1khz音頻測試信號，聲道測試音頻_功率放大器測試方法

功率放大器測試方法

原創： wdele 電聲在線 1月15日

這是我數年前擬定的，不過仍有參考價值。

一、功率放大器有關測量的條件的規定
1.1 額定條件
滿足下列放大條件時，就認為放大器在額定條件下工作
放大器接在額定的電源上
源電動勢與額定的源阻抗串聯，再接到輸入端
輸出端接額定阻抗
不用的端子按規定連接
源電動勢在規定的標準參考頻率1Khz上，使其正弦電壓等于額定源電動勢；
音量控制在使輸出端出現額定失真閑置的輸出電壓的位置
音調控制應處于平直頻響的位置
關閉所有音效處理功能
在通常室溫、濕度下，仲裁測試則必須在規定的仲裁溫濕度下進行。
1.2 正常工作條件
將放大器置于額定條件下，把源電動勢降到比額定源電動勢低10dB，即為正常工作條件。
二、功率放大器性能指標測量1.0輸入阻抗測量
1.1指標描述
在放大器輸出端接入額定負載電阻的情況下，從放大器輸入端測得的阻抗。
帶前置的功放與以下輸入設備連接時，對輸入阻抗的要求是：
傳聲器 根據傳聲器的種類不同 放大器的輸入阻抗優選值為 ≥1k、≥3k、≥10k三種
與唱機、錄音機、調諧器連接，放大器的輸入阻抗應優選值為 ≥47k
1.2平衡輸入放大器輸入阻抗的測量，參見圖1
1）采用不接地的源電動勢，R1=R2,R1+R2=等于額定源阻抗。R是一個經校準的可變電阻，RL為額定負載阻抗.
2）將放大器置于正常工作條件下，用平衡輸入電壓表測量輸入電壓u1,(注意電壓表的輸入阻抗應遠大于放大器的輸入阻抗)，記下這個數值。
3）將開關S撥至可調電阻R，用R代替放大器，調整阻值，使電壓表的讀數仍為u1，此刻的電阻值就是該放大器的輸入阻抗。

1khz音頻測試信號？
1.3非平衡輸入放大器輸入阻抗的測量
按照下圖所示，采用非平衡連接，R1等于額定源阻抗，測試方法同平衡測試法。

1.4 測試儀器配置
1、高阻抗平衡電壓表（mv/dB計）
2、R1R2源阻抗電阻>10k
3、R=50KΩ 可調電阻
4、RL=10Ω、50w大功率可調電阻2.0功率放大器的增益測量
2.1指標描述
根據輸入電壓條件的不同，分為電壓增益和電動勢增益，對于多通道放大器還有增益差。
電壓增益是指在正常工作條件下，放大 器的輸出電壓與輸入電壓之比的倍數或分貝。
電動勢增益是指在正常工作條件下，放大器輸出端電壓和源電動勢Es之比的倍數或分貝數。
增益差是指多通道放大器在同樣條件下、輸入同樣的電壓，而2個通道所產生的增益差的分貝數。
2.2測試方法
2.21用通用儀器測試
將放大器調到額定工作條件將源電動勢輸出減小10Db,使放大器回復到額定工作條件，此時的輸入電壓與輸出電壓之比u2/u1或分貝值20lg (u2/u1)表示，即為電動勢增益。

2.3測試儀器配置
1、高阻抗交流電壓表或mv/dB計
2、示波器
3、R=50kΩ可調電阻
4、 RL=10歐姆大功率可調電阻3.0功率放大器頻率響應測量
3.1指標描述
頻率響應是指放大器對一指定頻帶內的個頻率成分的增益特性（增益與輸入信號頻率的關系）。
通常在正常工作條件下以1kHz的輸出電平為基準，與其它各頻點的輸出電壓之比，以分貝標示的變化曲線。相互之間的差值即為頻率響應的不均勻度。
必要時要分別考核測試大信號和小信號輸入條件下的頻率響應。
3.2測試方法
3.21用通用儀器測試
將放大器置于正常工作條件下
頻率為1000Hz,測得源電動勢Es以及輸出電壓u2,保持源電動勢不變，連續改變頻率，在坐標紙上記錄每個頻率點的電平，將這些點連在一起，即為該放大器的頻響特性曲線。

