- 音响设备原理：理解声音是如何从电信号变成我们听到的悦耳声音的。
- 音响设备维修技术：当设备出现问题时，如何系统地分析、定位和修复它。
第一部分：音响设备原理
一套完整的音响系统,其核心任务是实现电信号与声信号之间的相互转换，其信号流向通常为：
（图片来源网络，侵删）
音源 → 音频处理器 → 功率放大器 → 扬声器
下面我们逐一解析每个环节的原理。
核心部件工作原理
A. 扬声器
这是整个系统的“嘴”，负责将电信号转换成声音。
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基本结构：
（图片来源网络，侵删）- 振膜：一个圆锥形或球顶形的纸盆、金属或复合材料薄膜，直接推动空气振动发声。
- 音圈：粘在振膜底部的线圈，位于环形磁铁的缝隙中。
- 磁路系统：包括永磁体和导磁板，在音圈所处位置产生一个强大的、稳定的磁场。
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工作原理（电动式扬声器）：
- 电生磁：来自功放的音频电流（变化的电流）流过音圈。
- 磁力相互作用：根据电流的方向和大小，音圈会产生一个变化的磁场，这个磁场与永磁体产生的固定磁场相互作用，产生吸引力或排斥力。
- 机械振动：这个变化的力会驱动音圈（连同振膜）前后高速振动。
- 声波辐射：振膜的振动推动周围的空气，形成疏密变化的声波，也就是我们听到的声音。
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关键参数：
- 阻抗：扬声器对交流电的阻碍作用，单位是欧姆（Ω），常见的有4Ω、8Ω，功放需要与音箱阻抗匹配。
- 灵敏度：输入1瓦的功率，在距离音箱1米处产生的声压级，灵敏度越高，音箱越“响亮”。
- 频率响应：音箱能有效重放的声音频率范围，如“20Hz - 20kHz”。
B. 功率放大器
这是系统的“肌肉”，负责将来自音源或处理器的微弱音频电压信号进行电压和电流放大，以驱动扬声器工作。
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基本功能：
（图片来源网络，侵删）- 电压放大：将前级送来的低电平信号（如几百毫伏）放大到足以推动后级电路的电平（如几伏）。
- 电流放大（功率放大）：这是功放的核心，扬声器是低阻抗、大电流的负载，功放必须能提供足够大的电流，同时保持电压稳定，才能驱动振膜有力、不失真地运动。
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工作原理（以甲类、乙类、甲乙类为例）：
- 甲类：功放管始终处于导通状态，音质最好，失真最低，但效率极低（<20%），发热量巨大，成本高。
- 乙类：功放管在输入信号的半个周期内导通，效率高（可达78%），但会产生严重的“交越失真”。
- 甲乙类：是目前最主流的类型，它给功放管施加一个很小的静态偏置，使其在信号到来之前微微导通，从而克服乙类的交越失真，同时保持了较高的效率，是“音质”与“效率”的折中方案。
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关键参数：
- 额定功率：在一定的失真度下，功放能持续输出的功率。
- 阻尼系数：功放控制扬声器振膜在信号停止后，迅速回到静止位置的能力，值越高，低音控制力越干净、紧凑。
- 信噪比：有用信号功率与噪声功率的比值，值越高，背景越“干净”。
C. 音源
这是系统的“大脑”，负责产生原始的音频信号。
- 常见类型及原理：
- CD播放机：利用激光头读取光盘上 pits（凹坑）和 lands（平面）反射光的变化，通过光电转换器将其变成数字信号（0和1），再经过DAC（数模转换器）转换成模拟音频信号。
- 调谐器：接收广播电台信号，通过选频电路选出特定频率的电台，再解调出音频信号。
- 数字播放器/手机：音频文件以数字形式存储在闪存或硬盘上，播放时，CPU读取数字文件，通过内部的DAC将其转换为模拟信号输出。
D. 音频处理器（调音台/效果器/分频器）
这是系统的“指挥家”，对音频信号进行处理、修饰和分配。
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调音台：
- 功能：接收多个音源信号（如麦克风、乐器），对每个信号的电平、音调、声像（左右平衡）进行调整，并混合输出。
- 核心部件：
- 增益旋钮：决定输入信号的初始强度，防止失真。
- 均衡器：对特定频段进行提升或衰减，通常分为：
- 高频：控制亮度、空气感。
- 中频：控制人声、乐器的清晰度。
- 低频：控制力量感、厚度。
- 推子：精细控制该通道最终输出的电平。
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分频器：
- 功能：将全频段的音频信号根据频率分割成不同的频段（如低音、中音、高音），然后分别送往对应的扬声器单元。
- 原理：利用高通、低通、带通滤波器电路，低音炮的分频器只让低于150Hz的信号通过。
第二部分：音响设备维修技术
维修音响设备需要理论知识、实践经验和严谨的逻辑思维，遵循“先外后内、先易后难、先电源后信号”的原则。
维修前的准备工作与安全须知
- 工具：
- 基础工具：螺丝刀（十字、一字）、镊子、尖嘴钳、万用表（必备！）。
- 焊接工具：电烙铁、焊锡丝、松香。
- 专业工具：示波器（观察波形，高级维修）、信号发生器、负载电阻（用于测试功放）。
- 安全第一：
- 断电操作：在打开任何设备外壳前，务必拔掉电源线，对于大功率功放，即使断电，滤波电容中仍可能储存有高压电，必须用大功率电阻对其进行放电。
- 防静电：焊接CMOS等精密芯片时，要佩戴防静电手环。
- 隔离变压器：对于直接连接市电的设备，使用隔离变压器可以增加安全性，防止设备外壳带电。
故障诊断的通用流程
Step 1: 询问与观察
- 用户描述：了解故障发生的时间、现象（无声、有杂音、失真、啸叫等）、是否曾跌落或进水。
- 初步检查：检查所有电源线、信号线是否连接牢固，音量旋钮是否在最低位，设备放置环境是否潮湿、高温。
Step 2: 缩小故障范围 这是最关键的一步，目的是判断问题出在哪个环节。
- 信号注入法/信号追踪法：
- 确定系统故障：将一个确定好的音源（如手机）连接到功放的输入端，如果音箱无声，说明问题在功放或音箱，如果正常，说明问题在音源或连接线。
- 分段测试：
- 测试功放：将一个音源（如CD机）的输出，用一根好的信号线连接到功放的输入A，如果无声，再换到输入B，如果所有输入都无声，说明问题在功放内部。
- 测试音箱：将一个正常工作的音源（如手机）连接到好的功放上，然后将怀疑有问题的音箱接到功放上，如果无声，问题在音箱，如果正常，换另一个音箱测试。
- 测试音源：将一个怀疑有问题的音源（如CD机）连接到好的功放上，如果无声，问题在音源。
Step 3: 拆机与内部检查 确定故障模块后，拆开机壳，进行内部检查。
- 目视检查：
- 保险丝：检查是否烧断，烧断的保险丝是一个重要线索，它表明后级电路存在严重短路。
- 电容：检查是否有鼓包、漏液、炸裂现象。
