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  • 广州优必胜科技有限公司 UBS 国际音响(中国)事业部

    AV功率放大器

    2018-06-01|来自: UBS国际




    一、AV放大器的构成与分类


    1.AV功放的组成AV功率放大器通常由信号源控制选择器、信号处理器、多声道功率放大器组成。

    2.AV功放与纯功放的区别AV功放与纯功放相比最主要的区别是AV功放具有某种形式的环绕声解码或多种模拟声场处理模式及多个声道的功率放大电路。

    3.AV综合放大器的概念AV综合放大器是具有某种形式解码器的前后级合并式多声道功率放大器。它备有多种音频输入端口,控制功能齐全,内含多路功放,只需配备影音播放设备及接上配套的扬声器系统即可构成一套完整的家庭影院系统。多数AV功放除了提供几路环绕声输出外还提供一路重低音输出,它一般是由前方主声道中低于150Hz的低频混合而成,称为0.1声道。

    4.AV前置放大器的概念AV前置放大器指不带功放的环绕声解码器,市面上常见的是1带杜比环绕解码或杜比定向逻辑解码的环绕声解码器。AV前置放大器除了完成环绕声解码外还完成前置放大,其输出的音频信号还需经带AV输入接口的准AV功放放大后才能推动扬声器,故称为AV前置放大器。

    5.AV环绕声放大器的概念AV环绕声放大器是带有环绕声解码器的三声道功率放大器,其功放用于放大中置声道及两路环绕声道,组成家庭影院时需别配左、右主声道功率放大器。AV环绕声功放主要适用于已经拥有双声道立体声功放系统而预升级为家庭影院系统的用户。


    二、AV放大器的电路结构


    1.典型的AV放大器的路框图典型的AV放大器的电路框图如图1所示

    2.AV放大器的电路组成部分AV放大器的电路一般由以下几个部分组成:音频功率放大器、环绕声解码电路、音频信号预处理电路、AV信号源选择控制电路。

    (1)音频功率放大器主要作用是将前置放大电路送过来的各声道音频信号进行功率放大,有的还配有音量控制、等响度控制及?;さ缏返?。AV放大器一般配有三路以上的功放,通常的机设有4~6路功2放。除了推动前方左、右视频信号源S-VIDEO视频输出电路输入电路音调控制电路L线路放大响度控制音量控制功率放大器R调谐器AUX卡座CDVCDDVD线路输入频率均衡显示负反馈电路输入选择开关环绕声处理电路?;さ缏坊啡粕Ψ臩LSR话筒放大MICRIAA均衡器??胤⑸涞缏泛焱饨邮盏缏肺妊沟缭闯?典型的AV放大器电路组成框图音箱的主功放之外,还有一路中置声道功放和两路环绕声功放,有的还设一路重低音功放。

    (2)环绕声解码电路环绕声解码电路是AV放大器的灵魂,是产生家庭影院所必需3的环绕立体声效果的核心。对应信号源的环绕声信息编码方式,常见的环绕声解码电路有:早期的杜比环绕声解码电路、杜比定向逻辑环绕解码电路、THX解码电路、当前主流的杜比数字AC-3环绕声解码电路和DTS解码电路等。只有配备了环绕声解码电路的AV功放才能获得各种环境下的临场感,构建真正意义上的家庭影院系统。

    (3)音频信号预处理电路即功率放大电路的前置级,其中包括均衡、音量、音高、响度、平衡控制等调节电路。其中的响度控制用来解决当音频放大器的音量较低时高低音不足的问题,可以进行自动或人工的控制;平衡控制是用来校正各声道(主要是左、右主声道)扬声器的音量大??;均衡调节可将整个音频段的某个频段电平加以提高或衰减,从而达到调节音质的目的。

