功率放大器是揚聲器系統的驅動源頭，需在高電壓、大功率、高溫狀態下長時間連續運行，是擴聲系統的主要耗能“大戶”，直接關系到擴聲系統的音質、能耗和可靠性。
因此，優質、高效、網絡監控功放受到國內外廣泛關注。近年發展起來的數字功放雖有90%的高電源轉換效率(簡稱能效) ，但因低音能量不足、波形不純和價高而未能獲得廣泛應用。
傳統功放的能效通常在50％左右(AB類放大、8歐揚聲器負載)，能效還會隨著負載阻抗的降低而下降，不僅發熱量和能源消耗大，而且影響功放長期運行的可靠性。
廣州市科昱音響設備有限公司歷經10年、耗資千萬、自主創新了多項專利技術，終于在2013年初，推出了KE系列智能網絡功放。該產品的能效與數字功放相當、低頻功率儲備非常充裕（遠遠超過數字功放）、內置與各類揚聲器配接的多功能DSP數字處理模塊、計算機網絡集中監控和主備機自動無縫切換等先進功能于一身，經國內外用戶應用，獲得一致好評。
圖1 KE智能網絡功放內部結構
在2014年3月德國法蘭克福專業燈光音響展覽會上，無與倫比的音響效果，獨一無二的高能效和先進的網絡集中監控等優異功能獲得了國際著名同行的高度評價。
展會上，國際頂級的意大利Power soft數字功放研發總監Paolo Franceschi先生帶領研發團隊與科昱公司進行了深入的技術交流，對科昱公司取得的研究成果非常驚訝和認可，并深表敬意和祝賀。德國BOSCH公司的Mark先生非常認可KE智能網絡功放產品系列，并深入地交流了專業功放的研發和應用心得，希望能與科昱公司進一步合作。著名的MAG AUDIO揚聲器制造公司總裁Leonid Khasin先生專門到展位邀請科昱公司到他們展位演示試音，他們的技術總監Dmitrienko Oleg先生對KE智能網絡功放的音質非常滿意，并予以高度評價；還有很多銷售商表示愿與科昱公聯手開發國際市場……。
(a) KE智能網絡功放待機界面 (b) KE智能控制器待機界面
圖2 KE智能產品待機界面
KE智能網絡功放開發的成功，震撼了國際同行，為我國爭光添彩。為能共享國內首創、世界領先的科昱KE智能功放系列產品成果，經科昱公司同意，特對該產品進行剖析：
1．創新的高效供電電源
為解決傳統功放供電電源的體大笨重，現已廣泛采用體積小、重量輕的高頻開關電源供電。但是普通開關電源存在電磁干擾大、電源效率低和功率儲備小等問題，科昱公司首創超高導磁率（大大超過鐵氧體）/超高磁通密度（大大超過鐵氧體）納米磁芯高頻小型環形變壓器的供電電源，特點是功率大、體積小、電源效率高，電源內阻低、功率儲備大，可以瞬間提供大電流驅動超重低音揚聲器負載。
表1 功放供電電源技術性能對比
2．創新的優質高效功率放大器
采用微處理器高效浮點控制的輸出功率放大專利技術，功放管上的直流供電電壓隨著信號大小跟蹤變化，大大提高了功率放大器的能源轉換效率。它具有AB類功放的優秀音質和D類數字功放的能效,在不同負載情況下都可高效輸出充裕的音頻功率。整機能效在8歐姆負載情況下可達89％。為了適應不同功率的揚聲器配接，KE智能功放可以任意設定輸出功率直至最大，2歐姆負載的最大輸出功率達到4600W/每通道。也可長期可靠地運行于橋接狀態，此時輸出功率倍增，即8000W/橋接4歐姆負載。
完善的可靠性保護設計，不僅可以保證功放長期穩定運行，還能保證誤操作時不損壞機器設備。KE功放的可靠性設計包括：開機、關機保護、負載開路、短路保護，直流輸出截斷保護、過熱保護，增益自鎖保護，輸入過載保護，供電電源浪涌電流保護等。
功放內部有一個實時檢測負載阻抗的電路，使功放的輸出功率根據負載的大小作出相應調整。當負載阻抗過低時，檢測電路會發送一個信號給“增益自鎖電路”，該電路會做出對應的自動調整，保證功放輸出不過載。
過熱保護由機器內部的溫度傳感器發出的指令信號經由微處理器自動降低功放增益來完成。當溫度降低到設定限值時，音量又會自動增加到初始狀態。當發生瞬間突發性特大輸入信號或擴聲系統發生嘯叫時，KE智能功放會自動減小輸出功率，防止揚聲器過載損壞。嘯叫解除，自動恢復正常。每臺KE智能功放設有模擬/數字信號輸入接口，方便接入數字音頻信號或模擬音頻信號。此外，還有兩個RS485聯網接口。
信號處理、控制模塊、功率放大、主電源四個組成部分，構成一個相互關聯的閉環自控系統，它們不但能自檢工作狀態，還能互相傳輸控制信息，協同工作。功放啟動時，總控制電路自動檢測各相關電路的狀態，確認各部分電路狀態正常后就啟動整機。在整機運行中，各部分自帶的微處理器實時自動檢測自身工作狀態，并把數據發送給其他相關聯的微處理器，相互進行數據信息交換。信息交換過程中如果某個部分的電路數據發生變化，那么其它的電路就會自動做出相應的調整，這種閉環自動控制系統大大提高了功放的可靠性和穩定性。
