无感扩声——功放与音箱匹配

音箱的额定功率是音箱在发出声音的声压级达到连续声压级时,给音箱输入的电功率值。如果输入信号过大了,它就会产生削波失真,也叫过载失真。一旦功放过载失真了,它输出的信号就容易对音箱里的低音喇叭造成威胁,有可能烧毁低音喇叭。音乐高潮部分的功率是平均值的4倍,功放峰值输出功率=额定输出功率x2。

第一种功率配比公式(动态小场合):功放的输出功率=音箱的额定功率

第二种功率配比方式(动态大场合):功放输出功率=音箱额定功率x2

第三种功率配比方式(动态适中场合):功放输出功率=音箱额定功率x1.2至1.5

音箱组阻抗功率计算:音箱组的阻抗=单只音箱阻抗/音箱数量;音箱组的功率=单只音箱功率x音箱数量。在选定音箱后,就要给音箱配置合适的功放。通常我们都是怎样给音箱配功放的?要给音箱配置合适的功放,主要考虑的有两个方面:一是功放的输出功率和音箱的输入功率之间的配合。二是功放的输出功率和音箱阻抗之间的对应关系。

首先讲一下功放输出功率和音箱输入功率之间的匹配。一旦我们选定了音箱,它的输入功率就是一个固定的数值了。音箱的额定输入功率,是随音箱定型后就确定了的。比如JBL SRX 715音箱,在它的产品技术规格表上可以看到,给出的功率指标有3个, 800w/1600w/3200w。Power Rating Continuous (连续功率)/ Program/ Peak(最大功率): Passive: 800 w/1600 W/3200 W。它的额定功率或者连续功率(Continuous)是多少?可以看第一个指标,是800w。



那么,应该给这个音箱配个输出功率多大的功放呢?下面先给大家讲讲音箱的额定功率是怎么一回事。前面提到,音箱的功率,性质上就相当于音箱发出声音时候的耗电量。音箱的额定功率是音箱在发出声音的声压级达到连续声压级时,给音箱输入的电功率值。JBL SRX 715音箱的额定功率800w,连续声压级125dB。这个额定功率的意思就是当这个音箱发出的声压级达到125dB的连续声压级时,正好给它输入进去的电功率数值就是800w,或者说此时音箱的耗电量达到了800w。


由于音箱在实际使用时都是要连续工作一段时间的,所以工业标准对于音箱功率的测试时间的长短也有相关规定。音箱功率测试时的测试时间,常用标准的规定如下:1、 EIA标准: 8-100小时。2、 IEC标准: 8-96小时。3、 AES标准: 2-8小时

了解了音箱的额定功率是怎么回事,给音箱配功放这个功率搭配就好说了。先说第一种,功放的输出功率=音箱的额定功率。也就是1:1的配比,这种1:1的功率配比方式,主要适合用在信号动态变化比较小的会议、教学等语言扩声场合。功放和音箱的第二种功率配比方式: 功放输出功率=音箱额定功率x2 适合用于信号动态变化大的各种音乐表演场合。还有第三种功率配比方式: 功放输出功率=音箱额定功率x1.2至1.5。这种功率配比方式实际上是上面两种配比的折中方案,主要适合用于平时以开会等语言扩声用途为主,偶尔用于文娱活动的使用场合。比如多功能厅,礼堂。

什么是动态或者动态范围(Dynamic Range)?就是信号中最强的和最弱的之间的差值范围。动态范围越大,强弱差别越大,信号起伏越大。动态范围越小,信号越平稳,起伏越小。

什么样的使用场合信号动态变化比较大?演唱会,音乐节,电音节,还有什么?酒吧,还有KTV。音乐的高潮是在最强一级,它的强度比平均值高了4倍。也就是说音乐高潮部分的功率是平均值的4倍。

功放自身特性:如果输入信号过大了,它就会产生削波失真,也叫过载失真。 一旦功放过载失真了,它输出的信号就容易对音箱里的低音喇叭造成威胁,有可能烧毁低音喇叭。音箱有额定功率也有峰值功率指标,功放除了额定输出功率外,也有峰值输出功率。功放的峰值输出功率多大?理论上是额定功率的一倍。

接下来讲解一下功放输出功率和音箱阻抗的对应关系。

阻抗(Impedance) :就是用来描述电路或者线路对交流电流流动的阻碍作用的指标,单位是欧姆(OHM/Ω)。阻抗值越大,表示线路或电路对信号流动的阻力越大。音箱的阻抗是由配置的喇叭决定的,喇叭的阻抗是由音圈和磁路决定的,简单来讲,音圈的导线越细,绕的圈数越多(导线越长),喇叭的阻抗就越高,对电流的阻力就越大,就会导致功放输出的电流减小,从而导致功放的输出功率降低。常见的扩声音箱的阻抗一般有16Ω、8Ω、4Ω等规格。

对于音箱来说,一旦定型之后,它的阻抗值就是固定不变的。比如,你看到的这个指标,意思就是音箱的阻抗值。 Nominal Impedance: 8 ohms。但是功放不同,一台功放的输出功率不是一个固定值,它的输出功率大小是会随着所连接的音箱的阻抗变化而变化的。

我们看一下Crest&Audio (高峰) CA12功放的输出功率。通过查参数表看到,这台功放的输出功率有三个规格。8Ω Stereo Power 700w;4Ω Stereo Power 1200W;2Ω Stereo Power 1400W。即接阻抗8Ω的音箱,单通道的输出功率最高可达700w。接阻抗4Ω的音箱,单通道的输出功率最高可达1200w。接阻抗2Ω的音箱,单通道的输出功率最高可达1400w。所以说,功放的输出功率会随着所接的音箱的阻抗发生变化。音箱的阻抗值越小,功放的输出功率就会相应变大,而音箱阻抗值越大,功放的输出功率也会相应减小。

我们在给音箱配功放的时候,一方面要根据不同的使用场合选择合适的功率配比。另一方面,还要根据所选音箱的阻抗值,查看功放在相应负载阻抗下的输出功率是否能够达到上述功率配比的要求。比如当前我们配置的音箱,功率是600w,阻抗是8Ω。而这只音箱的阻抗是8Ω,那么,在选择功放的时候,还要加上一个附加条件,那就是要选一台在负载8Ω阻抗时,能够输出600w的功放,而不是接4Ω负载也能输出600w的功放。


这是针对功放一个通道连接一只音箱的匹配方式。在实际使用中,我们经常还会遇到这样的情况: 就是多只音箱连接在一起形成一个音箱组,那么,针对音箱组,又应该如何配置功放呢? 首先,我们来了解一下音箱组的功率和阻抗的情况。采用并联方式连接而成的音箱组,它的阻抗计算方法是:音箱组的阻抗=单只音箱阻抗/音箱数量。音箱组的功率=单只音箱功率x音箱数量。

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