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音箱与功放的功率相关匹配问题
摘要: 很多人在 家庭影院 的体验过程中,都关心这个问题,因为它涉及到喇叭是否容易烧毁的问题。如果我们孤立的去讨论的话,将不会有正确的结果,无论是音箱功率比功 放大还是反过来 ...
很多人在家庭影院的体验过程中,都关心这个问题,因为它涉及到喇叭是否容易烧毁的问题。如果我们孤立的去讨论的话,将不会有正确的结果,无论是音箱功率比功
 
放大还是反过来,结果是既对也错!有个关键的因数,就是我们所配音箱的声音输出能力到底能不能满足我们这个场所对声压的需要,并具
 
有余量,否则这个关于功率匹配问题的讨论永远也不会有正确的答案。 我们来探讨一下在不同情况下所出现的如果:
音箱与功放的功率匹配问题
一.音箱的输出能力不够,满足不了应用场所对声压的需要,这情况下:
1.当功放的输出功率比音箱的承受功率小,结果是功放开到超载,产生削波失真,也满足不了音箱对功率的需要,显然音箱不能输出它能输
 
出的最大声压,自然也就满足不了我们对声压的需要,表面上音箱好像是安全的,只是声音不够和失真不好听而已,但实际情况是由于功放
 
已产生了削波失真,它输出的已经是变成具有方波特性(也带有直流成分)的音频信号,而这个信号中,高频率信号的比例成分已远远大于
 
正常音乐信号,通过音箱分频器分配到音箱高音单元中的电功率大大高于正常值,将超过高音单元自身的承受能力,高音单元会损坏,同时
 
过大的方波信号成分也会给低音喇叭单元造成过载损坏。
音箱与功放的功率相关匹配问题
 
2.当功放的功率大于音箱的可承受功率,比如大一倍(按照声音最佳的原则,需要这样配置)则由于我们对声压的需求而迫使功放需要满功
 
率甚至超载输出来驱动音箱工作,音箱将长时间在超过它额定功率的情况下工作,也必然会损坏,通常是损坏低音喇叭单元。 结论: 我们
 
在配置音箱的时候,音箱数量一定要足够,不能因为预算限制的原因就去压减数量(这是个矛盾,硬来的话,将会给我们自己的售后和收款
 
带来麻烦),要让音箱系统输出能力足够大而且有足够的余量,需要起码20DB,大约十倍,这还是个保守的数字,因为音乐信号是动态的,信
 
号的动态范围轻易的就超过100DB(十万倍),比如,一个剧场,根据对声压的需求,通过灵敏度等数据换算出需要的功率是240W,那我们给它
 
配置的系统功率就要按留有十倍余量的2400W(一般剧场的表演还比较温和),这样我们才能保证音响系统能够送出很好的无失真声音和具有
 
很高的安全稳定性,当然,这样的系统造价就要比那些没有功率余量的系统要高,但它带给用户的将是高水准和高稳定的服务,相反那些没
 
有功率余量的低价系统,由于没有功率余量,系统经常工作在过载状态下,声音不好不说,还可能需要经常性的进行维修,给用户带来的将
 
是高昂的使用成本和由于客人对声音的满意度不够而影响生意,很遗憾,我们很多人看不到这点。
 
二.音箱有足够的输出能力并具有足够的余量,能完全满足我们的声压输出的需要,在这情况下:
1.当功放的功率比音箱的承受功率小,结果是功放开到过载,也满足不了音箱对功率的需要,显然,音箱不能输出它能输出的最大声压,自
 
