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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于中低端適用環(huán)境下的音頻功率放大器平衡設(shè)計(jì)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 此套音頻功率放大器致力于在保證強(qiáng)大功率輸出的情況下，使用最少量的資金，達(dá)到最理想的信噪比與頻響，良好匹配于家用中低端適用環(huán)境。在設(shè)計(jì)中探究并避免絕大多數(shù)因非資金因素導(dǎo)致的音質(zhì)降低，達(dá)到元器件的平衡搭配，避免市購(gòu)放大器因各種因素出現(xiàn)的不合理設(shè)計(jì)，探究并力求達(dá)到最高的性價(jià)比。
- 詳細(xì)介紹：
- 一套音響由電源，電源濾波整流部分，前級(jí)放大器，功率放大器和箱體揚(yáng)聲器共同組成。由于成本限制，商品功率放大器難以發(fā)揮其中大部分優(yōu)秀元器件的性能。 我們?cè)谠O(shè)計(jì)制作中對(duì)TDA7294集成芯片進(jìn)行深入研究，運(yùn)用Adobe Audition等軟件通過(guò)電腦聲卡對(duì)較小輸出信號(hào)作頻譜分析，并運(yùn)用信號(hào)發(fā)射器對(duì)頻率不敏感的靈敏電壓表進(jìn)行頻響曲線測(cè)試。 此套音頻功率放大器致力于在保證強(qiáng)大功率輸出的情況下，使用最少量的資金，達(dá)到最理想的信噪比與頻響，良好匹配于家用中低端適用環(huán)境。在設(shè)計(jì)中探究并避免絕大多數(shù)因非資金因素導(dǎo)致的音質(zhì)降低，達(dá)到元器件的平衡搭配，避免市購(gòu)放大器因各種因素出現(xiàn)的不合理設(shè)計(jì)，探究并力求達(dá)到最高的性價(jià)比。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的及基本思路： 我們?cè)O(shè)計(jì)的此套音頻功率放大器致力于在保證強(qiáng)大功率輸出的情況下，使用最少量的資金，達(dá)到最理想的信噪比，在設(shè)計(jì)中探究并避免絕大多數(shù)因非資金因素導(dǎo)致的音質(zhì)降低，避免市購(gòu)放大器因各種因素出現(xiàn)的不合理設(shè)計(jì)，探究并力求達(dá)到最高的性價(jià)比。 項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)： 1、采用額定功率200W的環(huán)形變壓器。其機(jī)械噪音小，漏磁少，性能遠(yuǎn)優(yōu)于一般家庭功放所使用的小功率E型變壓器。保證了在回放大動(dòng)態(tài)交響樂時(shí)失真度的降低，同時(shí)避免了功率不足的情況下導(dǎo)致的低音混亂缺乏力度的情況。 2、后級(jí)精心挑選性價(jià)比極高的TDA7294組成的有源高通濾波放大電路，同變壓器良好匹配，能夠很好的驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。 3、放大電路采用堆錫搭棚焊接，無(wú)批量生產(chǎn)條件下方便個(gè)人制作，且較普通印刷電路有更低的地線電阻，且無(wú)地線環(huán)路，有效的降低噪音。 4、無(wú)前級(jí)設(shè)計(jì)。節(jié)省資金，使放大器結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔，且對(duì)整體效果無(wú)不良影響。 技術(shù)關(guān)鍵： 1、放大器電路板采用堆錫搭棚式焊。 2、各級(jí)元件良好匹配，避免元件水平參差不齊情況的出現(xiàn)。 主要技術(shù)指標(biāo)： 1、放大器整體信噪比超過(guò)80dB（非A計(jì)權(quán)），總諧波失真≤0.1%，頻響在20—20KHz寬度以上。 2、整體額定工作功率能夠達(dá)到2*50W，峰值功率更高。（此處一、二指標(biāo)由于缺乏Audio Precision專門儀器對(duì)諧波失真的測(cè)量，兩指標(biāo)非實(shí)驗(yàn)室實(shí)測(cè)，均有芯片出廠說(shuō)明書換算得到。） 3、總性價(jià)比超過(guò)大部分市售放大器等