3.22用電聲測試儀測試
用6160電聲測試儀，將被測放大器的輸入及輸出端分別對接與儀器的輸出與輸入點上；
將功能選擇定于頻響特性測試的功能；
在屏幕上直讀曲線以及個點的靈敏度（倍頻程可選擇）。
3.23測試儀器配置
1、高阻抗交流電壓表或mv/dB計
2、示波器（數字模擬均可）
3、R=50kΩ可調電阻
4、 RL=10歐姆大功率可調電阻4.0功率放大器THD+N失真測量
4.1 指標描述
信號通過非線性電路時會產生多余的諧波，檢測放大器的諧波失真就是檢驗其線性放大的能力。
放大器置于正常工作條件下，測得其輸出信號中總的諧波電壓有效值與總的輸出電壓有效值之比，以百分數或分貝數表示，即為該放大器的總諧波失真；測得其輸出信號中分量的電壓有效值與總輸出信號的電壓有效值之比，以百分數或分貝數表示，即為該放大器的n階諧波失真。
4.2 測試方法
4.21用通用儀器測試
按下圖連接，將失真度測試儀頻率、信號強度、阻抗置于放大器要求額定條件下，可以直讀設置頻點上的失真度。

音頻功率放大器設計？
4.22用音頻分析儀測試：
將電源調節至14.4V，將功放各輸出端接上50W4歐姆繞線電阻，接通電源，將功放音量調至最大值，各音效功能參數置中間和平直位置。將音頻分析儀信號輸出端連接至放大器AUX輸入端并正確對應各聲道。將音頻分析儀信號輸入端連接于負載電阻兩端并正確對應各聲道。將音頻分析儀切換至信號源功能，并將信號源調于1000HZ，-85.9DB。開啟信號源輸出，并按鍵選擇DISTN之所需參數測試項目（THD+N）。緩慢加大信號源幅度旋鈕并觀測各參數值變化，達到預定參數值則停止調節并記錄讀數。讀數完畢將信號源幅度回歸至最低位，以便下一次測試。
將信號源調至所需規定值并讀出THD+N值即為當前的THD+N值。5.0功率放大器輸出功率測量
5.1指標描述：
放大器的輸出功率通常用額定功率來表示。是指在額定電源條件下，饋給放大器的正弦信號電壓，在輸出端的額定阻抗上產生的規定總諧波失真的電壓，這時的功率為放大器的輸出功率。
P2=103頁6-10公式
式中：P2=輸出功率（W）
U2=失真限制的輸出電壓（v）
R2=額定負載阻抗（Ω）
對多通道放大器，應依次在每個通道上進行上述測量，而其他通道應保持在額定條件的工作狀態下。
用音頻分析儀測試：
將電源調節至14.4V，將功放各輸出端接上50W4歐姆繞線電阻，接通電源，將功放音量調至最大值，各音效功能參數置中間和平直位置。將音頻分析儀信號輸出端連接至放大器AUX輸入端并正確對應各聲道。將音頻分析儀信號輸入端連接于負載電阻兩端并正確對應各聲道。將音頻分析儀切換至信號源功能，并將信號源調于1000HZ，-85.9DB。開啟信號源輸出，并按鍵選擇AC-V之所需參數測試項目AC-V。緩慢加大信號源幅度旋鈕并觀測各參數值變化，達到預定參數值則停止調節并記錄讀數。讀數完畢將信號源幅度回歸至最低位，以便下一次測試。
將記錄到的THD+N=10%處的AC-V值平方后除以負載阻抗4歐姆即為放大器的額定不失真輸出功率。6.0 功率放大器信噪比測量
6.1 指標描述
是指放大器在額定條件下輸出信號電壓與輸出端噪聲電壓的比值，以分貝表示。
6.2 測試方法
該指標用通用儀器、B&K、AP、等音頻分析儀均可測試
6.21用通用儀器測試：
將放大器置于額定條件下，得到額定失真限制的輸出電壓與輸出端噪聲電壓u，再將信號源輸出減小到零，測得由放大器內部和其他的額定源內阻產生的噪聲所引起的放大器噪聲輸出電壓un（寬帶測量）進行計算，即為放大器的信噪比（S/N）。
6.22用音頻分析儀測試：
將功率放大器按額定條件設置；
將功放音量調至最大值，各音效功能關閉；
將頻響參數置中間和平直位置；
將音頻分析儀信號輸出端連接至放大器AUX輸入端并正確對應各聲道。將音頻分析儀信號輸入端連接于負載電阻兩端并正確對應各聲道。將音頻分析儀切換至信號源功能，并將信號源調于1000HZ，-85.9dB。開啟信號源輸出，并按鍵選擇S/N之所需參數測試項目信噪比S/N。緩慢加大信號源幅度旋鈕并觀測各參數值變化，達到預定參數值則停止調節并記錄讀數。7.0功率放大器阻尼系數測量
7.1指標描述
放大器阻尼系數是指放大器輸出級內阻對揚聲器所起的阻尼作用。在音頻信號推動揚聲器發聲的過程中，當輸入信號停止瞬間，揚聲器的振動狀態并不能立即剎住，而是延遲后逐漸剎住，此過渡時間的特性參數稱為功率放大器系統的阻尼系數，定義為揚聲器的等效電阻與放大器的輸出電阻的比值，即阻尼系數。表示為：
式中：fD=放大器阻尼系數
RL=揚聲器等效電阻（Ω）
RO=放大器輸出電阻（Ω）
7.2測試方法
7.21用通用儀器測：
有電阻法、電壓法二種。
電阻法：用前述的輸出阻抗測試方法獲得的放大器的輸出阻抗Ro，和已知揚聲器阻抗代入下式，可計算出該放大器的阻尼系數：fD =RL/RO
電壓法：把放大器置于額定條件下，測得輸出電壓uo,然后斷開負載，測其開路輸出電壓u1,按下式可求的阻尼系數：

