有源音箱

有源音箱和无源音箱的区别

1、在功率放大方面

无源音箱里面没有安装功率放大电路,需要连接功率放大器才可以使用。而有源音箱内置功率放大电路,动力十足,接通电源和信号输入就能使用,用不着功率方放大器。

2.在输出音效方面

对普通用户来讲集成声卡的输出问题没什么好议论的,集成声卡关键是靠驱动的软件调节来输出音效,而独立声卡是对音效有特别要求的用户才会购买,要不就是更高级的设备硬件级别的调节功能。所以集成声卡可以满足大部分用户的需求。没有特殊要求的话不要特别去买独立声卡,浪费钱。


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有源音箱怎么用

第一步:打开蓝牙音箱。音响的蓝牙音箱只需打开音箱电源开关(其他蓝牙音箱需要把开关播到标有蓝牙图标方向,直到听到两声“嘟嘟”或有语音提示蓝牙音箱已开启),然后蓝牙指示灯呈现闪烁状态,表示蓝牙已经开启,并已经进入可搜索模式。第二步:蓝牙搜索。打开手机蓝牙功能,查找蓝牙设备,搜到后点击选择蓝牙设备。第三步:蓝牙连接。这时候会提示输入密码,音响的蓝牙音箱密码是:0000,音响的蓝牙音箱密码输入以后会自动连接上音频,同时蓝牙音箱会“嘟”的一声。第四步:音乐播放。接下来就可以同步播放手机里的音乐了。

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如何选购平价有源音箱

家用电脑的应用场景中,声音的输出是极为重要的一个环节,无论是播放电影、操作游戏还是欣赏音乐,都不可避免的需要电脑能输出声音传播到使用者的耳朵中。

在要求并不高的场合,我们可以利用笔记本自带的音箱,或者显示器自带的喇叭发声,但是这两种形式的声音输出,通常都伴随着“音质不好,声音不大”等缺点。

在此之外,我们更多的是选择使用耳机或者音箱来参与声音输出。在相当长的一段时间内,那些价格相对比较便宜的2.0和2.1占据了市场绝大部分份额,各种本文本着抛砖引玉的目的,着重探讨家用电脑平价有源音箱系统。

(本文有部分资料数据整理自网络,且随着厂家设计变动,可能会出现参数的变化,因此文内数据仅供参考。)

一、电脑音箱的分类

家用电脑所使用的电脑音箱,普遍来说大多都是有源音箱,那既然有有源音箱,也就有无源音箱。

1、无源音箱

无源音箱(PassiveSpeaker)又称为“被动式音箱”,也就是内部不带功率放大器的普通音箱。

在很多很多年以前,SONY曾发布过一类台式机,这种台式电脑自带有功放系统,当然,SONY很逆天,喜欢玩这种独立特行,但毕竟在电脑发展历程里,只是昙花一现,总的来说,如果没有单独的功放系统,那么无源音箱基本上是无法直接应用在电脑上的。

了解功放IC,浅谈如何选购平价有源音箱

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2、有源音箱

有源音箱(Active Speaker)又称为“主动式音箱”,是指内置了功率放大器的音箱。

音响系统的构成,最简单的包括3个环节:音源、功率放大器和音箱。对于电脑而言,声卡就是音源设备,但是电脑声卡输出信号较小,如果直接接音箱的后果就是声音很小甚至根本无声。因此,必须在音源和音箱之间加一级功率放大器,将音源输出的微弱信号放大到足够的功率去推动音箱,使音箱发出足够的音量。

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我们最常用的有源音箱主要是2.0和2.1,对于游戏发烧友和电影发烧友所使用的5.1和7.1,本文不做探讨。

(1)2.0音箱

2.0音箱为两通道立体声音箱,一般采用两只独立的箱体组合,分别为左声道和右声道。当然,也有部分2.0音箱是左右声道做在同一个箱体上的不同位置来满足立体声效果,这种结构一般为多功能便携式立体声音箱。

