功放设备的原理与维修

第六章　AV功放设备的原理与维修

本章主要介绍有关家庭影院用AV(音频－视频)功率放大器的相关内容。通过学习，读者可以了解AV放大器的构成与性能特点，熟悉AV放大器的分类和电路组成，掌握常见AV功率放大器的工作原理及相关知识等。

家用AV系统由音频和视频两大部分组成，分为前端、中端和后端设备。前端主要是AV节目源，后端主要是音箱系统和视频终端，中端是最主要的部分，由音频放大器和AV放大器等部分组成。

家用AV系统广泛使用的放大器分为音频放大器(高保真Hi －Fi功率放大器或声频放大器)和AV放大器(视听放大器)两类。音频放大器由前置放大器和功率放大器组成，它们只接收、放大、处理音频信号。而AV放大器可以接收、放大、处理音频和视频信号。

一、AV放大器的原理

(一)AV放大器原理

AV放大器又称AV功率放大器。顾名思义，A(audio)表示音频、音响，V(video)表示视频、图像，因此它是输入音频信号和视频信号，并经其加工、放大处理后输出的一种新型视听放大器。AV放大器主要用于家庭影院系统。由于AV放大器汇集了来自各类信号源(如:激光影碟机、录像机、CD唱机、录音机等)的音频和视频信号，它的输出又接至电视机(或投影电视)和各种音箱，所以它位于家庭影院各视听设备的中心，起着接驳各AV器材，切换视听节目，调节声场模式，控制各声道的音量、音调和延迟等，以营造出影院音响效果的重要作用，因此AV功放又被称为AV控制中心。

AV功放通常由音/视频输入选择、声场解码处理、前置处理、功率放大(可与音频功放共用)和电源等五部分电路组成，其电路组成如图6-1所示。现在的AV功放在此基础上除增加了微电脑(CPU)处理、遥控功能和显示部分外，普遍还增设了卡拉OK电路，有的还增加了均衡调节、收音调谐、视频同步增强等电路。

图6-1　AV放大器原理方框图

实际家用功放有两种类型，一种是用于专门欣赏音乐的高保真Hi－Fi功率放大器，另一种是用于构成家庭影院系统的AV功率放大器。

家用AV系统的核心是环绕声系统。环绕声又称环绕立体声，与双声道立体声相比，其听音效果除保留着原信号的声源方向感外，还伴随产生围绕感(被声源包围感)和扩展感(声音离开听者扩散或混响的感觉)。环绕声解码器的作用就是将普通双声道立体声处理成为三维立体声场，以实现具有强烈空间感、临场感和真实感的放音效果。

环绕声解码器分为多声道环绕声解码器和双声道环绕声处理器两类。多声道环绕声解码器有杜比环绕声(Dolbysurround)解码器、杜比专业逻辑(Dolbypro－logic)解码器、THX解码器、杜比AC－3解码器、DTS解码器和DSP解码器等。双声道环绕声处理器有SRS环绕声处理器、qsound环绕声处理器和spatializer环绕声处理器等。目前，在家庭影院AV放大系统中常采用多声道环绕声解码器。

(二)AV放大器的使用

AV放大器包含了声场处理电路、卡拉OK电路、控制显示电路、多声道功率放大电路和多电压大电流的电源电路，它比传统的扩音机复杂得多。而且，动态荧光屏的结构、功能的多样化和微电脑对整机的控制，使维修难度大大提高。和其他家电一样，在维修AV放大器之前，必须掌握、熟悉整机各部分电路和专用集成电路的工作原理及电路板的分布结构，熟悉主信号通路，准确判定电路的关键点，掌握AV放大器维修的普遍规律。

AV放大器的正确使用与否，对其放音质量的影响关系很大，也是造成故障的重要因素之一，因此在日常使用和检测、维修过程中应充分注意。

一般注意事项如下。

(1)熟悉AV放大器与AV信号源、AV终端的正确连接。

(2)掌握系统的调校方法和要求，包括视频系统及环境内/外光。

(3)在系统连接时和在电源插头插上之前，应将电源开关断开。开机时宜将音量旋钮调到最小，以防输入信号过大造成扬声器损坏。

(4)应选用足够粗的多股线作音箱线，最好选用符合性能要求的音频线，以保证功放的线路损耗尽可能小，阻尼系数足够大。

(5)功放的输出端与音箱连接时应注意极性。通常功放输出的“+”端(或红色)接扬声器的“+”端，“－”端(或黑色)接扬声器“－”端。必须注意，功放的“+”输出端不能接地，也不能与另一功放的“+”输出端直接相连(功放输出端之间不能并联或串联)。

