功放与音箱配接四要素

jackspk

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。在音色方面，会注意其搭配上是否冷暖相宜、软硬适中，最终使整套器材还原音色呈中性，这仅是从艺术方面考虑。从技术方面考虑功放与音箱配接的要素有：一、功率匹配；二、功率储备量匹配；三、阻抗匹配；四、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、最大的发挥。
v        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级来确定。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，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。举一例子，在家庭环境中，人耳距音箱距离大多在2至3米。如果要求距离音箱3米处直达声压级为85dB。则根据：29lg 3/1=10dB，可知在音箱轴向1米处的声压级为85+10=95dB。一般家用音箱特性灵敏度在85～92dB之间。如所选音箱的特性灵敏度为89dB，于是可以算出所需功率：10lgW/1=95-89，101lgW=6～4W。所以要达到此要求，那么音箱的额定功率不得小于4W。通常要求功放的额定功率等于音箱的额定功率。
v        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三倍。
功放：电子管功放和晶体管功放相比，所需的功率储备是不同的。这是因为：电子管功放的过荷曲线较平缓。对过荷的音乐信号巅峰，电子管功放并不明显产生削波现象，只是使巅峰的尖端变圆。这就是我们所说的柔性剪峰。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，它不是使巅峰变圆而是使它整齐切割削平。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%的实际输出功率仅有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
如在北京亚运会体育场、馆的扩音设计中，对实际使用的功放输出均进行了科学计算，功率储备量得到足够的重视。大多有着10倍功率储备量。这使得各体育场、馆有较高的扩音水准。同是可见上述比值是正确的。
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声压级应留有多少冗余量。应视放送节目的内容、工作环境而定。这个冗余量最低10dB，对于现代化的流行音乐、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。
v        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，功放处于最佳设计负载线状态，因此可以给出最大不失真功率，这是我们所希望的。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格。
v        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。

天行健

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