2.0音箱的左右两个箱体所采用的喇叭单元是完全对称的,左右的声音是趋于平衡的。一般来说,人声对于1.2KHz以下中低频的声音是比较敏感的,敏感程度会随着声波频率的升高而降低。2.0音箱为了将分频失真控制在人耳不易察觉并且功率一般很小的频段上,因此高频分频点通常设置在2.5KHz左右。

也就是说,2.0音箱可以更加侧重于中频,而中频部分是人声表现最为丰富的部分,这就是2.0音箱的人声回放相对更耐听的原因所在。

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(2) 2.1音箱

2.1音箱是由一个低音音箱和一对低音较弱的卫星箱组成,少数2.1音箱的卫星箱会做成两分频的。

“2.1”中的“2”是指标准立体声,“2.1”中的“.1”是指单独分频输出一般约100Hz以下的“低音”声道。

2.1音箱由一个推动卫星音箱的功放部分和一个为专门负责推动低音音箱的功放部分组成,卫星音箱的功放部分为独立的左右声道功放。在2.1有源音箱中,功放部分一般设计整合在低音炮内,但是也有比较高档的2.1有源音箱会将低音功放和立体声功放分别设计在低音炮和卫星箱中。

在2.1音箱系统中,内部功放电路,通过分频器将声音分成几个频率段,中高频率段的输出到卫星音箱,低频段的输出到低音炮,一般低音炮发出20-200HZ的低频声音,低频声音通过倒相孔传出。

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二、有源音箱的功放类型

从功放原理来说,按功放中功放管的导电方式不同,可以分为甲类功放(又称A类)、乙类功放(又称B类)、甲乙类功放(又称AB类)和丁类功放(又称D类)。

但是具体运用在有源电脑音箱系统中,本着简单明了的原则,我个人觉得可以做如下分类:

1、数字功放

数字功放的基本电路是D类功放,理论上讲,D类功放的效率可达到100%,在实际应用中,难免会产生一部分功率损耗,如果使用的器件不良,损耗就会更大些,但是不管怎样,它的放大效率还是达到90%以上。

数字功放和DC-DC开关型逆变电路类似。输入的音频模拟信号经过PWM电路调制处理后,形成占空比同输入信号成一定比例的脉冲链,经过开关电路放大后,由低通滤波器滤除高频成分,还原出已放大的输入信号波形,由扬声器放音。

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了解功放IC,浅谈如何选购平价有源音箱上图为常见的数字功放TPA3116的典型电路。

使用数字功放的有源音箱目前主要是一些较为便携的产品,比如常见的各类蓝牙音箱、智能音箱、便携音箱……

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但是在中高端有源音箱市场,尤其在有源监听箱市场,目前大多厂商都在使用数字功放。

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2、集成块(IC)功放

音频功放IC,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。由于考虑功率、阻抗、失真、动态以及不同的使用范围和控制调节功能,不同的功放在内部的信号处理、线路设计和生产工艺上也各不相同。

从工作原理上讲,归属到集成块(IC)功放这一类型的IC大多为甲乙类或者乙类工作状态。

乙类功放的偏置使推挽工作的晶体管在无驱动信号时,处于低电流状态,当加上驱动信号时,一对管子中的一只半周期内电流上升,而另一只管子则趋向截止,到另一个半周期,情况相反,由于两管轮流工作,必须采用推挽电路才能大完整的信号波形。乙类放大器的优点是效率较高,理论上可达78%,缺点是失真较大。

甲乙类功放在低电平驱动时,放大器为甲类工作,当提高驱动电平时,转为乙类工作。甲乙类放大器的长处在于它比甲类提高了小信号输入时的效率,随着输出功率的增大,效率了增高,虽然失真比甲类大,然而至今仍是应用最广泛的晶体管功率放大器程式。

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上图为常见的IC功放LM3886的PCB及电路图。

目前绝大部分有源音箱都使用的集成块功放,不管是2.0还是2.1——

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3、分立件功放

所谓分立件功放,其实是相对于集成块(IC)功放而言的,这种功放形式不是以集成电路组成的电路单元,而是单独的以二极管、三极管、电阻、电容组成的电路单元,电路的核心元件如果是多个三极管、MOS管等元件构成,就叫做分立功放电路。

