谈谈音频功放机的电源功率驱动能力的关系

更多资料请到->家电维修技术论坛 发表时间 06-19 编辑:bjjdwx 浏览量: 1021

晶体管功放的驱动力取决于什么因素,是输出功率还是电源供应?为什么有些60W的功放听起来感觉比100W的还有劲?

 功放的驱动能力不是由某个因素单独决定的,它是很多因素的综合效果,根据目前的研究,至少与以下几个因素有关:电源供应、输出功率、阻尼系数、抵抗反电动势的能力。或许,我们如果从音箱的角度来看问题,可能更清楚些。音箱的驱动难易程度与以下几个因素有关:阻抗曲线的走势、灵敏度、相位角的偏移情况、反电动势的强弱。

先说阻抗曲线。我们知道音箱有4Ω、6Ω、8Ω等规格,其实这些数字只是在某一个频率点上的阻抗标称值,并不意味着在任何情况下阻抗都是恒定的4Ω、6Ω、8Ω。以8Ω的音箱为例,从阻抗曲线上可以清楚地看到,没有一款箱子的阻抗能够从20Hz到20kHz一直保持在8Ω的位置上,它会随着频率的改变而变化,有时会高到几十欧,有时会低到三四欧。阻抗曲线的变化与功放有什么关系呢?不要忘了,功放的输出功率和负载阻抗(也就是音箱的阻抗)是直接相关的,假若一台功放标称在8Ω时有100W输出,那么16Ω时便只能输出50W,32Ω时还要低,只有25W输出。反之,该功放在4Ω时输出有可能会增大到200W,2Ω时也有可能增大到400W。请注意,当音箱阻抗变高时,相当于功放的负荷变轻,此时输出功率只是按比例减小而已,对功放不会造成什么负担。然而,当音箱阻抗降低时,功放的输出就不仅仅是变大那么简单了。首先会遇上的问题就是功放的电源部分能够提供那么大的输出功率所需的电能吗?如果不能,在4Ω时就无法达到200W输出,更别提2Ω时达到400W输出了。假若电源供应真有那么大的功率储备,可以满足400W的功率所需,我们还要考虑另外一个问题:输出晶体管能够承受那么大的电流吗?通常,厂家不太可能在100W的机器上用上400W后级所需的功率晶体管,因为这样一来,成本会大幅提高。于是,除了少数不惜代价的Hi-End产品,大部分功放都无法做到负载阻抗降低时输出功率成比例增长。能增长多少,取决于功放的电源容量和输出功率管的规格。不同机器的电源设计和输出管是有差异的,当负载阻抗发生变化(降低)时,能否按理论计算的结果成比例增长输出功率的能力也就有差异,因而造成了听感上的力度差异。
 
灵敏度的问题表面上看很简单,90dB灵敏度的箱子应该比86dB灵敏度的箱子好推。问题是,灵敏度测试是对整个音箱所能发出的音压进行测试,而非对每只单元作单独测试。所以,当100W的功率输入音箱时(假设音箱为三音路),首先遇上分频器,分频器在吃掉一些功率之后,再把剩下的功率输送到三个单元。此时三个单元会因为本身效率的不同、阻抗曲线的不同而对输入的功率产生不同的反应。换句话说,高、中、低音单元发出的音量不会一样大。通常的经验是,如果低频量感少,就会觉得这对喇叭很难推,不管它在说明书上标称的灵敏度有多高,它就是难推。
 
相位角的偏移是个比较技术化的话题,难以用简单通俗的比喻说清楚。我们只要记住结论就可以了:相位角偏移也是音箱阻抗特性的一个方面(另一个方面是阻抗的幅值,我们通常说的阻抗,其实就是指阻抗的幅值)。相位角偏移越大,意味着音箱偏离纯电阻的特性越远,相位角超前负载特性呈容性,相位角滞后负载特性呈感性。对于功放来说,纯电阻负载最容易驱动,容性或感性的负载都难以驱动。如果在某一频率上出现了很大的相位角偏移,同时又伴随着较低的阻抗幅值,这样的负载对功放而言无疑是雪上加霜,很难驱动。
 
最后说说反电动势。我们可以杷喇叭单元总成看成一个有线圈、有磁铁的发电机,当放大器的电流输入进来,驱动振膜进行前后活塞运动时,喇叭单元的线圈切割磁力线也会产生感应电动势和电流,发电机就是用这个原理工作的。这股电流通过反馈电路当然也会回输到功放的输入级,干扰放大器的工作。反电动势越大,喇叭就越难对付。有些晶体管功放采用了无环路负反馈的设计,可以减轻反电动势的影响。
 
从以上几点表明,功放的驱动能力是个很复杂的问题,光看功率输出或电源供应都不全面。所以我们发烧友首先还是要讲“以耳朵收货”。

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