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浅谈功放与音箱的配接

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在设计、安装一套音响系统时,不免遇到功放与音箱的配接问题。从艺术方面考虑,功放与音箱的配接在音色方面应冷暖相宜、软硬适中,最终使整套器材还原音色呈中性。从技术方面考虑,功放与音箱配接有下面几点注意:功率匹配;功率储备量匹配;阻抗匹配;阻尼系数的匹配。如果我们在配接时认识到上述四点,可使所用器材的性能得到充分的发挥。

一、功率匹配:为了达到高保真聆听的要求,额定功率应根据最佳聆听声压来确定。我们都有这样的感觉:音量小时声音无力、单薄、动态出不来,无光泽、低频显著缺少,丰满度差,声音好像缩在里面出不来。音量合适时声音自然、清晰、圆润、柔和丰满、有力、动态出得来。但音量过大时,声音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感觉。因此重放声压级与声音质量有较大关系,规定听音区的声压级最好为80~85dB(A计权),我们可以从听音区到音箱的距离与音箱的特性灵敏度来计算音箱的额定功率与功放的额定功率。

二、功率储备量匹配:音箱:为了使其能承受节目信号中的猝发强脉冲的冲击而不至于损坏或失真。这里有一个经验值可参考:所选取的音箱标称额定功率应是经理论计算所得功率的3倍。

功放:电子管功放和晶体管功放相比,所需的规律储备是不同的。这是因为电子管功放的过荷曲线较平缓。对过荷的音乐信号颠峰,电子管功放并不明显产生削波现象,只是使颠峰的尖端变圆。这就是我们常说的柔性剪峰。而晶体管功放在过荷点后,非线性畸变迅速增加,对信号产生严重削波,它不是使颠峰变圆而是把它整齐削平。有人用电阻、电感、电容组成的复合性阻抗模拟扬声器,对几种高品质的晶体管功放进行实际输出能力的测试。结果表明,在负载有相移的情况下,其中有一台标称100W的功放,在失真度1%时实际输出功率仅有5W!由此对于晶体管功放的储备量的选取:

高保真功放:10倍

民用高档功放:6~7倍

民用中档功放:3~4倍

而电子管功放则可以大大小于上述比值。

对于系统的平均声压级与最大的声压级应留有多少余量,应视放送节目的内容、工作环境而定。这个冗余量最低10dB,对于现代的流行音乐、蹦迪等音乐,则需要留有20~25dB冗余量,这样就可使得音响系统安全、稳定地工作。

三、阻抗匹配:它是指功放的额定输出阻抗,应与音箱的额定阻抗相一致。此时,功率处于最佳设计负载线状态,因此可以给出最大不失真功率,如果音箱的额定阻抗大于功放的额定输出阻抗,功放的实际输出功率将会小于额定输出功率。如果音箱的额定阻抗小于功放的额定输出阻抗,音响系统能工作,但功放有过载的危险,要求功放有完善的过流保护措施来解决,对电子管功放来讲阻抗匹配要求更严。

四、阻尼系数的匹配:阻尼系数KD定义为:KD=功放额定输出阻抗(等于音箱额定阻抗)/功放输出内阻。由于功放输出内阻实际上已成为音箱的电阻尼器件,KD值便决定了音箱所受的电阻尼量。KD值越大,电阻尼量越重,当然功放的KD值并不是越大越好,KD值过大会使音箱电阻尼过重,以至使脉冲前沿建立时间增长,降低瞬态响应指标。因此在选取功放时不应片面追求大的KD值。作为家用高保真功放阻尼系数有一个经验值可供参考,最低要求:晶体管功放KD值大于或等于40,电子管功放KD值大于或等于6。

保证放音的稳态特性与瞬态特性良好的基本条件,应注意音箱的等效力学品质因素(Qm)与放大器阻尼系数(KD)的配合。这种配合需将音箱的馈线作音响系统整体的一部分来考虑。应使音箱的馈线等效电阻足够小,小到与音箱的额定阻抗相比可以忽略不计。其实音箱馈线的功率损失应小于0 .5dB(约12%)即可达到这种配合。

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