其实采用这种功放形式的有源音箱,在市场上极其罕见,极个别较为高端的有源音箱有过试水之作,或者,就是发烧友自己的DIY产品了。

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上图为典型的分立件功放PCB。

虽然采用分立件功放的有源音箱凤毛麟角,但是采用分立件设计的发烧级功放产品比比皆是,因为从某种含义上讲,功放集成块的结构决定了输出功率不会太大,而且因为集成度高,电路的好坏完全是由IC公司的设计师决定,所以采用分立件,在电路设计上会更灵活。

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上图为LM3886内部图。

下图是国内一个非常小众的厂商睿韵声学推出的DM216有源音箱,内部功放采用的就是分立件设计,这对音箱并不便宜,官方指导价是单只2490元人民币。

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4、电子管功放

其实加入这个分类我很纠结,毕竟,电子管是一个相对来说很古老的物件,而且从电路形态看,电子管功放也是一种分立件功放。

电子管功放是在高电压、低电流状态下工作,末极功放管的屏极电压可达到400-500V甚至上千伏,而流过电子管的电流仅几十毫安至几百毫安,输入动态范围大,转换速率快,其抗过载能力远比晶体管放大器强,而且电子管功放的开环指标优于晶体管,不需加深度的负反馈,不加相位补偿电容也能稳定地工作,因而其动态指标优于晶体管功放。但是由于其自身的缺点——体积大、功耗高等因素,在有源音箱中使用得极少,不过总有那么一些愿意尝试和挑战的厂商。

曾经的有源音箱厂商纳伟仕就在其天音T3上使用了电子管设计,只是,这个电子管仅仅只参与了前级放大,后级功放还是使用的集成块IC。

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国内另一家音箱厂商大极典也推出过一款类似的设计,同样是采用了电子管前级+集成块IC后级的结构。

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除了采用电子管前级+集成块IC后级的结构外,大极典还推出过纯电子管功放的M系列,只是这些小众产品,很快就因为各种原因在市场上销声匿迹。

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三、我们着重谈谈集成块(IC)功放

既然有源音箱行业采用的最多的就是集成块功放,那么,我们就着重谈谈这些集成块IC。

常见的功放IC主要有以下这些代表——

TDA1521:

TDA1521是一块立体声功放IC,在电压为±16V、阻抗为8Ω时,输出功率为2×15W,此时的失真为0.5%,输入阻抗20KΩ, 输入灵敏度600mV,信噪比达到85dB。由于这个IC价格便宜,外围电路非常简单,因此在很多低端有源音箱中能够看到其身影。

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TDA1514:

TDA1514是一块单声道功放IC,因此在有源音箱中一般需要使用两块,或者使用在2.1系统中作为低音炮的功放,在电压为±25V、RL=8Ω时,输出功率达到50W,总谐波失真为0.08% 输入阻抗20KΩ,输入灵敏度600mV,信噪比达到85dB。


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LM1875:

LM1875是一块单声道功放IC,性能较为优秀,谐波失真<0.015%,在±30V供电8Ω负载时输出功率可达30W。这块IC在非常多的2、300元左右的有源音箱中能看到。

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其实和LM1875类似的功放IC还有TDA2030和LM675。前者在较为廉价的有源音箱上使用得相当广泛,后者比较罕见,主要为一些DIY爱好者在使用。

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这是多年前我自己用LM675 DIY的小功放。

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LM3886:

LM3886是美国国家半导体公司推出的一款带过压、过高温保护并且具有静噪功能的68W单声道功放IC,在±28V供电4欧负载时能达到68W的连续平均功率,在±35V供电8欧负载时能达到50W的平均功率,电源电压范围VCC+VEE为20V-94V,总谐波失真+噪声:60W 20Hz《F。由于这片IC价格相对较贵,并且在使用时每个声道需要一片,因此中低端有源音箱中基本不可能会使用这个IC。

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LM4766:

