功放与音箱的匹配Word文档下载推荐.docx
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首先,音箱的额定功率是多大?
说明书上有写:
8欧,150WRMS。
请问这代表什么?
对于一只2分频音箱来说,它是指这只音箱可以承受从功放输出的150W的额定功率。
现在我们做进一步的探讨,这150WRMS是如何分配的呢?
因为是2分频,我们假设有一只15寸低音,另一只为1寸驱动器高音,那是否就是150/2,即15寸低音承受75WRMS,1寸驱动器高音承受75WRMS,或者有人说是15寸承受150WRMS,1寸高音也承受150WRMS,很明显这些都不正确。
让我们将话题讲远点,为什么要2分音?
2分音的目的在于将音频范围有效的分成2频段,因为靠单只扬声器的声音没办法覆盖全音频的信号(在一定声压级范内),例如我们通常知道的分频点1.2KHz,它表示从20Hz-1.2KHz用低音单元(如15寸)来还音,1.2KHz-20KHz用高音单元(1寸驱动器高音)来还音,假设现在音箱已在播放流行音乐,我们简单说低音BASS是从15寸低音出来,而高音"
三角铁"
是从1寸驱动器出来的,现在大家可能已经看出,15寸低音所承受的功率要远大于1寸驱动器高音所承受的功率。
如果这时你觉得你听到的声音很好,那我们告诉你,80%的功率在15寸低音上,只有少于20%的功率是从高音上出来的。
这里我们讲,8/2分功率,其实如果分频点上移或下移,其功率的分配是不同的。
800Hz的分频点,其比例大约为6/4;
分频点为4.5KHz,比例大约为9/1。
所以:
对于2分频的音箱,高音与低音所承受的功率是不同的,这种不同是随着分频点的改变而改变的,问题又来了,那分频点对于2分频来说是定多少为好呢?
十多年前笔者还是学徒时,师傅讲:
"
分频点是800Hz最能反应人的声音特性"
那时,笔者有忙不完的工作,因为大量的高音损坏(当时我们代理PEAVEY,卖得最好的是SP2)在那年代,百威的低音是很好,高音也不错,但是SP2在设计上确实存在很大错误---将分频点设在800Hz,我想当时只有JBL的工程师在笑,笑"
百威"
太理想化。
当时的理论是:
以人的声音来讲,800Hz-2KHz是人声最重要的部分,因此我们2分音音箱不可以将人的声音从2个不同的单元发出,这样会有失真。
但是,大量的高音损坏确实让我们不得不承认,这只是理想,实际上是行不通的。
现在的年青人可能不知道过去PEAVEYSP2的历史,今天我们如还能看到SP2X新款,大家会发现分频点已变为1.6KHz了,这可是天大的变化,今天PEAVEY的维修人员比我们那时的要轻松,没那么多高音损坏,大家可别以为是品质提高了,相反是品质"
下降"
,因为"
人的声音是从2只不同的单元出来"
的。
这与早期PEAVEY的理论是矛盾的(没办法形势比人强,美国"
谱尔"
的音箱人声也许从3只单元出来,但在中国的销售量却超过所有JBL、PEAVEY、BOSE、等厂家有史以来在中国销售的总和)。
话讲回来,人声从2只扬声器单元出来又怎样?
问题还真不少,大家都讲某某音箱太"
噪"
、某某音箱不太"
透明"
,等等。
原因就是这分频点造成的,15寸低音是纸盆平面发音,灵敏度一般在80-100dB;
1寸高音是号角发音,高音驱动器本身的灵敏度一般在105-110dB,加上号筒辅助,其灵敏度可提高1.5-6dB不等。
简单的从声音大小上讲:
低音单元灵敏度低,声音小;
高音单元灵敏性度高,声音大。
从声音的方向上讲:
低音没有方向性,高音有很强的指向性。
而人声是平面发音,有方向性。
如何平衡?
