趙峰
摘要:在設(shè)計安裝一套音響系統(tǒng)時,不免遇到功放與音箱的配接問題,其中有音色的搭配,比如冷暖相宜、軟硬適中,最終使整套設(shè)備能逼真還原音色。除了音色的搭配之外,還有一些技術(shù)指標(biāo)上的硬搭配,比如:阻抗的匹配,功率的匹配,阻尼系數(shù)匹配等,如果我們在配接時能注意以上幾點,可使所用設(shè)備的性能得到充分的最大的發(fā)揮,反之則有可能損毀設(shè)備。
關(guān)鍵詞:匹配阻抗功率阻尼系數(shù)靈敏度音色
一、 阻抗的匹配
一般來講,功放的額定輸出阻抗應(yīng)與音箱的額定阻抗相一致。此時功放處于最佳設(shè)計負(fù)載狀態(tài),因此可以輸出最大不失真功率,如果音箱的額定阻抗大于功放的額定輸出阻抗,功放的實際輸出功率將小于額定輸出功率。如果音箱的額定阻抗小于功放的額定輸出阻抗,音響系統(tǒng)能工作,但功放有過載的危險。實際功放設(shè)備主要有兩大類,電子管功放和晶體管功放,對于電子管功放與音箱匹配要求功放的輸出阻抗應(yīng)與音箱阻抗相等,否則會出現(xiàn)降低輸出功率或者增大失真等現(xiàn)象,實際的電子管功放輸出阻抗都較高,采用耦合變壓器與負(fù)載相匹配,可做到阻抗完全匹配。對于晶體管功放與音箱的匹配,應(yīng)有以下幾點要注意:①音箱阻抗比功放阻抗高時,除了輸出功率不同程度降低外,無其他影響。②音箱阻抗比功放阻抗低時,輸出功率相應(yīng)成比例增加,失真度一般不會增加或者增加一點點可以忽略。但匹配時音箱阻抗不能太低,如兩只4歐音箱并聯(lián)就低至2歐,此時只有功放功率余量大,并使用性能良好的大功率觀和多管并聯(lián)推挽時,一般對這樣功放無影響。反之,一般普通功放富余量不大,而功放管的最大耗散功率和最大輸出電流不大,音量有開的很大時,失真就會明顯增大,嚴(yán)重時導(dǎo)致機毀箱亡,須技術(shù)人員切切注意。
二、 功率的匹配
為了使音箱和功放都能最大限度的發(fā)揮其價值,就要求功放的輸出功率與音箱的額定輸入功率應(yīng)當(dāng)相互適應(yīng),原則上講,音箱額定功率與功放額定功率不一致時,對功放來說,它的功率大小只與音箱的阻抗有關(guān),而與音箱的功率無關(guān),通常情況下,功放與音箱的阻抗是匹配的,這時應(yīng)該怎么匹配兩者的功率呢,講到功放與音箱的功率匹配,說法有很多,生產(chǎn)廠家說功放的功率一定要大于音箱功率,這樣功放有多余功率儲備,聲音會好聽些;音箱廠商說音箱功率最好大點,這樣音箱能有較大承受功率,萬一系統(tǒng)“回受”,這樣不至于損壞音箱,到底該怎么配呢,實際上音響系統(tǒng)要高質(zhì)量的重放出各種音樂節(jié)目,那么根據(jù)音樂信號的屬性,其峰值因子約高出平均值10-15dB從保證音質(zhì)的角度來說功放應(yīng)在此動態(tài)范圍內(nèi)不發(fā)生任何限副失真,即功放的最大輸出功率應(yīng)是音箱額定功率的5-8倍,這樣的功率配置音質(zhì)雖然很好,但它的投資會很大,實際上這個功率比一般定在1-2倍,比如在一些要求低而投資有限的工程中功放功率應(yīng)等于或略大于音箱功率,要注意保持聲音不失真,許多人認(rèn)為小功率功放配置不會損害音箱,其實不然,過小的功率極易發(fā)生過載削波,產(chǎn)生大量高次諧波而燒毀高音揚聲器;一般的工程建議功放音箱功率比是1.5倍,而低音部分最好超過1.5倍,這樣才能獲得足夠的力量感;而對于要求極高的音響工程,比如錄音室,音樂廳等,最理想的功率比是2倍,實際的音箱都有一定的過載能力,尤其一些名牌音箱,其過載能力都在2倍以上,而且實際使用中音響系統(tǒng)很少工作在最大額定功率狀態(tài)下,所以也不會出現(xiàn)損壞音箱的情況,在實際工程中可根據(jù)資金預(yù)算和以上參數(shù)來確定功放與音箱的功率匹配,達到預(yù)算均衡而且音響系統(tǒng)音樂效果最好。
