定壓功放

1. 基礎介紹

定壓功放，全稱為定壓功率放大器，是一種廣泛應用于廣播系統及報警系統，甚至應用于超聲等的功率轉換產品。它主要承擔音頻遠程傳播系統的心臟功能，通過高電壓低電流的輸出形式，實現音頻信號的遠距離傳輸。定壓功放的概念最早來源于1949年美國的產品標準，起初主要應用于學校、辦公室、報警產品，隨后應用范圍逐步推廣至軍事領域、海事領域、消防領域等。

2. 原理

定壓功放的工作原理與普通功放機有所不同。普通功放機的輸出阻抗很小，一般為8歐姆，不適于遠距離傳輸。而定壓功放輸出的信號電壓很高，適合遠距離傳輸。與定壓功放連接的揚聲器（喇叭）安裝有配套的匹配變壓器用以降壓。在功率足夠的情況下，一臺定壓功放可以連接若干只揚聲器，適合公共廣播系統。定壓功放的選擇是根據其所接喇叭功率來確定，一般算法為：定壓功放功率≥所接喇叭總功率*1.3（其中1.3為冗余，即線路損耗）。

3. 性能

定壓功放的主要性能特點包括高電壓低電流輸出、多應用于公共場合、單聲道輸出等。由于電壓高、電流小，定壓信號在傳輸過程中線路損耗較小，因此傳輸距離較遠。定壓功放廣泛應用于部隊、火車站、碼頭、學校、商場等空間較大的場所，用于公共廣播、背景音樂等系統。

4. 優點

定壓功放的主要優點包括：

• 傳輸距離遠：由于電壓高、電流小，定壓信號在傳輸過程中線路損耗較小，因此傳輸距離較遠。
• 多揚聲器連接：一臺定壓功放可以連接若干只揚聲器，適合公共廣播系統。
• 低成本系統：功放輸出電壓高，支持普通的電線遠程傳輸，整體系統銅耗低，成本低。
• 容易擴展：系統可以隨時增加不同的揚聲器單元實現擴展，只需要簡單的線路連接。

5. 缺點

定壓功放也存在一些缺點：

• 音質稍差：由于使用了輸出變壓器，定壓功放的音質受到了一定的影響。不過，如果選用優質的廣播音箱，可以提高廣播系統的音質。
• 系統效率不夠高：對于功率稍大的系統或距離較遠的系統，線路損耗和能量轉換效率可能不夠高。
• 信號峰值失真較大：由于變壓器的存在，信號峰值失真可能較大。

6. 發展歷史

定壓功放的發展歷史可以追溯到1949年美國的產品標準。早期的產品采用電子管，采用推挽拓撲至輸出變壓器，體積龐大、效率低、壽命短，目前已很少使用。隨后出現的雙極性晶體管功率放大器目前應用較多，最常見的系統由10v-80輸出的AB類或B類雙極性功率放大器驅動相應額定功率的輸出變壓器組成。隨著功率電子技術的發展，目前基于PWM調制的數字功率放大器產品已經逐漸占領主流市場，具有高功率密度、高轉換效率、長壽命等優點。近年來，無輸出變壓器定壓數字功率放大器技術以其更高的功率密度成為新興的行業技術標準。

7. 應用場景

定壓功放主要應用于公共場合的公共廣播和背景音樂系統。這些場所通常音箱和功放的距離比較遠，而且一臺功放機通常要連接多個小功率的音箱。為了減小線路損耗，避免系統中某個喇叭開啟或關閉對其他喇叭的音量造成影響，所以定壓功放采用高電壓低電流輸出。常見的應用場景包括學校、醫院、廣場、商場等。

8. 選購技巧

在選購定壓功放時，需要考慮以下幾個方面：

• 功率匹配：根據具體場所選擇合適的功率匹配。比如，用于講話的音響系統，功率匹配通常采用1:1的比例；而用于KTV、酒吧等娛樂場所的音響系統，需要至少1:2甚至更高的功率匹配。
• 阻抗匹配：音響的阻抗是固定的，而功放的阻抗可以通過改變配本來調整。選擇功放時要根據實際情況進行調整。
• 品牌與性能：盡量選擇品牌可靠、性能穩定的產品。避免貪圖便宜購買劣質產品，這樣不僅會影響音響效果，還可能縮短設備壽命。
• 技術支持與售后服務：選擇有良好技術支持和售后服務的品牌，以便在使用過程中遇到問題能夠及時得到解決。

9. 與智能化矩陣系統的關系

雖然定壓功放本身并不屬于智能化矩陣系統的直接分類，但在現代智能化音頻系統中，定壓功放可以作為智能化矩陣系統的一部分。智能化矩陣系統是一種集成了多個人工智能技術和工具的綜合系統，通過整合不同的算法、模型和數據源，實現更強大、更高效的智能處理能力。在智能化音頻系統中，定壓功放可以作為音頻信號的遠距離傳輸組件，與智能化矩陣系統的其他部分（如音頻處理單元、控制單元等）協同工作，實現音頻信號的智能化處理、傳輸和播放。

10. 未來發展趨勢

隨著科技的不斷發展，定壓功放也在不斷演進。未來定壓功放的發展趨勢可能包括以下幾個方面：

• 數字化與網絡化：隨著數字音頻技術的普及和網絡化音頻系統的發展，定壓功放可能會更多地融入數字化和網絡化技術，實現音頻信號的數字化傳輸和遠程控制。
• 高效能與環保：未來定壓功放可能會更加注重高效能與環保性能的提升，采用更先進的功率電子技術和節能設計，降低能耗和減少對環境的影響。
• 智能化與集成化：隨著智能化技術的不斷發展，定壓功放可能會更多地融入智能化矩陣系統，實現音頻信號的智能化處理、傳輸和播放。同時，定壓功放也可能會與其他音頻設備實現更高程度的集成化設計，提高系統的整體性能和可靠性。
• 高音質與多功能：未來定壓功放可能會更加注重音質的提升和多功能的設計。通過采用更先進的音頻處理技術和設計更人性化的操作界面，提高用戶的使用體驗和滿意度。

總結

定壓功放作為一種廣泛應用于公共場合的音頻功率放大設備，具有傳輸距離遠、多揚聲器連接、低成本系統、容易擴展等優點。同時，它也存在一些缺點，如音質稍差、系統效率不夠高等。在選購定壓功放時，需要考慮功率匹配、阻抗匹配、品牌與性能以及技術支持與售后服務等因素。隨著科技的不斷發展，定壓功放也在不斷演進，未來可能會更多地融入數字化、網絡化、智能化和環保等技術趨勢。