级功率驱动和线路的接力放大。

二、放大器的输入形式:
放大器的输入信号源有话筒、电唱机、收录机和"线路输入"等,信号输入连接应考虑阻抗匹。


三、公共广播放大器的输出电压
由于通常情况下公共广播音响系统的传输距离较长、线路阻抗高、损耗较大。为了减少线路损耗,一般采用提高传输电压的方法来解决。为了能够连接扬声器与扩大机,公共广播系统采用所谓高压传送的方式。内置在扩大机内的变压器将扩大机输出电压从低电压增加至100伏特。接着,内置在扬声器内的变压器将电压减至扬声器可以接受的低电压。
线路常用的标称电压有50V,70V,100V几种。国际常用的为70V,100V两种。大多数公共广播系统采用100V线路电压推动扬声器,这种设计有很多优点,特别是传输距离较长时。升高放大器的输出电压可降低传输的电流量,降低线路损耗。同时,也无需采用粗大笨重的低阻电缆,可使信号传输距离更长。
这种工作原理适合用于公共广播系统的原因是:
1.由于扩大机的输出电压增加,缆线上的损失可忽略不计。这表示,使用高输出功率的扩大机,电压损失极小,因此不必使用特殊缆线。
2.由于电压损失极低,因此缆线使用长度可以增加。这一点对于安装上来说十分重要。
3.所有的扬声器可以并联安装。
4.只要扩大机所输出的电功率高于扬声器所消耗的总电功率,那么,扬声器的使用数量没有限制。换句话说,无论是1个或150个扬声器与扩大机接连,都是可以接受的。
100伏高压传送方式与一般家用电源供应方式类似。简单来说,一般家用的电源,使用者仅需将插头插入主干线插座即可取得电源。至于插入主干线的插头数目则没有一定限制,只要所消耗的总电力(瓦特数)低于主干线的总电源供应量即可。
每一组内置在扩大机内的变压器均配备分接(taps)装置,可以产生100V,70V或50V的电压,由位于扩大机后面板上的通用 Mate-N-Lok连接。
当变压器调至100V的分接点(tap)时,扬声器的输出比变压器调至70V分接点时高出一倍。而当变压器调至50V的分接点时,扬声器的输出仅及变压器调至100V分接点时的1/4。
由上述内容可以了解,可以利用改变变压器之分接点,用以改变全部或部分扬声器与扩大机的输出功率。
除此之外,扬声器的音量也可以经由调整分接点的方式作控制。例如,如果同一个扩大机同时连接数个同类型的扬声器,而使用者希望其中一个扬声器的音量能较其他扬声器低,那么,使用者可以将变压器调整至1/2或1/4分接点或加装音量控制开关,如此一来,可以分别减低扬声器的音量3分贝及6分贝。
正确的扬声器接线:扬声器之接线须正确,不可将其极性接反。否则,当扬声器与扬声器间距离太近时,声波有可能会因反相的结果,造成输出声压降低。


四、公共广播放大器的负载量
功率放大器的额定功率容量主要由其所驱动的负载情况而定;
P=KPo (瓦)
式中 P-扩音机输出功率(瓦)
Po-扬声设备总额定功率(瓦)
K-线路衰减补偿系数(K=1.5-2)
由于采用定压式功率放大器推动,所有的扬声器都可以并联工作。只要不超载,可以接入任何数量的扬声器。例如一个120W的功率放大器可以推动6~8个12W音柱。与扬声器匹配的变压器有几个抽头(一般有3个),所以每个扬声器都可以全、半或1/4额定功率输出,则可接入的扬声器的数量是全功率接入时数量的4倍。功率放大器设备的选择主要由设备额定功率决定。
请记住!所有扬声器实用功率的总和绝对不应超过放大器的输出功率。

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