用衰减高音的方法,我们可以在试验室的某一特定位置达到声音平衡。
在离开那个位置后呢?
由于存在"
方向性"
,很显然高低音就又不平衡了。
现场100人我们要满足谁?
根本不可能!
(家用音箱不同,它们都可以做成平面发音,听众也许就是你自己一人。
)但是我们要这种平衡有意义吗?
专业音箱与民用的区别就在这里,专业音箱要求大功率,高声压,为达目的不择手段,你看看,高音号角是越做越大,而这加大的号筒有效提高了声压,但声场却变得更复杂,声音更"
专业音箱设计的目的在於:
提高单位发声源的覆盖范围。
50年不变!
今天的专业音箱并没有因为e时代的来临而改变,今后也不会,只会设计出更大功率,更"
的音箱。
为什么?
什么是“噪”,离音箱5米听"
,如果离音箱20米声音还"
那可就是极品了!
不"
?
在音箱前面走走看,也许能找到某一地方很"
很多工程师设计出3分频的音箱,如communityCSX52,分频点一个是500Hz,另一个是5KHz,PEAVEY的理论在这里用上了,因为CSX52的中音500Hz-5KHz,是用一只6寸的纸盒中音单元来还原的,当然听起来声音很好(我们在代理Community时,曾经将CSX52当民用HI-FI音箱来卖,用户反映很好)。
假设2分频的分频点设为800Hz,那么高音上被分配的功率将大大提高,如果音箱额定承受200WRMS功率,满功率时高音上可能有80WRMS功率,对于SP2的音圈来讲60WRMS功率就可能损坏(尽管说明书上说能承受80WRMS)。
写到这里我们必须要讲由于"
音箱的出现将整个专业音箱领域来了个大改观,笔者认为这并不奇怪,"
吃多了甜的来点别的口味"
,这不,全世界都在提高"
中高音"
以增加声音的"
亮度"
,谱尔音箱最大的特点就是声音明亮。
还是说到PEAVEY(怎么了?
就是跟百威过不去)过去SP2用的是800Hz分频点,高音是用22A,其承受功率是80WRMS8ohms,而SP2的承受功率是200WRMS8ohms。
现在音箱型号改为SP2X,承受功率变为500WRMS8ohms,请问这500WRMS是指什么?
高音驱动器Rx22上的功率是多少?
(不知道为什麽现在驱动器型号改为Rx22,功率反而改小到60WRMS8ohms)。
新款SP2X承受功率为500WRMS,但高音却比原来的要小?
就在这里,现在的工程师(可能是"
过去的?
)改变了分频点,将分频点由原800Hz整整上调了一个倍频程到1.6kHz,PEAVEY工程师过去最"
反对"
的东西今天不"
反"
了!
SP2X是好音箱,承受500WRMS的功率并没有夸大,然而我们要说:
一个分频点就可以有如此大的造化,能让一只音箱的额定功率有如此之大的改变。
从800Hz改成1.6kHz的目的也许在于提高高音频段响度,增加中高音的透明度(配合新的CD号角-CH941)。
但是,同志们,"
提升分频点的真正目的只是让新款SP2X的标称功率好看些"
!
这是我们说的!
为什麽?
看看现在的灵敏度98dB,而原来的是101.5dB,灵敏度少了3.5dB,相当于功率要增加1倍多,才能达到原来的声压,今天的500W与原200W根本没多大分别,因为低音15寸还是原来的"
黑寡妇"
1508,所以说工程师的一个小小改变,就足以让销售人员多拿好多"
提成"
(连这也要学谱尔的?
)是的,今天的设计比原来的要合理,起码"
看"
起来(是用看的而不是用听的),承受功率增加了,但高音反而不容易坏了!
写了这么多,大家也许看不懂我们在写什么?
灵敏度"
才是决定音箱的最重要指标。
音箱的标称功率是会变的"
同样的音箱,承受功率可由200WRMS变为500WRMS。
或者说用同样的单元组合因为分频点设计的不同,其音箱的标称额定功率会有很大的不同(象前面讲的SP2)。
这代表什么?
