IEC 62368-1 Exigences d'essai pour les équipements contenant des amplificateurs audio

Selon la spécification UIT-R 468-4 (Mesure des niveaux de bruit audio dans la radiodiffusion sonore), la réponse de fréquence de 1000 Hz est de 0 dB (voir figure ci-dessous),qui convient comme signal de niveau de référence et est pratique pour évaluer la fréquence

la performance de réponse des amplificateurs audio.Si le fabricant déclare que l'amplificateur audio n'est pas destiné à fonctionner dans des conditions de 1000 Hz, la fréquence de la source de signal audio doit être remplacée par la fréquence de réponse maximale. The peak response frequency is the signal source frequency when the maximum output power is measured on the rated load impedance (hereinafter referred to as the speaker) within the intended operating range of the audio amplifierEn fonctionnement réel, the inspector can fix the signal source amplitude and then sweep the frequency to check that the signal source frequency corresponding to the maximum effective value voltage appearing on the speaker is the peak response frequency.

Type de puissance de sortie et régulation - puissance de sortie maximale

La puissance de sortie maximale est la puissance maximale que l'enceinte peut obtenir, et la tension correspondante est la tension de valeur effective maximale.Les amplificateurs audio courants utilisent souvent des circuits OTL ou OCL basés sur le principe de fonctionnement des amplificateurs de classe AB. Lorsqu'un signal audio sinusoïdal de 1000 Hz est introduit dans l'amplificateur audio et entre dans la région de saturation depuis la région d'amplification, l'amplitude du signal ne peut pas continuer à augmenter,le point de tension maximale est limité, et la distorsion plate apparaît au sommet.

En utilisant un oscilloscope pour tester la forme d'onde de sortie du haut-parleur, vous pouvez constater que lorsque le signal est amplifié à la valeur effective et ne peut pas être augmenté,la distorsion maximale se produit (voir figure 2)À ce moment, il est considéré que l'état de puissance de sortie maximale a été atteint.le facteur de crête de la forme d'onde de sortie sera inférieur au facteur de crête de l'onde sinusoïdale de 1.414 (comme indiqué à la figure 2, facteur de crête = tension de pointe / tension de valeur effective = 8,00/5,82≈1).375> >1.414)

Figure 2: Condition d'entrée du signal d'onde sinusoïdale de 1000 Hz, forme d'onde de sortie du haut-parleur à la puissance maximale de sortie

type de puissance de sortie et réglage - puissance de sortie non coupée,Non-clipped output power refers to the output power at the junction of the saturation zone and the amplification zone when the speaker is operating at maximum output power and without peak distortion (the operating point is biased towards the amplification zone)La forme d'onde de sortie audio présente une onde sinusoïdale complète de 1000 Hz sans distorsion ou coupure de pic et sa tension RMS est également inférieure à la tension RMS à la puissance de sortie maximale (voir figure 3).

La figure 3 montre la forme d'onde de sortie du haut-parleur entrant dans l'état de puissance de sortie sans coupure après avoir réduit le facteur d'amplification (les figures 2 et 3 montrent le même réseau d'amplificateurs audio)

Parce que les amplificateurs audio fonctionnent à l'interface entre les régions d'amplification et de saturation et sont instables,une vibration de l'amplitude du signal (les pics supérieur et inférieur peuvent ne pas être égaux) peut être généréeLe facteur de crête peut être calculé en utilisant50%La tension de pointe est la tension de pointe de la tension de pointe à la tension de pointe.3, la tension de pointe est0.5 × 13,10 V = 6,550 V, et la tension RMS est4.632VLe facteur de crête=tension de pointe/Voltage RMS= 6,550 / 4.632- Je ne sais pas.1.414.Type de puissance de sortie et régulation - Méthodes de régulation de la puissance.Le ratio de gain est généralement ajusté à l'aide d'une échelle de volume détaillée (par exempleCependant, le réglage du rapport de gain en réglant l'amplitude de la source de signal est beaucoup moins efficace.Réduction de l'amplitude de la source de signal, même avec le gain élevé de l'amplificateur, réduira encore sensiblement la puissance de sortie de l'enceinte (voir figure 4).