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性： 1、良好的電子電工學(xué)理論基礎(chǔ)與豐富的實(shí)際電路焊接技巧。 2、嚴(yán)格追求地線電阻的最小化與雙聲道電阻對(duì)稱化。 3、元件檢測(cè)與調(diào)試均使用對(duì)頻率不靈敏的高精度儀器，最大程度降低不同頻率下的誤差。 先進(jìn)性： 1、放大器各級(jí)搭配良好，無(wú)商品機(jī)元件性能參差不齊的情況。 2、放大器電路板地線由約5mm寬3mm高的錫鋪成，非商品機(jī)大量采用的印刷電路板的覆銅地線。 3、放大器同等價(jià)錢下能夠達(dá)到市售商品機(jī)不能達(dá)到的200W的功率以及其他若干參數(shù)，有極佳的性價(jià)比。 參考文獻(xiàn) 《音響摩機(jī)技術(shù)與技巧》 鄭國(guó)川 2008年2月 《音響發(fā)燒友焊機(jī)與摩機(jī)》 陳振官 陳宏威 2008年1月 《放大器電路識(shí)圖與故障分析》 胡斌 蔡月紅 2003年9月 《歌舞廳音像與調(diào)音調(diào)光技術(shù)》 梁華 2000年1月 浙大碩士學(xué)位論文——《音頻功率集成電路及功率器件研究》 浦志為 2006年3月
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 暫無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品；圖紙； 現(xiàn)場(chǎng)演示； 圖片； 錄像； 樣品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： 放大器同普通放大器相同，打開電源接入輸入音源并接通音箱輸出信號(hào)即可。 主要特點(diǎn)以及優(yōu)勢(shì)： 放大器具有高性價(jià)比，良好的元器件搭配以及不錯(cuò)的性能。 推廣前景以及市場(chǎng)分析： 放大器價(jià)格低廉，且具有良好的性能，適于市場(chǎng)推廣與個(gè)人DIY。音響放大器有很大的市場(chǎng)，若投入批量生產(chǎn)將有較好的經(jīng)濟(jì)效益。
同類課題研究水平概述
- 放大器方面國(guó)內(nèi)外的音頻功率放大器設(shè)計(jì)已經(jīng)非常成熟，多數(shù)放大器能夠達(dá)到較高的功率和較高的信噪比以及其他各方面的音頻性能，但是大多價(jià)格不菲，如：馬蘭士PM7003，2.0聲道500MV輸入的信噪比為88dB，輸出功率70W×2(8Ω負(fù)載);100W×2(4Ω負(fù)載)，價(jià)格4150元;天龍PMA-700AE，2.0聲道輸出，2*100W，失真度0.01%(1kHz, 8Ω)，信噪比107dB，價(jià)格2650等等。 現(xiàn)在大多數(shù)廠商生產(chǎn)的功率放大器都是能夠兼顧音頻信號(hào)與視頻信號(hào)的放大，既所謂的AV功率放大器（Audio And Video),也有很多都已經(jīng)兼容話筒放大。純音頻功率放大器往往已經(jīng)成為追求HIFI高品質(zhì)音頻以及DIY愛好者的專屬。當(dāng)前市場(chǎng)音頻功率放大器的前、后級(jí)以及電源、分頻器的電路也比較成熟與固定，但往往因成本與市場(chǎng)因素，在設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常有整套系統(tǒng)中某個(gè)部分的檔次與其他的部件嚴(yán)重不搭的現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致其他較好部件的性能難以正常發(fā)揮進(jìn)而導(dǎo)致整體音效的下滑。目前國(guó)內(nèi)漫步者音箱的集成功率放大器做工精良，布線合理，用料實(shí)在，并占據(jù)了國(guó)內(nèi)不小的音響集成放大器的市場(chǎng)份額。輕騎兵等一些國(guó)產(chǎn)品牌的功率放大器也能夠具有較好的性能。但是整體來(lái)說(shuō)，國(guó)內(nèi)品牌生產(chǎn)的放大器多占據(jù)低端市場(chǎng)，而國(guó)外品牌如馬蘭士等則基本霸占高端市場(chǎng)。但許多高端機(jī)的價(jià)值往往更多存在于其品牌之中，雖然其內(nèi)部構(gòu)造以及設(shè)計(jì)不乏獨(dú)特之處，但是多數(shù)是模具精細(xì)度和各種“品牌零件”的優(yōu)勢(shì)。故許多國(guó)產(chǎn)獨(dú)立或集成功率放大器有極大的改進(jìn)空間，國(guó)外功放的性能并不是不能被抗衡甚至是超越。