然也就满足不了我们对声压的需要, 当然跟(一)的情况不同,由于音箱的输出能力足够和已留有余量,所以尽管没达到它应有的输出声压
 
,但还是能满足场所的声压的需要,只是没有多大的余量,功放通常也不一定需要开到过载,所以,实际的情况会比情况(一)要好,但它
 
浪费了音箱系统的功率余量,浪费资金,同时又没达到应有的表现。
 
2.当功放的功率大于音箱的可承受功率,比如大于一倍(按照声音最佳的原则,需要这样配置),当音箱系统本身有足够的功率余量,平时
 
在远远低于它额定功率的状态下就已经能满足我们对声压的需要,那么,功放平时加载到音箱上面的功率就可以远远低于功放的额定输出功
 
率,有大量的功率储备用于应付瞬间超强的信号峰值,系统没有机会超载削波,自然,也就不会有长时间的超额功率加载在音箱系统上,整
 
个系统工作在轻松状态,声音也会最好,整个系统的稳定性和安全性就有充分的保证,系统的维护维修工作就可降到最低,用户的使用成本
 
也就降到最低,这就是所谓的高买低用,由于客人对声音的满意度达到最高,对生意就很有帮助。
音箱与功放的功率相关匹配问题
 
结论:这是最好的系统搭配形式,具有最大的综合经济性和长期经济性,只要投资方对这点有充分的认识,在预算里留有足够的份额,投资
 
方将得到最大的回报。作为工程商能正确认识到这点,为了甲方,也是为了我们自己,我们应该充分的作好跟甲方的沟通工作,让他明白到
 
这点。
在专业扩声领域里,音响器材的配置是十分考究的,其中功放与音箱的配置是最重要的,虽然一些音箱产品使用说明中向用户推荐了所配功
 
放的具体品牌或型号,但还是有局限性,因为用户经常面对诸多型号的功放,无从下手。
 
功放与音箱的配置所涉及的方面很多,例如功放品牌、功率管类型的选择及低灵敏度音箱应配置哪种功放等。功放与音箱的具体配置,一般
 
来说与设计人员的经验、爱好、听音习惯等因素有关,很难找到一个统一的标准。有时我们会遇到一些用户或设计人员为了节省开支常给音
 
箱配置较小功率的功放,有些用户又为了所谓的“功率储备充足”给音箱配置很大功率的功放。显然,这样做都是不合适的。重要的是,这
 
样配置会给设备造成损坏。在功放与音箱配置中,功放功率的确是关键,也就是说,功放功率的确定原则应该是统一的。 大家都知道,在进
 
行厅堂声学设计后,需要根据一系列计算确定音箱功率,然后再由音箱功率确定功放功率,但是究竟两者功率如何选配才能达到最佳匹配呢
 
 
首先,在人耳听域的20Hz~20kHz内,真正集中大量能量的音乐信号一般在中、低、频段,而高频段能量仅相当于中、低频段能量的1/10。所
 
以,一般音箱高音损失的功率比低音喇叭低得多,以求高低音平衡;而功放好比一个电流调制器,它的输入音频信号的控制下,输出大小不
 
同的电流给音箱,使之发生大小不同的声音,在一定阻抗条件下,要想让标称功率为200W的功放达到400W或几倍的输出其实很容易,只是功
 
放的失真(THD)将会大大地增加,这种失真主要产生在中、低频信号中的高频谐波,其失真越大,高频谐波能量就越大,而这些高频失真信
 
号都将随高频音乐信号一同进入高音头,这就是为什么小功率功放推大音箱会发生烧高音头的原因。而在不少人的概念里,只有功放功率大
 
,才有可能烧音箱。虽然有些功放没有失真指示,但由于设备配置已经先天不足,失真有可能在使用中时有发生,这时失真指示已失去意义
 
。况且,由于使用者的经验和素质的限制,功放的失真往往容易被忽略。
 
其次,功放与音箱的功率配置与目标响度以及所使用场合也有一定的关系。在一定目标响度下,应该让音乐信号的动态在每件器材上都能得
 
到充分的保证,如果功放功率太大,其增益设置很小时,响度已达到要求,但这时功放的增益就限制了信号的动态范围。所以功放功率不能
 
太大;否则既浪费开支,又会带来响度和音乐动态无法兼顾以及音箱负荷过重的麻烦。根据以往经验,一般语言、音乐扩音场所和大动态的
 
迪厅等场所是有区别的。有一般扩音场所信号起伏小,不需要功放长时间或很快提供很大电流给音箱,所以功放功率应该比要求强劲有力的
 
大动态扩音场所的功率要小;另外所谓的“功率储备”也应该针对音箱而言,值得注意的是,功放的选定必须由音箱决定,不应该有“功率
 
储备”的概念去配置功放。换句话说,在一定的目标响度下,音箱可以比设计值大一些,以备不同用途,而功放的功率应该严格由音箱决定
 
,没有太大的灵活性。
 
总之,功放与音箱功率配置的具体标准应该是:在一定阻抗条件下,功放功率应大于音箱功率,但不能太大。在一般应用场所功放的不失真
 
率应是音箱额定功率的1.2-1.5倍左右;而在大动态场合则应该是1.5-2倍左右。参照这个标准进行配置,既然能保证功放放在最佳状态下工
 
作,又能保证音箱的安全,即使对经验不足的操作人员,只要不是操作严重失误或前级周边设备调校不当,就能让音箱和功放工作在稳定状
 
态。
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作者:家影
来源:家庭影院
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