Figure 4: Forme d'onde de sortie lorsque le haut-parleur entre dans un état de puissance de sortie non coupé après avoir réduit l'amplitude de la source de signal.

(Figures 2 et 4 montrent le même réseau d'amplificateurs audio)

Le chiffre3, le réglage du volume ramène le haut-parleur de la puissance de sortie maximale à un état de non-coupure, avec une tension RMS de4.632VDans la figure.4, en réglant l'amplitude de la source de signal, le haut-parleur est réglé de l'état de puissance de sortie maximale à l'état de puissance de sortie non coupée, et la tension de valeur effective est4.066V. Selon la formule de calcul de la puissance

Puissance de sortie = carré de tension RMS / impédance du haut-parleur

La puissance de sortie non coupée de la figure 3 dépasse celle de la figure 4 d'environ 30%, de sorte que la figure 4 n'est pas l'état de puissance de sortie non coupée.

It can be seen that the correct way to call back from the maximum output power state to the non-clipping output power state is to fix the signal source amplitude and adjust the amplification factor of the audio amplifier, c'est-à-dire pour régler le volume de l'amplificateur audio sans modifier l'amplitude de la source de signal.

Type de puissance de sortie et réglage - 1/8 de puissance de sortie non coupée

Les conditions de fonctionnement normales des amplificateurs audio sont conçues pour simuler les conditions de fonctionnement optimales des haut-parleurs du monde réel.le facteur de crête de la plupart des sons est inférieur ou égal à 4 (voir figure 5).

Figure 5: Une forme d'onde sonore réelle avec un facteur de crête de 4

En prenant comme exemple la forme d'onde sonore de la figure 5, le facteur de crête = tension de pointe / tension RMS = 3,490 / 0,8718 = 4.un amplificateur audio doit s'assurer que son pic maximum est exempt de découpageSi une source de signal d'onde sinusoïdale de 1000 Hz est utilisée comme référence, pour s'assurer que la forme d'onde ne soit pas déformée et que la tension de pointe de 3,490 V ne soit pas limitée par le courant, la tension du signal RMS doit être de 3.490 V / 1.414 = 2.468V. Cependant, la tension RMS du son cible n'est que de 0,8718V. Par conséquent, le rapport de réduction du son cible à la tension RMS de la source de signal d'onde sinusoïdale de 1000 Hz est de 0,8718 / 2.468 = 0.3532Selon la formule de calcul de la puissance, le rapport de réduction de tension RMS est de 0.3532, ce qui signifie que le rapport de réduction de la puissance de sortie est de 0,3532 au carré, ce qui est approximativement égal à 0,125=1/8.

Par conséquent, en ajustant la puissance de sortie du haut-parleur à 1/8 de la puissance de sortie non coupée correspondant à la source de signal d'onde sinusoïdale de 1000 Hz,le son cible sans distorsion et un facteur de crête de 4 peut être produitEn d'autres termes, 1/8 of the non-clipped output power corresponding to the 1000Hz sine wave signal source is the optimal working state for the audio amplifier to output the target sound with a crest factor of 4 without loss.

L'état de fonctionnement de l'amplificateur audio est basé sur le haut-parleur fournissant une puissance de sortie de 1/8 sans coupure.ajustez le volume de sorte que la tension de valeur effective tombe à environ 35Comme le bruit rose est plus proche du bruit réel, après avoir utilisé un signal d'onde sinusoïdale de 1000 Hz pour obtenir une puissance de sortie sans coupe,le bruit rose peut être utilisé comme source de signalLorsque le bruit rose est utilisé comme source de signal, il est nécessaire d'installer un filtre à bande passante comme indiqué sur la figure ci-dessous pour limiter la bande passante du bruit.