代表我们要相信工厂提供的音箱承受功率的参数吗?
SP2X标示500WRMS8欧,我们用1000WRMS4欧的功放去匹配,大家算算账:
假设SP2A(旧款)为6000元人民币,标称功率为200W8欧,那么匹配CS800功放4欧400Wx2价格为8000元人民币;
现在SP2X价格为7000元人民币(估计),匹配功放1000Wx24欧,价格16000元人民币。
结果,原SP2A配完功放要2万元(6000x2+8000=20000),新SP2X配完要3万元(7000x2+16000=30000),多用了1万元!
没完呢,其结果呢?
其结果是新旧SP2在分别承受满功率时所产生的声压级,都是125dB(1米处)!
请问我们多花的这些钱买的是什么?
买的正是PEAVEY多年来最反对的标称功率!
不要买功率,要买声压级"
我们应该都记得PEAVEY是这样说的!
(还有,旧款SP2有PEAVEY最骄傲的"
恒指向"
号角,今天换成了当时被PEAVEY彻底否定的"
CD"
号角)
结论:
如果音箱标示150WRMS8欧,那么我们一定要用150W8欧功放与其匹配。
在匹配完之后,别忘了看看声压级(也就是我们所说的灵敏度)这就是我们要在这里表达的另一个概念:
音箱的承受功率是会随分频点的改变而变的,但我们是听声音,声音是由声功率衡量而不是用电功率,电功率是"
电灯泡"
用的,"
才是声功率的参考指标。
关于功放与音箱的匹配理解
对功放与音响之间的匹配问题,除了音色软搭配之外(音色搭配常说软硬之分,是根据设计者对音色走向的设计和用料,而具有的特征和个性)还有一些技术指标上的硬搭配。
软搭配是经验积累和个人爱好以实际感受为主,硬搭配则以数据和基本技术常识来定夺,下列就来简述硬搭配有关方面的问题。
一、阻抗匹配
1、电子管功放(胆机)与音箱匹配时,放大器的输出阻抗应与音箱阻抗相等,否则会出现降低输出功率和增大失真等现象。
好在大都胆机都有可变输出阻抗匹配接口如4-8-16欧,与音箱阻抗匹配已趋简单。
2、对于晶体管功放(石机)与音箱阻抗的匹配
①音箱阻抗比功放输出阻抗高时,除了输出功率不同程度的降低外,无其它影响。
②音箱阻抗比功放输出阻抗低时,输出功率相应成比例增加,失真度一般不会增加或增加一点点可忽略。
但匹配时音箱阻抗不能太低,如低至2欧(指2只4欧音箱并联时),此时只有功放功率富裕量大,并使用性能良好的大功率管和多管并联推挽,一般对这样的功放无影响。
反之,一般普通功放富裕量不大,而功放管的pcm、lcm不大,当音量又开得很大时,这时失真会明显增大,严重时机毁箱亡,切切注意。
二、功率匹配
1、从原则上来讲,音箱额定功率与功放额定功率不一致时,对于功放来说,它的功率大小只与音箱阻抗有关,而与音箱额定功率无关。
无论音箱功率与功放功率是否相同,对功放工作无影响,只是对音箱本身安全有关。
2、如果音箱阻抗符合匹配要求,而承受功率比功放功率小,则推动功率充足,听起来很舒服。
这就是常说的功放储备功率要大,才能充分地表现出音乐全部内涵,尤其是音乐中的低频部分,表现更为生动、有力。
这是一种较好的匹配。
3、如果音箱的额定阻抗大于功放的额定功率,虽然二者都能安全的工作,但这时功率放大器推动功率显得不够,会觉得响度不足,往往出现已经开到饱和状态,失真加剧,仍感到力不从心。
这是一种较差的匹配。
三、按阻尼系数匹配
1、对于选一对hi-fi音箱来讲,应有最佳的特定的电阻尼要求(负责任的音箱厂家应该提供此数据,指的是对功放阻尼系数的要求。
说清楚点就是如要配此音箱,要求所配的功放阻尼系数要达到多少)。
一般情况下,功放的阻尼系数高一点为好,低档功放阻尼系数小于10时,音箱的低频特征,输出特征,高次谐波特征等都会变坏。
(家用功放的阻尼数一般在几十至几百之间。
)
四、线材的匹配