    (4)AV信号源选择控制电路这部分电路包括各种AV信号源的输入端和输出端,以及视频信号选择开关与相应的视频信号处理电路。由于目前AV放大器的输入信号源和视频信号源种类不断增加,使得各种设备之间的连接和断开变得十分复杂,容易发生错误。为了避免经常插拔各种信号线,从而设立了AV选择电路,可以使各种信号源一次性接入AV4放大器,不需要经常插拔,而是利用机内开关选择电路,自动地接通或断开各种信号源,对声像信号实行同步切换。


    三、家庭影院的环绕声系统


    1.环绕声系统的分类当前环绕声系统可以分成两大类:模拟信号编码型和数字编码型。模拟信号编码型的主流是杜比定向逻辑系统(DolbySurroundProLogic?)及家用THX系统。数字编码型的主流是杜比数字环绕系统(DOLBYDIGITALAC—3)及数字影院系统(DTS)。2.各种环绕声系统的概念

    (1)伪四声道环绕声及人造混响环绕声这两种环绕声并非真正意义上的环绕声系统,其环绕声道的信息只是由左右主声道信号经简单分离或经延迟等处理而得,只有简单的声音包围感,声像定位效果差。此类环绕声系统不要求音源采用任何环绕声编码,只需普通的双声道立体声甚至是单声道即可,所以并不是真正的多声道环绕声系统。这类环绕声系统常见于廉价的AV功放上。

    (2)杜比环绕声(DolbySurround)杜比环绕声采用4-2-4编码方式,将左(L)右、(R)中置、(C)、环绕(S)四个声道的音频信息经矩阵编码后录制在两路声轨上。这两路声轨可以由立体声格式的节目源如录像带及电视广播节目所携带并进入到家庭,经解码后原有4个声道的信息得以还原并产生环绕声。成百上千的家庭录像带以及许多电视节目是经杜比环绕编码的。杜比环绕声解码器采用固定式矩阵电路,把包含环绕信息的两声道编码信号恢复成L、R、C、S四个声道。为改善通道分离度及降低成本,杜比环绕声家庭影院通常省去中置声道。面板上带有如上所示双“D”标志的AV功放表明内含经杜比实验室认证的杜比环绕声解码器。

    (3)杜比定向逻辑环绕声(DolbySurroundProLogic?)杜比定向逻辑环绕声是将杜比环绕编码的节目进行解码的技术;几乎每一部家庭影院音响系统都装备这种解码技术。如同在影院中使用的专业解码器产品一样,杜比定向逻辑环绕声技术还原了4个声道的信息——经编码后录制在节目立体声音轨上的左、中、右及环绕声道信息。杜比定向逻辑环绕解码器采用自适应矩阵,提高了通道的隔离6度。由于一些家庭可能听音环境较小所以不使用后环绕声扬声器,为了使上述各种情况下均能获得尽可能好的环境效果,需要选择合适的中心模式,一般有三种模式设置:

    a.仿真模式:它的作用是把中心声道的声音平均地分配到左右声道中去重放,显然这一模式适用于不使用中间扬声器的情况。

    b.普通模式:它的作用是把中心声道中对方向性基本没有影响的100Hz以下的低频分量平均地分配到左右扬声器中去重放。中心声道则重放高于100Hz的频率分量。这是家庭影院中最常使用的模式(它适用于用小功率中心扬声器的情况)。

    c.宽带模式:在这一模式下,系统对中心声道的声音不作如上分配保持原样传输,显然它适用于采用较大功率的扬声器作为中心扬声器的情况。另外通?;褂幸桓觥叭缆呒J健?,它的作用是把后方环境信号送到前方声道中去重放,显然这一模式适合于不希望使用后方扬声器的使用者。面板上带有如上所示双“D”标志的AV功放表明内含经杜比实验室认证的杜比定向罗辑环绕声解码器。图2是4声道杜比定向逻辑环绕声回放的家庭影院系统示意7图图24声道杜比定向逻辑环绕声回放的家庭影院系统示意图