(6)功放的风扇进风口和排风口不要堵塞，因此不要将功放放在床、沙发、地毯等上面，以免阻碍正常空气流通。也不要放置在炉子、空调等发热装置的周围。

(7)注意功放的工作方式(单声道、双声道、桥接、多声道)，选择开关是否选取在相应的工作方式。还应该注意，不论在哪种方式下，都不能在不关掉功放电源的情况下，改换工作方式，否则极易损坏音箱和功放。同样，不要在开机状态接或拔音箱线的插头。

(8)在音响系统中，应先开调音台及其他设备的电源，最后开功放的电源。关机则按相反顺序操作，先关功放电源，后关其他设备电源。

AV功放往往具有多种保护电路，在进行维修前或在维修过程中，应经常检测保护电路是否动作，以免误判。常见的保护电路有如下几种:①过热保护。②短路保护。③直流保护。④开/关机保护。

二、AV功放常见的故障与检修

AV功放常见的故障主要是无声、声小、噪声大、啸叫和荧光屏不显示等，本节仅对AV功放的常规检修思路和基本检修方法做一些介绍。

(一)无声

接通电源后几个音箱都无声，故障肯定在AV功放，因为不可能几个音箱同时损坏。引起无声故障的原因主要有以下两点。

(1)电源部分无输出或供电电压远低于设计值。一般可以从荧光屏是否有显示或显示状况来判断电源电路的供电情况。主电源电路的过载保护一般是依靠变压器初级的保险管来实现的，当主功率电路出现故障而导致大电流烧坏元器件时，变压器初级电流剧增，熔断主保险。其他各功能电路的供电电路均设立了保险管，对整个电源电路影响不大。所以，既无声又无显示，说明电源肯定存在短路性故障问题。反之，若能显示，则可以确定电源大致正常。

(2)信号通路有故障。信号被截断引起无输出。全部声道均无声，故障应在各声道的公共部分，如杜比解码以前的电路、AC－3转换和音量控制电路(但这时卡拉OK的信号应有输出)、扬声器保护和静音控制电路等。个别声道无声则可以确定电路的公共部分正常，故障范围只在该声道电路中。

对信号通路引起无声的故障，一般采用寻迹法(用示波器监测更直观)、信号注入法从后到前。抓住几个关键点，如输出保护继电器、功率放大输入点、音量电位器、杜比解码输出端、相应电路的信号输入/输出端等进行检修。在业余情况下，可以用人体的感应信号做信号源，用金属镊子或螺丝刀做探头，分别从后到前去碰触上述各关键点。如果在碰触和离开瞬间，音箱有“噼啪”的声音发出，说明该关键点之后的电路工作正常。碰触的关键点越靠近输入选择电路，声音越大。若碰触到某关键点，交流声比上一个点明显变小或消失，则说明故障发生在前一点到这一点之间。在缩小故障范围后，再用电压法、电阻法、代换法等找出故障元件。

(二)声音小

造成声音小的原因大致有以下两种情况。

(1)前级小信号通路出现故障，信号不能直接通过或放大通过，而是经过放大器的偏置和负反馈电路进入后面的电路。因为分离度的原因，相邻声道的信号也能串入该声道，于是引起声音小的现象。或者某些元件变质、失效使放大电路的增益下降，致使前级输送给后级的信号幅度不够引起输出声音小。其检修方法与“无声”的故障检修相似。一般可以采取从AC－3接口输入信号、进行卡拉OK唱歌、用耳机监听录音或超重低音输出接口的信号等手段，也可用寻迹法检测相关的关键点，都可以很快地判断出故障的大致部位，然后，再用电压或电流测量法、示波器监测法即可将故障范围缩小和找到故障元件。在实际的检修中，输入部分的损坏和电压放大部分不良造成的声音小故障占了大多数。