這時的阻尼系數為1khz的阻尼系數，可在增益限制的有效頻率范圍內的其它頻率點上重復上述測試。
7.22用音頻分析儀測
暫無。
7.3測試儀器配置
1、高阻抗交流電壓表或mv/dB計
2、 RL=10歐姆大功率可調電阻
3、切換開關8.0功率放大器傳音衰減和分離度測量
8.1指標描述
在多通道放大器中，一個通道的信號會被衰減，并可能以失真的形式串進另一通道，這種一個通道對另一通道的影響可以用串音衰減或分離度來表示。
8.2測試方法
該指標用通用儀器、音頻分析儀均可測試
8.21用通用儀器測試
將多通道放大器的A、B通道置于額定條件下，把 B通道的輸入電壓減到零，測得A通道的額定輸出電壓ua和和由于u在B通道中的輸出電壓ub；再把A通道的輸入電壓減到零，測得B通道的額定輸出電壓Ub和由于Ub在A通道中的輸出電壓ua；可以得到：
A通道對B通道的串音衰減為 20lg(uA)A / (uB)A
B通道對A通道的串音衰減為 20lg (uB)B / ( uA)B
8.22用音頻分析儀測試
將功率放大器按額定條件設置，將功放音量調至最大值，
各音效功能關閉；
頻響參數置中間平直位置。
將音頻分析儀信號輸出端連接至放大器AUX輸入端并正確對應各聲道。將音頻分析儀信號輸入端連接于負載電阻兩端并正確對應各聲道。將音頻分析儀切換至信號源功能，并將信號源調于1000HZ，-85.9DB。開啟信號源輸出，并按鍵選擇RATIO之所需參數測試項目分離度RATIO。緩慢加大信號源幅度旋鈕并觀測各參數值變化，達到預定參數值則停止調節并記錄讀數。讀數完畢將信號源幅度回歸至最低位，以便下一次測試。
8.23測試儀器配置
1、高阻抗交流電壓表或mv/dB計
2、RL=10歐姆大功率可調電阻
3、音頻分析儀9、功率放大器輸出阻抗測量
9.1指標描述
功率放大器輸出阻抗是指在放大器輸入端接入信號源電阻的情況下，從放大器輸出端得到的阻抗。
9.2 測試方法
9.21用通用儀器測試
將放大器置于額定條件下，然后把源電動勢減小到零，斷開額定負載電阻。
將一個內阻抗至少大于輸出阻抗10倍的正弦電流源和一個電壓表一起接到放大器的輸出端，把來自電流源的電流調到，測輸出端的電壓u2,則放大器的輸出阻抗為：
︱Z︱ = u2 / I2
9.22 用音頻分析儀測
暫無。
9.33測試儀器配置
1、高阻抗交流電壓表或mv/dB計
2、RL=10歐姆大功率可調電阻
3、正弦交流電源說明：1、 本稿件為討論稿，參照通用功率放大器的主要指標測試規范及本公司的實際技術狀況草擬。2、 本稿件中的音頻分析儀特指我們正在使用的日產TEXIO VA-2230A 音頻分析儀。3、 稿件中提到的放大器、功率放大器，包括了有前置放大、無前置方大的功率放大器，但并不包音效處理前置放大器部分。