进口发烧线、神经线林林总总,贵至万余元,次之也要千元至数千元,(当然也有百元以下的),使用效果那是见仁见智的事。
好的线材一般情况下都会改善音响器材中某系不足。
它的传输理论说起来太复杂,只能简述了。
传输线的材料与结构,决定了三个重要参数,即电阻、电容、电感(还有电磁效应、集肤效应、近接效应、电抗等)别看这些参数微小的差距,会直接影响到音响系统频率特征,阻尼特征,信号速率,相位精度,也及音色取向和声场定位等。
它的主要作用是,高速传输(尽可能减小信号损失)、抗震动、防杂讯、抗干扰(主要是无线电波rf1射频干扰和em1电磁波干扰等)。
多年以来,我玩过十几种进口线材,由于愚笨,至今未达到能写文章的水平。
我对线材的看法是:
1、肯定有用,但应慎用(指器材的档次,中档以下器材不要高档万元级的线)
2、不可不用,玩音响不可不配线材,(一是考虑接触良好,二是考虑保证基本性能、建议总线价(音视频信号线、音箱线、电源线)控制在600-100元以内)
3、理论效果,大于实际使用效果,(玩好线可是件不容易的事)
4、它的实际性能与价格不成正比,(升级线材往往不如升级器材)
5、最能炫耀和体现实力及资格一种东西,(像人戴劳力士手表一样,走时精度不管,实力不可小视)哎,偏题了,象费翔唱得那样回来吧,为了看看大家掌握匹配的情况,下列有功放与音箱各四台(对),按额定功率计,(阻尼系数,灵敏度忽略不计)怎样才属最佳匹配。
可重复匹配,如其中一对音箱,可能有几台功率都可以匹配,有兴趣的朋友点划一下,建议版主给参与者加分。
合并式功放音箱
g12×
45w(胆)4-8-16欧y190w8欧
g22×
80w(甲)8欧y2100w16欧
g32×
100w(甲乙)8欧y3120w4欧
g42×
150w(甲乙)8欧y4150w6欧
可重复匹配(例)
功放与音箱的配接,即功率匹配是一项十分考人的问题,一定要把“音乐的忠实还原”放在第一位。
一、功率匹配
二、阻抗匹配
三、阻尼系数的匹配
四、灵敏度匹配
五、音色匹配
如果我们在配接时认识到上述五点,可使所用器材的性能得到最大、最充分的发挥。
1、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(A计权),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。
功放电路的输出功率有多种名称,例如额定功率(RMS)、音乐功率、峰值音乐功率(PMPO)等,它们的含义互不相同,但应用最多、最重要的功率是额定功率。
商家还经常制造出其它名称的功率,这些都是出于商业的宣传,或是躲避弱点、宣传优点的作法。
严格的额定功率应当对频响范围、谐波失真、负载阻抗和信噪比等作出严格的规定,缺少这些限制条件的额定功率数值是没有价值的。
额定功率应是一种综合性的技术指标。
功放的额定输出功率与音箱的额定输入功率应当相互适应。
功放的额定功率应稍大于音箱的额定功率的1/4,例如,125W的功放宜推动100W左右的音箱。
实用音箱都有一定的过载能力,其允许值为额定功放的1.5倍左右。
晶体管功放的过载能力较强,当过载时其失真度变化较小。
在实际使用功放和音箱时,平时都达不到额定功率值,所使用的实际平均功率比较小,所实用的功率仅为额定功率的1/3--1/5。
功率要适配、匹配,从表面看是两者额定功率相近,实际是指功率的储备量、富余量相适应;
换言之,使功放和音箱长时间(例如8小时)工作于额定功率状态下(在规定的频响范围、失真度、信噪比格阻抗等条件限制下),都不能出现各种问题。
在不降低限制条件的情况下,当增加音箱世界形势功放功率值时,售价也将飞速啬。
在普通小听音房间条件下(例如20平方米以下),不需要选用输出功率过大的功放,额定功率60-80W(8欧)的功放已能完成一般的播放任务。
