有源音箱系统的设计与实现

有源音箱

摘要

有源音箱主要由功放组件和电源变压器组成。功放组件主要是前置放大器和功率放大器组成，前置放大器主要负责信号的电压放大、音量控制、多路音源的切换、音调调整以及阻抗匹配等功能，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出，电源变压器则为功放组件提供电能。通过对集成前置放大器，集成功率放大器的设计和集成稳压电源的设计完成有源音箱的设计。

目录

第一章前言 (1)

第二章有源音箱的设计认识和意义 (2)

本设计的意义 (2)

有源音箱的认识 (2)

第三章有源音箱的系统介绍 (3)

有源音箱的组成 (3)

有源音箱的工作原理 (3)

整体方案设计 (4)

音频功放电路的工作原理 (4)

实验制作 (5)

准备工作 (5)

PCB焊接与安装 (7)

特别提示 (8)

第四章有源音箱的组成及特点 (10)

有源音箱的组成 (10)

有源音箱的组成及特点 (10)

第五章功放电路的仿真及测试 (12)

功放电路的仿真 (12)

功放电路的测试 (13)

第六章 PCB板的设计 (14)

设计软件的介绍 (14)

有源音箱的工作原理 (14)

产生网络表 (14)

制作物理边框 (14)

元件布局 (16)

布线 (14)

调整完善 (14)

检查核实 (15)

PCB板图设计中应注意的要点 (15)

第七章电路故障及解决方法 (16)

无工作电压 (16)

自激 (16)

仰制自激的方法 (16)

结束语 (17)

参考文献 (19)

致谢 (20)

第一章前言

有源迷你音箱是一种集功放、电池、小巧、方便携带等优点为一体的小型音响系统。在制作中不仅需要音响能准确的把音源信号放大出来，同时也要保证所放大出来的音乐质量。该音箱电源系统采用了干电池与USB双供电方式，突显了迷你音箱的携带方便特性。

有源音箱通常是指带有功率放大器的音箱，如多媒体电脑音箱、有源超低音箱，以及一些新型的家庭影院有源音箱等。有源音箱由于内置了功放电路，使用者不必考虑与放大器匹配的问题，同时也便于用较低电平的音频信号直接驱动。

有源音箱是指在音箱内部装有自配功放的一类音箱。这些功放是专门用于推动音箱内的喇叭，由于进行了专门的匹配设计，所以这些功放都能较好地用于推动音箱内的喇叭，从而让使用者不需再去考虑功放的功率有多大以及阻抗是否匹配等问题。另外，由于在音箱内还装有在放大器的前边便进行分频的电子分频器以及每台功放仅仅负责放大一段频率的声频信号，所以放大器的效率往往可以做得高些，失真也相对可以小些。此外，还有一些专业用内置功放电路的录音监听音箱和采用内置电子分频电路和放大器的电子分频音箱也可归入有源音箱范畴。

无源音箱（Passive Speaker）又称为“被动式音箱”。无源音箱即是我们通常采用的，内部不带功放电路的普通音箱。无源音箱虽不带放大器，但常常带有分频网络和阻抗补偿电路等。有源音箱通常标注了内置放大器的输出功率、输入阻抗和输入信号电平等参数。有源超低音箱则还标注了输入信号的频率特性（如全频带信号还是低频信号）、低通滤波器特性等参数。无源音箱一般标注阻抗、功率、频率范围等参数。

所谓有源音箱就是指将功放做在音箱内部，可直接与音源连接并正常工作的音箱。一些有源音箱不仅将功放集成到音箱内，还将解码器也集成到音箱内部，可以直接接受数字信号，这就是数字有源音箱。虽然从字面上看，有源音箱可以认为是必须插电源的音箱，但严格地说这个“源”应理解为功放，而不是指电源，因为有不少需要插电源却仍需外部功放推动的音箱，这些音箱显然不属于有源音箱。

第二章有源音箱的设计认识和意义

本设计的意义

有源音箱实际上就是功放机与音箱的结合体。咱们过去在市场上见到的家庭影院组合，是把功放机与音箱分开的，而有源音箱就是把功放机放在了音箱里。在多媒体应用丰富的今天，一套多媒体音箱基本上是每一套系统中的标准配置。而大多数用户往往会忽视这方面的选择，为什么会存在这种现象呢消费者一般存在两个极端的心态:1,本身对音频系统表现就没有过高要求,只要能发声就行了,装机商人送的音箱就能满足他们；2,本身对音频质量有着一定水准的要求,对电脑这方面能力不报什么希望,所以也就迁就了。其实这些消费者对于有源多媒体音箱还是存在某些误解的,随着国内多媒体音箱产业在不断竞争中发展，也涌现出不少好产品,其实只要你明白自己需要什么,还是能有产品能满足你的需求的。

有源音箱的认识

有源音箱又称为“主动式音箱”。通常是指带有功率放大器的音箱，如多媒体电脑音箱、有源超低音箱，以及一些新型的家庭影院有源音箱等。有源音箱由于内置了功放电路，使用者不必考虑与放大器匹配的问题，同时也便于用较低电平的音频信号直接驱动。

有源音箱是指在音箱内部装有自配功放的一类音箱。这些功放是专门用于推动音箱内的喇叭，由于进行了专门的匹配设计，所以这些功放都能较好地用于推动音箱内的喇叭，从而让使用者不需再去考虑功放的功率有多大以及阻抗是否匹配等问题。另外，由于在音箱内还装有在放大器的前边便进行分频的电子分频器以及每台功放仅仅负责放大一段频率的声频信号，所以放大器的效率往往可以做得高些，失真也相对可以小些。

此外，还有一些专业用内置功放电路的录音监听音箱和采用内置电子分频电路和放大器的电子分频音箱也可归入有源音箱范畴。

所谓有源音箱就是指将功放做在音箱内部，可直接与音源连接并正常工作的音箱。一些有源音箱不仅将功放集成到音箱内，还将解码器也集成到音箱内部，可以直接接受数字信号，这就是数字有源音箱。虽然从字面上看，有源音箱可以认为是必须插电源的音箱，但严格地说这个“源”应理解为功放，而不是指电源，因为有不少需要插电源却仍需外部功放推动的音箱，这些音箱显然不属于有源音箱。