功率放大器是扬声器系统的驱动源头，需在高电压、大功率、高温状态下长时间连续运行，是扩声系统的主要耗能“大户”，直接关系到扩声系统的音质、能耗和可靠性。
因此，优质、高效、网络监控功放受到国内外广泛关注。近年发展起来的数字功放虽有90%的高电源转换效率(简称能效) ，但因低音能量不足、波形不纯和价高而未能获得广泛应用。
传统功放的能效通常在50％左右(AB类放大、8欧扬声器负载)，能效还会随着负载阻抗的降低而下降，不仅发热量和能源消耗大，而且影响功放长期运行的可靠性。
广州市科昱音响设备有限公司历经10年、耗资千万、自主创新了多项专利技术，终于在2013年初，推出了KE系列智能网络功放。该产品的能效与数字功放相当、低频功率储备非常充裕（远远超过数字功放）、内置与各类扬声器配接的多功能DSP数字处理模块、计算机网络集中监控和主备机自动无缝切换等先进功能于一身，经国内外用户应用，获得一致好评。
图1 KE智能网络功放内部结构
在2014年3月德国法兰克福专业灯光音响展览会上，无与伦比的音响效果，独一无二的高能效和先进的网络集中监控等优异功能获得了国际著名同行的高度评价。
展会上，国际顶级的意大利Power soft数字功放研发总监Paolo Franceschi先生带领研发团队与科昱公司进行了深入的技术交流，对科昱公司取得的研究成果非常惊讶和认可，并深表敬意和祝贺。德国BOSCH公司的Mark先生非常认可KE智能网络功放产品系列，并深入地交流了专业功放的研发和应用心得，希望能与科昱公司进一步合作。著名的MAG AUDIO扬声器制造公司总裁Leonid Khasin先生专门到展位邀请科昱公司到他们展位演示试音，他们的技术总监Dmitrienko Oleg先生对KE智能网络功放的音质非常满意，并予以高度评价；还有很多销售商表示愿与科昱公联手开发国际市场……。
(a) KE智能网络功放待机界面 (b) KE智能控制器待机界面
图2 KE智能产品待机界面
KE智能网络功放开发的成功，震撼了国际同行，为我国争光添彩。为能共享国内首创、世界领先的科昱KE智能功放系列产品成果，经科昱公司同意，特对该产品进行剖析：
1．创新的高效供电电源
为解决传统功放供电电源的体大笨重，现已广泛采用体积小、重量轻的高频开关电源供电。但是普通开关电源存在电磁干扰大、电源效率低和功率储备小等问题，科昱公司首创超高导磁率（大大超过铁氧体）/超高磁通密度（大大超过铁氧体）纳米磁芯高频小型环形变压器的供电电源，特点是功率大、体积小、电源效率高，电源内阻低、功率储备大，可以瞬间提供大电流驱动超重低音扬声器负载。
表1 功放供电电源技术性能对比
2．创新的优质高效功率放大器
采用微处理器高效浮点控制的输出功率放大专利技术，功放管上的直流供电电压随着信号大小跟踪变化，大大提高了功率放大器的能源转换效率。它具有AB类功放的优秀音质和D类数字功放的能效,在不同负载情况下都可高效输出充裕的音频功率。整机能效在8欧姆负载情况下可达89％。为了适应不同功率的扬声器配接，KE智能功放可以任意设定输出功率直至最大，2欧姆负载的最大输出功率达到4600W/每通道。也可长期可靠地运行于桥接状态，此时输出功率倍增，即8000W/桥接4欧姆负载。
完善的可靠性保护设计，不仅可以保证功放长期稳定运行，还能保证误操作时不损坏机器设备。KE功放的可靠性设计包括：开机、关机保护、负载开路、短路保护，直流输出截断保护、过热保护，增益自锁保护，输入过载保护，供电电源浪涌电流保护等。
功放内部有一个实时检测负载阻抗的电路，使功放的输出功率根据负载的大小作出相应调整。当负载阻抗过低时，检测电路会发送一个信号给“增益自锁电路”，该电路会做出对应的自动调整，保证功放输出不过载。
过热保护由机器内部的温度传感器发出的指令信号经由微处理器自动降低功放增益来完成。当温度降低到设定限值时，音量又会自动增加到初始状态。当发生瞬间突发性特大输入信号或扩声系统发生啸叫时，KE智能功放会自动减小输出功率，防止扬声器过载损坏。啸叫解除，自动恢复正常。每台KE智能功放设有模拟/数字信号输入接口，方便接入数字音频信号或模拟音频信号。此外，还有两个RS485联网接口。
信号处理、控制模块、功率放大、主电源四个组成部分，构成一个相互关联的闭环自控系统，它们不但能自检工作状态，还能互相传输控制信息，协同工作。功放启动时，总控制电路自动检测各相关电路的状态，确认各部分电路状态正常后就启动整机。在整机运行中，各部分自带的微处理器实时自动检测自身工作状态，并把数据发送给其他相关联的微处理器，相互进行数据信息交换。信息交换过程中如果某个部分的电路数据发生变化，那么其它的电路就会自动做出相应的调整，这种闭环自动控制系统大大提高了功放的可靠性和稳定性。
