扬声器系统中放大器设计之考虑

扬声器系统中放大器设计之考虑

2022-03-22 11:05:26 295

许多使用扬声器放大器的工程师也会告诉你同样的事情。如果放大器操作过度,扬声器的驱动器或多或少都会损坏。这个过程通常包括逐渐调高低音旋钮或急剧调高音量旋钮。这会产生什么样的结果?

扬声器的高音驱动器可能损坏。但是为什么会这样呢?大多数扬声器的功率范围是10W到15W。只需要很少的能量就能驱动它们高频工作。扬声器的额定功率一般是整个扬声器 (50W和100W等)的平均功率。

想想在限幅系统中给正弦波增加增益(用固定电源轨播放音乐)会发生什么?这是信号开始受限的时候。如果你驱动一个信号超过限度,波形开始看起来更像方波。从频域的角度,我们开始获得输入信号的谐波。由于大量削波的发生,谐波具有更高的幅度。现在,如果您使用无源分频器,许多高次谐波可以很容易地从中低音驱动器分配到高音驱动器。因为高音频的驱动功率极低,所以造成损坏的概率要高很多。在很多系统中,这是一个实际问题,尤其是那些采用简单仿真加工或数控仿真的EQ系统。解决方案是:

1.双功率放大器系统

在封闭系统中,如扬声器,请考虑在系统中使用双功率放大器。双放大器允许您使用单个放大器来驱动高音。高音和低音的分离在低频增益之前完成,可以防止高音损伤有限低音通道的高频部分。

双功率放大器系统使您能够运行大多数具有高度灵活的数字调节功能的模拟系统。缺点是增加放大器带来的高成本。然而,我们须在良好的无源分频器和额外的放大器成本之间进行折衷。在数模转换器(DAC)或多媒体数字信号编解码器中使用数字分频器可以缓解这一问题。

数字微调分频器比更换各种无源元件简单得多。这也允许不同尺寸的扬声器和扬声器驱动器重用相同的PCB设计。

2.智能后处理有限低音信号

有些开发人员会使用“软剪辑”。这是一种非常简单的方法,但在家庭音响系统中却很少见。一些开发人员将删除24 dB的低音上变频,以补偿小型2英寸驱动器的低频响应能力。

如果频率增加率普遍较低,可尝试在增益级后增加一个低通滤波器,以降低削波引起的高频。在模拟系统中,使用足够高的截止速率来构造低通滤波器通常需要多阶滤波器,这使得系统体积大且成本高。它可以容易地在数字处理系统中实现。