应考虑功放和音箱的三种匹配方法
- 53天前
一、功率阻抗问题:为了达到高保真的聆听要求,额定功率应该要根据最佳的聆听声压来确定,我们都有这样的一种感觉:功放与音箱的阻抗问题小时声音无力、单薄、动态也出不来,还没有光泽,低频明显缺少,丰满度差,声音好像缩在里面一样,出不来,音量合适的时候声音阻抗问题、清晰、圆润、柔和丰满、有力、动态也出得来,但是音量过大的时候,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的关系,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。
二、功率储备量匹配:音箱:为了能够承受节目信号中的猝发强脉冲的冲击而不至于损坏或者失真,这里有一个经验值可以参考,所选取的音箱标称额定功率应该是经过理论计算所得出的功率的3倍。
功放:电子管功放和晶体管功放相比,所需要的功放音箱阻抗问题储备是不同的,这还是因为电子管功放的过荷曲线比较平缓,对过荷的音乐信号巅峰,电子管功放并不明显能够产生削波的现象,只是使音箱阻抗问题的尖端变圆,这就是我们常说的柔性剪峰,而晶体管功放在过荷点之后,非线性畸变迅速增加,对信号产生严重的削波,它不是使巅峰变圆而是把它整齐削平,
功放:电子管功放和晶体管功放相比,所需的功放音箱阻抗问题储备是不同的。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,只是使音箱阻抗问题的尖端变圆。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。有些人使用由电阻、电感和电容组成的复合阻抗模拟扬声器来测试几种高质量晶体管功率放大器的实际输出能力。结果表明,当负载相移时,其中一个标称为100w当失真度为1%时,实际输出功率只有5w!因此,选择晶体管功放的储备量:
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
电子管功放可大大小于上述比值。
系统的平均声压等级和最大声压等级应保留多少余量取决于节目的内容和工作环境。这个冗余最低为10db,对于现代流行音乐、蹦迪等音乐,需要保留20~25db冗余,使音响系统安全稳定工作。
3、阻抗匹配:是指功率放大器的额定输出阻抗,应与扬声器的额定阻抗一致。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。如果扬声器的额定阻抗大于功率放大器的额定输出阻抗,功率放大器的实际输出功率将小于额定输出功率。如果扬声器的额定阻抗小于功率放大器的额定输出阻抗,音响系统可以工作,但功率放大器有过载的危险,需要完善的过流保护措施来解决,对电子管功率放大器的阻抗匹配要求更严格。
四、阻尼系数匹配:阻尼系数匹配:阻尼系数kd定义为:kd=功放额定输出阻抗(等于扬声器额定阻抗)/功放输出内阻。由于功放输出内阻实际上已经成为扬声器的电阻尼装置,kd值决定了扬声器的电阻尼。kd值越大,电阻尼量越重,当然功放越重,kd值不是越大越好,kd过度会议使扬声器电阻尼过重,增加脉冲前沿的建立时间,降低瞬态响应指标。因此,在选择功率放大器时,不应单方面追求较大的功率放大器kd值。作为家用高保真功放阻尼系数,有经验值可供参考。最低要求:晶体管功放阻尼系数kd值大于或等于40,电子管功放kd值大于或等于6。
为保证放音的稳态特性和瞬态特性良好的基本条件,应注意扬声器的等效力学质量因素(qm)与放大器的阻尼系数(kd)合作。这种合作需要考虑扬声器的馈线作为音响系统的一部分。扬声器的馈线等效电阻应足够小,与扬声器的额定阻抗相比可以忽略不计。事实上,扬声器馈线的功率损失应小于0。db(约12%)即可实现这种配合。