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兆HZ(D类功放) 鉴赏会，敬请你品一下

我以视听接龙的方式获得了一台兆HZ(D类功放) 一星期的试听权，准备搭建一个基本的音响系统试听。本着互相学习交流的目的，真诚地邀请各位同好共享，共同品味一下这个不太发热的功放，届时欢迎你随带器材和碟片光临，音源: 一台dvd机，一台笔记本电脑(软件forboor 0.8 ) 功放: MCD-II MHz CLASS-D AMP II数字功放 音箱: rever八寸低音三分频，乐富豪15寸低音三分频 (Ｄ类放大器)数字功放简介 (Ｄ类放大器)数字功放简介 文摘来源；主要摘自（电子报）（电子制作） 　数字功放简介数字功放”的基本电路是早已存在的Ｄ类放大器（国内称丁类放大器）。以前，由于价格和技术上的原因，这种放大电路只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。这几年的技术发展使数字功放的元件集成到一两块芯片中，价格也在不断下降。理论证明，Ｄ类放大器的效率可达到１００％。然而，迄今还没有找到理想的开关元件，难免会产生一部分功率损耗，如果使用的器件不良，损耗就会更大些。但是不管怎样，它的放大效率还是达到.. 　 数字功放”的基本电路是早已存在的Ｄ类放大器（国内称丁类放大器）。以前，由于价格和技术上的原因，这种放大电路只是在实验室或高价位的测试仪器中应用。这几年的技术发展使数字功放的元件集成到一两块芯片中，价格也在不断下降。理论证明，Ｄ类放大器的效率可达到１００％。然而，迄今还没有找到理想的开关元件，难免会产生一部分功率损耗，如果使用的器件不良，损耗就会更大些。但是不管怎样，它的放大效率还是达到９０％以上。 此外，数字功放具有失真小、噪音低、动态范围大等特点，在音质的透明度、解析力，背景的宁静、低频的震撼力度方面是传统功放不可比拟的。 数字功放的电路结构如图１所示，它和ＤＣ－ＤＣ开关型逆变电路类似。输入的音频模拟信号经过ＰＷＭ电路调制处理后，形成占空比同输入信号成一定比例的脉冲链，经过开关电路放大后，由低通滤波器滤除高频成分，还原出已放大的输入信号波形，由扬声器放音。图２为Ｄ类放大器的典型电路，采用场效应管Ｈ－桥式连接。 众所周知，从上述场效应管Ｈ－桥式电路输出的脉冲波是不便直接驱动扬声器发声的。为了重现放大的音频信号，输出波形必须恢复到原来的正弦波。前几年Ｄ类放大器的设计，大都采用低通滤波器来解决。由于音频的频带范围为２０Ｈｚ～２０ｋＨｚ，而载波频率通常是它的５倍以上，因此，滤除载波频率的过程相当简单，就是在扬声器前面接一个截止频率约为２５ｋＨｚ左右的低通滤波器。而在运用到重低音功放时，由于处理的是低频，低通的截止频率可以降低到５ｋＨｚ左右。滤波器可根据性能要求采用Ｃｈｅｂｙｓｈｅｖ、Ｂｕｔｔｅｒｗｏｒｔｈ或Ｂｅｓｓｅｌ等电路。滤波器的设计要求较高，弄得不好会引起射频干扰。为降低功耗，一般采用被动元件。 由于功耗和体积的优势，数字功放首先在能源有限的汽车音响和要求较高的重低音有源音箱中得到应用。随着ＤＶＤ家庭影院、迷你音响系统、机顶盒、个人电脑、ＬＣＤ电视、平板显示器和移动电话等消费类产品日新月异的发展，尤其是ＳＡＣＤ、ＤＶＤ Ａｕｄｉｏ等一些高采样频率的新音源规格的出现，以及音响系统从立体声到多声道环绕系统的进化，都加速了数字功放的发展。近年来，数字功放的价格呈不断下降的趋势，有关这方面的专利也层出不穷。数字功放的音质和基频的关系。 以下为版权信息： FUMAC 原创文章版权属于FUMAC，欢迎电子媒体免费转载，平面媒体请联系FUMAC email: fumac1@gmail.com QQ:49261420 www.class-d.net数字功放网转载请保留以上信息 数字功放的音质，一直以来被许多人灸病，低音不错，高音刺耳，实际上是如此：） 我们在开发产品过程中，也发现这个问题。 我们回到数字功放的原理： 音频信号（20~20K）经过一个PWM的调制，然后通过一个 开关功率放大电路，把PWM信号放大，最后通过滤波器，把PWM信号滤除掉，这样就剩下一个大 功率的音频信号可以直接推动喇叭了。这个调制过程是数字功放的关键。 一般现在流行的几个数字功放的方案的PWM频率都是工作在300K~500k范围，有些低音 跑甚至工作在100K以下的频率。