    (4)杜比数字环绕声系统(DolbyDigitalAC-3)杜比数字(DolbyDigital)是杜比数字(AC-3)音频编/解码技术在DVD及DTV这类消费类格式的应用。对于电影音频,杜比数字能够提供了可达5个全频带声道,其中包括左、中、右屏幕声道以及独立的左环绕及右环绕声道,带宽均为为3~20000Hz;而此前的杜比环绕和杜比定向逻辑环绕的环绕声是单声道的,并且其环绕声道带宽只到7000Hz。此外,杜比数字AC-3系统还有一个专于用于表现效果声的超重低音声道,因其带宽为3~120Hz,不能算成一个完整的通道,故称为0.1通道。所以杜比数字AC-3环绕系统一般为5.1声道。8面板上带有如上所示双“D”标志的AV功放表明内含经杜比实验室认证的杜比数字AC-3环绕声解码器。

    (5)家用THX系统THX系统是美国鲁卡斯电影公司(LucasFilm)于20世纪70年代推出的六声道70mm宽银幕电影的音响系统,由于其放映效果好,得到欧美上千家电影院的认可和应用,并被国际标准化组织采纳,制定出THX影院标准。鲁卡斯公司于1990年推出THX家庭影院系统,并对这种THX家庭影院环绕声伴音系统的音响器材和技术要求作了严格和详细的规定。凡是不符合这个规定和要求的家庭影院音响器材,是不能称之为THX家庭影院系统的。家用THX系统是在杜比定向逻辑环绕声解码器的基础上产生9的,共有独立的6个模拟声道。即左前、中置、右前、左环绕、右环绕和超重低音声道。THX家庭影院的声音处理电路包括均衡处理器、音色匹配、校正和输出电平控制电路。THX家庭影院要求前置、中置音箱的重播频响在20Hz~20kHz内;环绕声道的音箱需要有扩散声场,需要选用双极性的环绕音箱,频率范围在125Hz~8kHz,能提供高声压的扬声器;超低音音箱的频响范围在20Hz~80Hz。THX家庭影院系统标准不但对重播器材作了详细的要求,还对视听室的声场环绕作了详细的规定。要求视听室的声场标准符合ISO2969的要求。

    (6)DTS数字环绕声系统(DigitalTheaterSystem)DTS也是一种类似于杜比数字的数字环绕声系统,该技术从概念上讲与杜比数码有诸多相同点,如声道结构同为5.1声道等,但两者却互不兼容。两者的主要区别在于DTS系统的数据压缩是将重放频率范围划分得更精细且量化的比特率更高,这种更高的比特率使DTS在编码压缩过程中丢失的音乐细节极少,几乎可以认为是一种“线性的无损失编码方式”。因此,在理论上DTS应该拥有更高的音色潜质和更出色的音乐解析力。目前,我国市场中这类全兼容解码的AV功放己有好几种,一般通过面板上的杜比数码和10DTS认证标志即可确认无误。

    (7)DSP数字声场处理器系统(DigitalSoundFieldProcessor)DSP技术可在放音房间很小的家庭影院中获得具有影剧院类似的声学效果。该技术首先由日本雅马哈公司定量地测出世界著名声学厅堂的特定位置的直达声和反射声的强度比例及延迟时间,设计出不同声场的数学模型,再用数字信号处理技术营造出相同的效果。DSP的原理并不复杂,它的优点是对声源没有特别要求,但它的不足之处是不能反映声源本身的演奏环境。

    (8)SRS(SoundRetrievalSystem)环绕声系统SRS意为“声音恢复系统”,它是美国SRS实验室的音响技术专利。主要特点是:

    a.SRS系统对音源没有特殊要求.可以对任何单声道或普通立体声节目源进行处理。

    b.SRS系统不需要使用较多的扬声器去重现声场,仅以两只音箱即可重现原始的三维声场,可以降低成本。

    c.SRS系统对听音环境没有严格的要求,特别适合大多数居住面积不大的家庭。


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