4． 内置DSP数字处理器
内置双通道32bit专用浮点DSP数字处理器，内含高性能的A/D和D/A转换器、每个通道有7段参量均衡器和两个高切低切滤波器（为扬声器系统配套外置电子分频器用）、80ms可调延时器、压缩/限幅器、数字噪声门、相位反转功能等，有99个用户存储器，可存储用户最喜爱的调试参数，可设置30个区域分组，还有通道复制(copy)功能，方便调试。适合各类扩声系统应用。
(a) KE智能网络功放参量EQ1控制界面 (b) KE智能网络功放功能控制界面
图4 DSP数字处理器参数设置面板
5．计算机网络远程集中监控和主备机全自动切换功能
KE智能网络功放只需通过一台装有KE AUDIO控制软件的电脑和一根网线联网，最多可远程监控255台功放。可以实时监控每台功放的工作状态、工作模式、机内温度、音量和功放的输出功率等。还可在远程监控电脑上调取联网系统中任意一台功放A、B两个通道的DSP参数，例如参量均衡器、高低通滤波器、延时器、压缩/限幅器、噪声门的门限电平等进行实时遥控调整。
更惊奇的是，KE智能网络功放还可以通过自带的EMC检测端口连接KE260智能控制器，组成一个4主一备，8主一备，12主一备等全自动无缝切换系统。KE260智能控制器可以自动检测监控功放的运行状态，可以识别高频、中频、低频或全频四种信号，如果KE260检测到某台功放无信号输出，便会自动将备份功放切换到故障主功放的位置，实现无觉察的无缝自动切换。确保扩声系统万无一失地稳定可靠运行。KE260智能控制器还能提供20000W一进六出的时序电源，内置π型滤波器，净化电源，防止干扰。
每个计算机网络远程集中监控系统，1台电脑终端最多可监控51套4主1备功放系统，由1台电脑终端远程监控、调取和修改每台功放的参数，也可以在远程终端电脑上控制网内任意一台功放的声音和运行模式，从而真正实现大、中型扩声系统的远程智能化监控。
6.主要技术指标
型号 KE1600D KE2400D
输入/输出通道数 2 2
额定输出功率（RMS）：8 欧每通道 1600W 2400W
额定输出功率（RMS）：4 欧/2 欧每通道 2700W/4600W 3800W*
额定输出功率（RMS）：桥接8欧/桥接4欧 4600W/8000W 6200W*
整机效率：8 欧 89% 89%
输入灵敏度 0dB-9dB 0dB-9dB
输入阻抗 30KOHM（平衡/立体声） 15KOHM（非平衡/并联）
转换速率 >30V/us >30V/us
阻尼系数 200-1000（可调） 200-1000（可调）
信噪比（A计权） >100dB >100dB
总谐波失真加噪声 20 Hz - 20 KHz(1 W) <0.08% <0.08%
频率响应 (1 W , 8 ohms, 20 Hz - 20 KHz) ±0.3dB ±0.3dB
输入共模抑制比(CMR) 20 Hz ~ 1 KHz >78dB >78dB
内部采样率/内部数据处理 48KHz/32bit浮点 48KHz/32bit浮点
设备预置：机身内存储的预置数量 99个
增益：电子衰减器 0dB-50dB , 1dB步进
前面板用户界面：日光下正常显示 4.3英寸TFT，LCD 液晶屏显示
后面板接口：10/100自适应网口 3 x RJ45 （以太网端口）
后面板接口：监控界面 KE AUDIO软件通过以太网控制
电源工作电压 160V - 260V/50Hz 软启动/浪涌电流限制：6A
尺寸 (宽/高/深) 宽: 483 mm（19英寸），高: 88 mm (2 U)，深: 440 mm
重量 (净重) 15 kg
* 出厂时标称2欧负载的输出功率已经设定在与4欧负载相同的功率。
7.系统应用：1200㎡/1000座一等剧场
主扩声系统由两条线阵列扬声器组成左右立体声系统，每条垂直线阵列扬声器有3个JBL VRX932 LA全频扬声器模块和1个超低音扬声器。由四主一备5台2*1600W/8Ω的KE智能功放系统立柜驱动；舞台返听系统由另外一个2*1600W/8Ω的KE智能功放系统立柜驱动。经计算可达到下面的扩声效果：
（1）最大峰值声压级的平均值Lm=105dB（直达声声压级），加上混响声声压级1.5～2.0dB，实际可达到
LM=107dB。
（2）声场不均匀度为107-103=4dB，
（3）电声系统频响特性：57Hz～20KHz(-10dB)
（4）声塔纯重：W=12×21.8kg=262kg
图6 1200㎡/1000座一等剧场系统图
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