Conditions de travail normales et anormales - conditions de travail normales

Les différents types d'appareils d'amplification audio doivent tenir compte de toutes les conditions suivantes lors de la définition des conditions de fonctionnement normales:

- la sortie de l'amplificateur audio est connectée à l'impédance de charge nominale la plus défavorable, ou au haut-parleur réel (le cas échéant);

¢ Tous les canaux de l'amplificateur audio fonctionnent simultanément;

- Pour un orgue ou un instrument similaire équipé d'une unité génératrice de tonalité, au lieu d'utiliser un signal d'onde sinusoïdale de 1000 Hz, appuyez sur les deux touches de la pédale basse (le cas échéant) et les dix touches manuelles dans toute combinaison.Activer tous les arrêts et boutons qui augmentent la puissance de sortie, et régler l'instrument à 1/8 de la puissance maximale de sortie;

- si la fonction prévue de l'amplificateur audio est déterminée par la différence de phase entre les deux canaux, la différence de phase entre les signaux appliqués aux deux canaux est de 90°;

Pour les amplificateurs audio multicanaux, si certains canaux ne peuvent pas fonctionner indépendamment,connectez l'impédance de charge nominale et réglez la puissance de sortie à 1/8 de la puissance de sortie non coupée conçue de l'amplificateur.

Si le fonctionnement continu n'est pas possible, l'amplificateur audio fonctionne au niveau de puissance de sortie maximale permettant un fonctionnement continu.

Conditions de travail normales et anormales - Conditions de travail anormales

L'état de fonctionnement anormal de l'amplificateur audio est de simuler la situation la plus défavorable pouvant se produire dans des conditions de travail normales.Le haut-parleur peut être fait fonctionner au point le plus défavorable entre zéro et puissance de sortie maximale en réglant le volume, ou en mettant le haut-parleur en court-circuit, etc.

Conditions de travail normales et anormales - placement de l'essai d'élévation de température

Lors de l'essai d'augmentation de température d'un amplificateur audio, le placer dans la position spécifiée par le fabricant.placer l'appareil dans une boîte d'essai en bois dont le devant est ouvert, à 5 cm du bord avant de la boîte, avec 1 cm d'espace libre le long des côtés ou du dessus, et à 5 cm de l'arrière du dispositif à la boîte d'essai.Le placement global est similaire à la simulation d'une cabine de télévision à domicile.

Les conditions de travail normales et anormales - filtrage du bruit et restauration des ondes fondamentales Le bruit de certains circuits d'amplificateurs numériques sera transmis au haut-parleur en même temps que le signal audio.provoquant l'apparition d'un bruit désordonné lorsque l'oscilloscope détecte la forme d'onde de sortie du haut-parleurIl est recommandé d'utiliser le circuit de filtrage du signal simple illustré sur la figure ci-dessous (la méthode d'utilisation est la suivante: les points A et C sont connectés à l'extrémité de sortie du haut-parleur,le point B est connecté à la terre de référence de l'amplificateur audio/à la terre de boucle, et les points D et E sont reliés à l'extrémité de détection de l'oscilloscope).Cela peut filtrer la plupart du bruit et restaurer l'onde fondamentale sinusoïdale de 1000 Hz dans une large mesure (1000F dans la figure est une faute de frappe, il devrait être de 1000 pF).

Certains amplificateurs audio ont des performances supérieures et peuvent résoudre le problème de la distorsion de pointe, de sorte que le signal ne sera pas déformé ou coupé lorsqu'il est ajusté à l'état de puissance de sortie maximale.À ce stade, la puissance de sortie non coupante est équivalente à la puissance de sortie maximale.la puissance de sortie maximale peut être considérée comme la puissance de sortie non coupante.

Classification des sources d'énergie électrique et protection de la sécurité

Les amplificateurs audio peuvent amplifier et produire des signaux audio haute tension, de sorte que la source d'énergie du signal audio doit être classée et protégée.Assurez-vous de régler le régulateur de son à une position équilibrée, permettant à l'amplificateur audio de fonctionner à la puissance de sortie maximale non coupée vers le haut-parleur.La classification de la source d'énergie du signal audio et la protection de la sécurité sont indiquées dans le tableau ci-dessous..

Générateur de bruit rose