談?wù)剬I(yè)音響功放與音箱配接的4要素
在做音響技術(shù)時(shí),免不了有專業(yè)性音響功放與音箱的連接問題。連接時(shí)考慮到是不是匹配,最后使一整套設(shè)備器材還原音色呈中性,這僅是從藝術(shù)這方面考慮到。
從技術(shù)方面考慮功放與音箱配接的要素有:一、功率匹配,二、功率儲(chǔ)備量匹配,三、阻抗匹配,四、阻尼系數(shù)的匹配。如果我們?cè)谂浣訒r(shí)認(rèn)識(shí)到上述四點(diǎn),可使所用器材的性能得到充分的、最大的發(fā)揮。下面我們具體來了解下。
一、功率匹配
為了達(dá)到高保真聆聽的要求,額定功率應(yīng)根據(jù)最佳聆聽聲壓來確定。我們都有這樣的感覺:音量小時(shí)、聲音無力、單薄、動(dòng)態(tài)出不來,無光澤、低頻顯著缺少、豐滿度差,聲音好像縮在里面出不來。音量合適時(shí),聲音自然、清晰、圓潤(rùn)、柔和豐滿、有力、動(dòng)態(tài)出得來。但音量過大時(shí),聲音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感覺。因此重放聲壓級(jí)與聲音質(zhì)量有較大關(guān)系,規(guī)定聽音區(qū)的聲壓級(jí)最好為80~85dB(A計(jì)權(quán)),我們可以從聽音區(qū)到音箱的距離與音箱的特性靈敏度來計(jì)算音箱的額定功率與功放的額定功率。
二、功率儲(chǔ)備量匹配
音箱:為了使其能承受節(jié)目信號(hào)中的猝發(fā)強(qiáng)脈沖的沖擊而不至于損壞或失真。這里有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值可參考:所選取的音箱標(biāo)稱額定功率應(yīng)是經(jīng)理論計(jì)算所得功率的三倍。
功放:電子管功放和晶體管功放相比,所需的功率儲(chǔ)備是不同的。這是因?yàn)椋弘娮庸芄Ψ诺倪^荷曲線較平緩。對(duì)過荷的音樂信號(hào)巔峰,電子管功放并不明顯產(chǎn)生削波現(xiàn)象,只是使顛峰的尖端變圓。這就是我們常說的柔性剪峰。而晶體管功放在過荷點(diǎn)后,非線性畸變迅速增加,對(duì)信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重削波,它不是使顛峰變圓而是把它整齊割削平。有人用電阻、電感、電容組成的復(fù)合性阻抗模擬揚(yáng)聲器,對(duì)幾種高品質(zhì)的晶體管功放進(jìn)行實(shí)際輸出能力的測(cè)試。結(jié)果表明,在負(fù)載有相移的情況下,其中有一臺(tái)標(biāo)稱100W的功放,在失真度1%時(shí)實(shí)際輸出功率僅有5W!由此對(duì)于晶體管功放的儲(chǔ)備量的選取:
高保真功放:10倍
民用高檔功放:6~7倍
民用中檔功放:3~4倍
而電子管功放則可以大大小于上述比值。
對(duì)于系統(tǒng)的平均聲壓級(jí)與最大聲壓級(jí)應(yīng)留有多少余量。應(yīng)視放送節(jié)目的內(nèi)容、工作環(huán)境而定。這個(gè)冗余量最低10dB,對(duì)于現(xiàn)代的流行音樂、蹦迪等音樂,則需要留有20~25dB冗余量,這樣就可使得音響系統(tǒng)安全,穩(wěn)定地工作。
三、阻抗匹配
它是指功放的額定輸出阻抗,應(yīng)與音箱的額定阻抗相一致。此時(shí),功放處于最佳設(shè)計(jì)負(fù)載線狀態(tài),因此可以給出最大不失真功率,如果音箱的額定阻抗大于功放的額定輸出阻抗,功放的實(shí)際輸出功率將會(huì)小于額定輸出功率。如果音箱的額定阻抗小于功放的額定輸出阻抗,音響系統(tǒng)能工作,但功放有過載的危險(xiǎn),要求功放有完善的過流保護(hù)措施來解決,對(duì)電子管功放來講阻抗匹配要求更嚴(yán)格。
四、阻尼系數(shù)的匹配
阻尼系數(shù)KD定義為:KD=功放額定輸出阻抗(等于音箱額定阻抗)/功放輸出內(nèi)阻。
由于功放輸出內(nèi)阻實(shí)際上已成為音箱的電阻尼器件,KD值便決定了音箱所受的電阻尼量。KD值越大,電阻尼越重,當(dāng)然功放的KD值并不是越大越好,KD值過大會(huì)使音箱電阻尼過重,以至使脈沖前沿建立時(shí)間增長(zhǎng),降低瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。因此在選取功放時(shí)不應(yīng)片面追求大的KD值。作為家用高保真功放阻尼系數(shù)有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值可供參考,最低要求:晶體管功放KD值大于或等于40,電子管功放KD值大于或等于6。
保證放音的穩(wěn)態(tài)特性與瞬態(tài)特性良好的基本條件,應(yīng)注意音箱的等效力學(xué)品質(zhì)因素(Qm)與放大器阻尼系數(shù)(KD)的配合,這種配合需將音箱的饋線作音響系統(tǒng)整體的一部分來考慮。應(yīng)使音箱的饋線等效電阻足夠小,小到與音箱的額定阻抗相比可以忽略不計(jì)。其實(shí)音箱饋線的功率損失應(yīng)小于0.5dB(約12%)即可達(dá)到這種配合。
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