工作频率越高，越难选择开关管，开关的速度如果变慢了，容 易发热，想减轻发热，就需要把死区调大，死区调大了，就导致失真变大。这个是一个两难的 选择。于是选用极端快速的开关管，是数字功放第一要务。 数字功放的采样频率，直接决定了音质，这个是我们在开发数字功放的过程中发现的 一个重要现象。举个简单的例子，应该可以很好理解这个原理。 假设PWM的开关频率为300K（300~450K是现在市面上的数字功放的最常见的频率）， 1: 如果输入一个20HZ的低频信号进入，那么等于把一个20HZ的低频信号周期分割为15000个采 样点，这个采样点足够在输出的时候完美表达一个正玄波的波形，低音可以得到很好的表现。 2: 如果输入一个1K的中频信号，那么他就产生300K/1K , 也就是一个周期300个采样点，这个 还是可以接受的，但是已经开始恶化了。 3: 如果输入一个20K的中频信号，那么只产生300K/20K ，也就是一个周期60个采样点， 已经 不能完整表达一个正玄波了，个人认为，这就是高音恶化难听的主要原因 我们再来看看，到底多高的频率能高好的表达音频信号。 下面是一个表： PWM 20 250 500 1K 2K 5K 10K 15K 20K 100K 5000 400 200 100 50 20 10 7 5 300K 15000 1200 600 300 150 60 30 20 15 500K 25000 2000 1000 500 250 100 50 33 25 600K 30000 2400 1200 600 300 120 60 40 30 1000K 50000 4000 2000 1000 500 200 100 67 50 2000K 100000 8000 4000 2000 1000 400 200 133 100 从上表，可以看出，如果PWM的频率是100K 输入一个20K的音频信号，他只能把20K的一个周期 分辨出5个信号，这显然不行，100K最高可以比较好的表达1K的信号（有100个采样点），所以 工作在100K的数字功放只能是作为低音炮（20~250HZ）。一个300K的数字功放也只能比较完美的表达5K（有60个采样点）的高音。一个600K的数字功放 ，可以比较好的表达10K的音频当工作频率达到1~2M的时候，才能真正的把高音的失真减低，减低并不等于完美：）能追求更 高的频率是每个数字功放设计师的梦想，但是必须基于更先进的器件（更高的工作频率的功率 管）。 采样频率越低，高频波形的折线化越严重（看图1），为什么有些低频率（400K）的数字功放失 真怎么那么低呢。这个主要是出现在失真的测量方法上，普通的失真测量是输入1K信号，输出 后测量1K信号产生的谐波（2K 3K，4K ，5K等），2K 4K 比较高，那是偶次失真（电子管常见 的失真），3K5K比较高是基次失真（晶体管电路常见的失真），也就是说实际上标称的失真只 是代表1KHZ的失真，而不能代表其他信号频率的失真。于是就会产生了标称失真很低，但是实 际的听感不舒服了。大家可以回头去看看上面哪个表，300K以上的数字功放对1KHZ的表达是比 较完美的了。从这个角度，也证明了平时大家的感觉，为什么数字功放高音总是不舒服。关键 的问题还是基频不够高。 从另一个角度，我们再探讨一下基频和音频信号的关系。----关于滤波器。数字功放，基本都有滤波器（小功率的现在发展到没滤波器了），这个滤波器的作用主要是把 PWM的基频滤除，一个陡峭的滤波器是非常难以设计的。双方的频率越靠近，想用简单的滤波器 把两个不同频率的信号分离越困难。所以说，频率越高滤波器越容易处理。当然频率高滤波器 使用的材料是有很大区别的。很多300~500K的数字功放只使用一个两阶滤波器。这个是远远不 够的，很多数字功放输出都有0。3~1V的静态电压，我测试过两家提供的半成品板，有家甚至达 到了3V的高频电压输出，这个是非常恐怖的事情。这个输出电压是高频电压，频率就是PWM的基 频，虽然理论上这个信号是听不见的，但是他会严重干扰高音喇叭的工作。我初期设计过600K 的CLASS-D 必须使用4阶以上的滤波器才能有效减低这个输出电压。 在实际的开发过程中，我们开发了大概5套方案，现在最高频率已经达到1.2MHZ，我在找更好的 材料，希望在不久的将来可以把工作频率提高到2MHZ以上。此次使用的功放为佛山惠更斯无线电厂提供的MCD-II MHz CLASS-D AMP II，是国内首台工作于1.2mhz的数字功放。是真正的高保真数字功放。