LM4766是美国国家半导体公司推出的双声道大功率放大集成电路, 每个声道在8Ω的负载上可以输出40W平均功率,而且失真率小于0.1%,在国半公司的产品系列中,LM4766被归入“序曲(overture)”系列,属于最高端的单片双声道音频功放集成块,在30W功率输出的情况下只有0.06%的失真和噪声值。相对于LM3886来说,采用LM4766设计生产有源音箱成本可以压缩不少,因此很多中端有源音箱都在使用这个IC。

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TDA7293/4:

TDA7293是ST(SGS-THOMSON)公司推出的一款大功率高电压DMOS高保真单声道功放IC,额定输出功率为100W。最大工作电压为120V,输出功率在±40V、8Ω时为100W,在±45V、8Ω时为140W,总谐波失真(Po=5W,f=1KHz) 0.005%。TDA7294参数和TDA7293区别不大。这块功放IC常见于价格较贵的有源音箱中,甚至在不少国产有源监听箱中可以看到,由于这个IC比较容易被静电击穿,因此采用这个IC的有源音箱相对更容易损坏,我就帮好几个朋友维修过采用这个IC的音箱。

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当然,还有其他很多功放IC,本文不一一列举了。

四、那些比较值得我们买的平价有源音箱

前面介绍了好几块比较经典常见的功放IC,但是,真要去选购一款有源音箱时,我们很多时候其实并不能准确的知晓这款音箱使用的是什么功放IC,采用的是什么电路,而仅仅只能从外观、喇叭尺寸、标称功率等外在因素来确定它是否合适。

相对来说,2.0更适合听音乐,2.1更适合看电影和玩游戏。

提到2.0有源音箱,绕不过去的就是这款漫步者R1000TC北美版,自发布至今,它占据了长达十余年的2.0音箱市场。这款音箱采用了4英寸纸盆低音单元和3/4英寸PV膜球高音单元的组合,内部功放IC为TDA7269,输出功率16W,低音效果尚可,这款音箱的定价为低价位,很符合市场的需求,准确的市场定位使这款音箱成为有源音箱市场的“常青树”。

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麦博B73采用了1寸PV膜软球顶高音单元,4寸陶瓷纸盆低音单元,内部功放IC为两片LM1875,音箱额定功率为26W,但是有部分采用的是两片TDA2030,如果有更高的音质要求,其实可以选择功放芯片为TDA7265的B77。

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惠威D1010是惠威4英寸有源音箱产品序列中的入门级型号,一个0.75英寸丝膜高音单元加一个4英寸的中低频单元,加上惠威双扩散长方形倒相管结构,这是惠威D1010系列音箱的标志性特征。在电路设计上使用了有源电子滤波器技术,采用运放进行电子滤波分频,使用了两块1875功放IC作为中低频单元的功率放大,同时还使用了一块TEA2025B功放IC来为高音单元服务,这种设计,在产品的成本上会有明显的增加。

惠威M-200MKIII是惠威历史上第一款真正引入Hi-Fi设计思想的有源音箱,采用的是惠威的TN25高音单元加上惠威的S5N-5低音单元,并且使用了专用的杜希分频器,在电路设计上同样采用了有源电子分频电路,两块TL084C运放芯片,每块芯片分别负责一个声道的电子分频有源滤波及放大工作。在功放部分华丽丽的配备了4块TDA7294功放IC,每一块IC服务于一个单元,使得其拥有双声道120W输出能力。

JBL CM102是JBL推出的一款2分频有源音箱,属于JBL有源监听系列的入门型号,采用1英寸丝膜球顶高音和4英寸金属单元搭配,DSP进行EQ和音效调节处理,支持高低音调节,不过这款音箱使用的是D类数字功放电路,功放IC为TPA3118,电容分频。

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音箱声擎A2+采用了20mm的丝网膜高音单元以及2.75寸凯芙拉纤维低音单元,所以身材非常小巧,输出功率为30W,A2+带USB输入口,内置DAC进行数模转换,因此可以直接接入电脑USB口,不需要通过声卡的模拟输出,小巧的箱体加上USB DAC的设计,更适合于更换不同的使用环境。