(2)功率放大级因电源问题或自身故障引起的输出功率小而声轻。电源电压不够，输出功率必然不足，这时应从电源方面查找原因，如电源内阻增大等。若电源电压足够，功放的音量调得也很大，而输出功率仍不足，在OCL电路中，有可能是输入放大、功率驱动电路的问题而导致信号幅度不够、驱动不足。如输入级、激励级的发射极电阻变大(此时声音会严重失真)。另外，输入耦合电容容量减小、输入端高频抑制电容漏电都会导致声音小，在对进口机实际维修中经常遇到这种情况。

(三)噪声大

在正常情况下，静态时将耳朵靠近音箱，一般只能听到轻微的“沙沙”噪声，有的还随音量、音调电位器的旋动而改变“沙沙”声大小。这是功放固有的电噪声，播放节目时，能完全被有用信号掩盖，这种噪声是正常的。当噪声很容易就能听出来，甚至掩盖节目信号时，就属故障了。常见的噪声有以下几种，维修时，一般先从听感上来分辨噪声的种类，再进行“有的放矢”的检修。

(1)连续的“沙沙”声。它一般是由前级放大电路和声场处理电路中的晶体管、电阻等元件产生的，或由于电路板上灰尘太多而漏电引起的。处理这类故障，先应清理干净电路板上的灰尘，然后以音量电位器作分界点，噪声能随音量关小而降低的，故障应在前面电路，反之则在后面电路。维修时，常用示波器逐级观察寻找。业余情况下，常采用信号短路法，用一个0.47μF的电容器，连接在关键点与地之间，从后级输入处向前级逐一将关键点的信号对地短路，当短路前一点无噪声，而短路后一点时噪声存在，那么即可判断故障在它们之间。

(2)间断的“噼啪”声。这种故障在拍机时更明显，一般是因为接触不良，比如多为排线插座不良、元件虚焊、铜箔断裂或两高电位差的焊点间打火引起的。常用的解决方法是拔插、检查一遍各排线的插头，特别是有大电流流过的插头是否被氧化、松动，或在黑暗环境中，用螺丝刀的绝缘手柄敲击电路板，看是否有电火花出现，有火花地方就是故障处。

(3)交流“嗡嗡”声。交流声大多是由于电源滤波不良，造成50Hz或100Hz的交流电信号串入放大电路，另外，也有由于维修时，地线焊接不当，滤波电容器的充、放电流通过地线干扰前级电路，产生交流“嗡嗡”声的。此类故障主要是滤波电容变质、干涸(旧机常见，特别是进口机)，某个整流二极管开路，退耦通道不良(屏蔽线、地线虚焊)引起的。维修时，应重点检查上述元件。

(四)啸叫

啸叫有高频和低频之分，高频啸叫的故障特点是放音时啸叫加重，无信号时不啸叫或程度明显很轻，主要原因是放大电路高频消振电容或电源电路的高频滤波电容开路或失效造成的。可采用并联小电容法检查各消振电容和滤波电容两端的小电容是否失效。低频啸叫的故障特点是有无信号时均有“嘟嘟”声，且经常伴随有机震现象，即敲击机壳时会产生“回音”现象。放音时啸叫加重，主要原因是退耦电路失效或电源内阻增加，可采取在整机滤波电容上并联大电容法或在整流电路上并联整流管等方法。

(五)荧光屏不显示

此种故障主要有两种情况。

(1)在放音正常的情况下，荧光屏不显示故障一般是显示驱动电路、供电电路和荧光显示屏有问题。可用手遮住环境光，仔细观察荧光屏中几根细长的灯丝是否发红来区别。灯丝发红则说明供电正常，荧光屏也基本正常，故障应在显示驱动电路。

(2)荧光屏不显示，而且许多功能不能实现，故障应该在控制(CPU)电路，设，因为CPU不工作，不能进行功能控制。一般的检修方法是重点检查CPU的供电电路、振荡电路和复位电路。若这些电路均正常，就是CPU故障。

荧光屏显示电路和CPU电路是比较稳定的，极少出现故障。当出现此类故障时常常是工艺性故障，维修时须注意扩大检测范围。