三、 阻尼系數(shù)匹配
阻尼系數(shù)的定義為:功放額定輸出阻抗(等于音箱額定阻抗)/功放輸出內(nèi)阻,由于功放輸出內(nèi)阻實際上已成為音箱的電阻尼器件,所以阻尼系數(shù)便決定了音箱所受的電阻尼量,阻尼系數(shù)越大,電阻尼越重,但是功放的阻尼系數(shù)并不是越大越好,過大會是音箱的電阻尼過重,以至于是脈沖前沿建立時間延長,降低瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。因此在選用功放時不應(yīng)片面追求大的阻尼系數(shù),對于家用高保真功放阻尼系數(shù)有一個經(jīng)驗值供參考,最低要求晶體管功放阻尼系數(shù)大于或等于40,電子管功放阻尼系數(shù)大于或等于6 。
四、 靈敏度匹配
在實際使用中,功放的輸出功率大并不一定等于音箱的推動力大,強大的推動力和功放的輸出功率緊密相連,還與其他多種因素有關(guān)系,尤其是音箱的靈敏度有密切關(guān)系。音箱的靈敏度的一種定義是:向音箱送入1W的電功率,在音箱前軸線上1米處,可獲得的聲壓(dB),單位是dB/W/m.例如,音箱的靈敏度為86dB/W/m,它表示音箱輸入1瓦電功率,在音箱前軸線1米處的聲壓為86dB/W/m 。目前高靈敏度的音箱大于95dB/W/m,甚至超過100dB/W/m,而低靈敏度的音箱僅有82-86dB/W/m,音箱靈敏度的差異,對音箱驅(qū)動功率的要求產(chǎn)生了重大影響。音箱的靈敏度每減少3dB,為了達到同樣的聲音強度,需要將功放的輸出增加1倍。例如音箱靈敏度由90dB/W/m降到87dB/W/m,原來使用50瓦的功放,現(xiàn)應(yīng)使功放功率增加到100瓦。同樣若音箱產(chǎn)生相同的聲壓級,驅(qū)動功率應(yīng)增加為16倍;即使用160瓦功放驅(qū)動83dB/W/m的音箱與10瓦功放驅(qū)動95dB/W/m的音箱,它們產(chǎn)生的聲壓級是相同的??梢姽β氏嗤`敏度不同的音箱,所需的驅(qū)動功率不相同;靈敏度高的可使用較小的推動功率,就能取得所要求的音量,在音響器材搭配時,音箱靈敏度的匹配問題十分重要。
五、 音色匹配
音色適配是功放與音箱音色要恰當(dāng)?shù)叵嗷ゴ钆?,以取得用戶所喜愛的重放單色。器材的音色具有主觀性,不同的人喜愛不同的音色,性格、愛好、文化修養(yǎng)和經(jīng)歷等都影響聆聽者對音色的偏愛為。由于不同國家的歷史變遷和民族文化不同,因而不同國家的音響器材也有不同的音色特點。例如,英國音箱發(fā)聲溫暖甜美,德國音箱中規(guī)冷艷,法國音箱靚麗華貴,丹麥音箱音樂味濃重,美國音箱凌厲宏亮等。即使國產(chǎn)器材,仔細(xì)聆聽也感到具有不同的特色,惠威、美之聲、飛樂、南鯨、銀笛等國內(nèi)著名音箱都各具特色。因而是用戶可根據(jù)音色特點將它們搭配在一起,可形成獨具音色特點的音響器材系統(tǒng),通過合理搭配器材,揚長避短,進行冷暖互補,軟硬相配,取得 優(yōu)美的音色。比如 ,使用單色明亮粗獷的功放去搭配音色柔和的音箱,利用互補作用,可取得較中性的音色。相反,如果用戶對某類音樂具有明顯的偏愛,不妨選用同樣音色的功放和音箱,音色搭配需要考慮多種因素,往往需要經(jīng)過仔細(xì)聆聽、多加品味后,才能準(zhǔn)確地體會到音響的音色特點。
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