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在2.1有源音箱中,同样有一款生命周期长达二十年的音箱,那就是麦博M200,M200第一代发布于1998年,这个型号在不同的时期推出过不同的版本,有一个比较老的版本使用过CD2025作为立体声功放,2008年发布的十周年版本一直销售至今,十周年版本采用5英寸的双腔体低音炮,输出功率16W,两个2.5英寸全频单元,整体输出功率40W。采用了3个TDA2030功放IC,分别推动立体声的两个单元和一个低音单元。在这个价位中,用TDA2030其实是很常见的做法,主要就是压缩成本。

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漫步者S201被定为于HIFI有源2.1,两个卫星箱采用的是2.0音箱上常见的高音单元+中低音单元的设计。高音单元是一对钛振膜球顶高音单元,中低音单元采用了3.5英寸外径84mm的铝制金属振膜单元。高低单元采用了电子分频技术,如果不使用低音炮,可以单独作为2.0有源箱使用。低音炮为8英寸超重低音单元,采用长冲程设计,低频响应表现还算不错,最低下潜可至40Hz。在功放部分,S201使用了德州仪器出品的三颗数字功放IC,分别为TAS5707、TAS5754M和TAS5713,最大连续不失真功率可以保持在150W。

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M50W是惠威推出的一款号称顶级2.1桌面多媒体音响的拳头产品,在市场占有率上拥有不错的份额,卫星箱为高低音双分频设计,高音单元为20mm金属硬球顶振膜高音单元,中低音单元为3英寸,低音炮内置了6.5英寸低音单元,使用的是高压制成的复合材料振膜,整体输出功率100W,内部功放电路采用了一片TDA7265双声道功放IC推动卫星箱,一片TDA7294推动低音炮。

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创新T4 Wireless创新近期新推出的一款T系列2.1有源音箱产品,卫星箱为一对铝合金发声单元,低音炮使用SLAM(Symmetrically Loaded Acoustic Module)被动腔体技术,在T4 Wireless上,创新其实加入了不少同类2.1有源音箱应用得比较少的科技元素,支持蓝牙3.0立体声A2DP传输,并加入了NFC功能,同时还支持光纤SPDIF数字信号输入,并且在线控上的耳机3.5mm输出还使用了一颗TPA6138进行输出功率放大。内部使用的是一片数字功放IC TI TAS5142,整机输出功率80W。

为了不被冠名以“图片狗”,特地在文末介绍一下头图的这只音箱——惠威x4。为什么说可以只介绍这一只呢?因为在设计上,有别于中低端有源音箱主副箱(一对有源音箱,其中主箱内设计有PCB和电源变压器,副箱内什么也没有,因此在声学特性上,两只音箱其实并不一样,只是在这个价位的有源音箱中,这种声学特性上的区别人耳几乎不可闻)的设计,每一只惠威X4均配备大功率单声道电子分频功放电路,一只20mm铝合金复合球顶高音和一只长冲程碗盆4寸中低音单元G4N-1,采用两颗国半LM3886芯片,分别负责高音单元和低音单元,限于箱体体积原因,内置电源变压器功率有限,LM3886并没有工作在全功率状态下,单只X4的输出功率设计仅为45W。

了解功放IC,浅谈如何选购平价有源音箱

五、总结

近年来,随着便携数字音箱、蓝牙音箱、各种智能音箱的兴起,传统有源音箱的市场份额正在明显缩小,国内曾经出现过的很多小众品牌已经消亡或者正在消亡,曾经的一些知名品牌也在不断消亡或者转型,而且随着人们生活水平的不断提高,很多低端型号也正在退出市场,有源音箱高端化、HIFI化的趋势越来越明显,数千元至万元级有源箱越来越多的走入大众的视线。

但是存在即合理,高端产品有其市场,中低端产品也不可能真正消亡,新的技术不断出现,传统技术也依然会在相当长时间内继续存在。面对良莠不齐的有源音箱产品线,消费者唯有擦亮眼睛才不至于入坑。

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