4． 內置DSP數字處理器
內置雙通道32bit專用浮點DSP數字處理器，內含高性能的A/D和D/A轉換器、每個通道有7段參量均衡器和兩個高切低切濾波器（為揚聲器系統配套外置電子分頻器用）、80ms可調延時器、壓縮/限幅器、數字噪聲門、相位反轉功能等，有99個用戶存儲器，可存儲用戶最喜愛的調試參數，可設置30個區域分組，還有通道復制(copy)功能，方便調試。適合各類擴聲系統應用。
(a) KE智能網絡功放參量EQ1控制界面 (b) KE智能網絡功放功能控制界面
圖4 DSP數字處理器參數設置面板
5．計算機網絡遠程集中監控和主備機全自動切換功能
KE智能網絡功放只需通過一臺裝有KE AUDIO控制軟件的電腦和一根網線聯網，最多可遠程監控255臺功放。可以實時監控每臺功放的工作狀態、工作模式、機內溫度、音量和功放的輸出功率等。還可在遠程監控電腦上調取聯網系統中任意一臺功放A、B兩個通道的DSP參數，例如參量均衡器、高低通濾波器、延時器、壓縮/限幅器、噪聲門的門限電平等進行實時遙控調整。
更驚奇的是，KE智能網絡功放還可以通過自帶的EMC檢測端口連接KE260智能控制器，組成一個4主一備，8主一備，12主一備等全自動無縫切換系統。KE260智能控制器可以自動檢測監控功放的運行狀態，可以識別高頻、中頻、低頻或全頻四種信號，如果KE260檢測到某臺功放無信號輸出，便會自動將備份功放切換到故障主功放的位置，實現無覺察的無縫自動切換。確保擴聲系統萬無一失地穩定可靠運行。KE260智能控制器還能提供20000W一進六出的時序電源，內置π型濾波器，凈化電源，防止干擾。
每個計算機網絡遠程集中監控系統，1臺電腦終端最多可監控51套4主1備功放系統，由1臺電腦終端遠程監控、調取和修改每臺功放的參數，也可以在遠程終端電腦上控制網內任意一臺功放的聲音和運行模式，從而真正實現大、中型擴聲系統的遠程智能化監控。
6.主要技術指標
型號 KE1600D KE2400D
輸入/輸出通道數 2 2
額定輸出功率（RMS）：8 歐每通道 1600W 2400W
額定輸出功率（RMS）：4 歐/2 歐每通道 2700W/4600W 3800W*
額定輸出功率（RMS）：橋接8歐/橋接4歐 4600W/8000W 6200W*
整機效率：8 歐 89% 89%
輸入靈敏度 0dB-9dB 0dB-9dB
輸入阻抗 30KOHM（平衡/立體聲） 15KOHM（非平衡/并聯）
轉換速率 >30V/us >30V/us
阻尼系數 200-1000（可調） 200-1000（可調）
信噪比（A計權） >100dB >100dB
總諧波失真加噪聲 20 Hz - 20 KHz(1 W) <0.08% <0.08%
頻率響應 (1 W , 8 ohms, 20 Hz - 20 KHz) ±0.3dB ±0.3dB
輸入共模抑制比(CMR) 20 Hz ~ 1 KHz >78dB >78dB
內部采樣率/內部數據處理 48KHz/32bit浮點 48KHz/32bit浮點
設備預置：機身內存儲的預置數量 99個
增益：電子衰減器 0dB-50dB , 1dB步進
前面板用戶界面：日光下正常顯示 4.3英寸TFT，LCD 液晶屏顯示
后面板接口：10/100自適應網口 3 x RJ45 （以太網端口）
后面板接口：監控界面 KE AUDIO軟件通過以太網控制
電源工作電壓 160V - 260V/50Hz 軟啟動/浪涌電流限制：6A
尺寸 (寬/高/深) 寬: 483 mm（19英寸），高: 88 mm (2 U)，深: 440 mm
重量 (凈重) 15 kg
* 出廠時標稱2歐負載的輸出功率已經設定在與4歐負載相同的功率。
7.系統應用：1200㎡/1000座一等劇場
主擴聲系統由兩條線陣列揚聲器組成左右立體聲系統，每條垂直線陣列揚聲器有3個JBL VRX932 LA全頻揚聲器模塊和1個超低音揚聲器。由四主一備5臺2*1600W/8Ω的KE智能功放系統立柜驅動；舞臺返聽系統由另外一個2*1600W/8Ω的KE智能功放系統立柜驅動。經計算可達到下面的擴聲效果：
（1）最大峰值聲壓級的平均值Lm=105dB（直達聲聲壓級），加上混響聲聲壓級1.5～2.0dB，實際可達到
LM=107dB。
（2）聲場不均勻度為107-103=4dB，
（3）電聲系統頻響特性：57Hz～20KHz(-10dB)
（4）聲塔純重：W=12×21.8kg=262kg
圖6 1200㎡/1000座一等劇場系統圖
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