为了使音箱在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。
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,只是使颠峰的尖端变圆。
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%时实际输出功率仅有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
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。
2、阻抗匹配
简单地说,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,如果音箱的额定阻抗大于功放的额定输出阻抗,功放的实际输出功率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。
功放与音箱要适配,阻抗匹配是最重要的。
音箱是功放的负载主体,音箱的标称(或称额定)阻抗应与功放的客定输出阻抗相等或相近。
功放电路应当配接多少额定负载阻抗值,这是生产厂家设计功放的一项基本参数。
晶体管功放是低阻抗输出电路;
而电子管功放是高阻抗输出电路,它对音箱的阻抗值要求十分严格。
但晶体管低阻抗输出功放仍对负载阻抗值提出了一定的要求。
例如,原设计功放的输出负载应为8欧姆,叵属于理想的功放电路,且配接16欧姆音箱时,其输出功率约减少一半,而配接4欧姆音箱时,输出功率约增加一倍。
但绝大多数功放都不是理想的顶级苏州,其输出内阻不可能无限小,其放大环路不可能提供足够大的电流增益,稳压电源也不可能提供足够大的工作电流,当此功放接入过低阻抗的音箱时,瞬态特性变坏,失真程度将增加,本应有更大的功率输出,却造成功率值上不去。
对于标定外接4-16欧姆负载的功放,应尽量接到阻抗范围中值的音箱上。
当功放连接高于其额定负载阻抗的音箱时,额定输出功率下降,对其它性能指标影响不大;
但若电源电压裕量不大时,可能尚示达到上旨的额定功率时,已经发生过载失真。
要看到,当阻抗不匹配时,可能引起功放的阻尼系数变动。
功放的阻尼系数是功放负载阻值(主要是音箱阻抗值)与功放输出内阻之比。
当音箱阻抗值变动时,可引起功放的阻尼系数变动。
若阻尼系数变得过小,音箱的低频特性、输出声压频率特性、高次谐波失真特性等都将变坏,输出音频(尤其低音频)臃肿混浊,伴有天真。
若阻尼系数过大时,将使低频量感减弱,声音干巴,不丰厚,但这种情况不多见,而且对实际重放效果影响不大。
3、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。
KD值越大,电阻尼越重,当然功放的KD值并不是越大越好,KD值过大会使音箱电阻尼过重,以至使脉冲前沿建立时间增长,降低瞬态响应指标。
因此在选取功放时不应片面追求大的KD值。
作为家用高保真功放阻尼系数有一个经验值可供参考,最低要求:
晶体管功放KD值大于或等于40,电子管功放KD值大于或等于6。
保证放音的稳态特性与瞬态特性良好的基本条件,应注意音箱的等效力学品质因素(Qm)与放大器阻尼系数(KD)的配合,这种配合需将音箱的馈线作音响系统整体的一部分来考虑。
应使音箱的馈线等效电阻足够小,小到与音箱的额定阻抗相比可以忽略不计。
其实音箱馈线的功率损失应小于0.5dB(约12%)即可达到这种配合。
4、灵敏度匹配
功放的输出功率大并不等于音箱的推动力强。
强大的推动力与功放的输出功率有关系,还与其它多种因素有关系,尤其是与音箱的灵敏度有密切关系。
音箱灵敏度是决定功放输出功率值的一个重要因素。
音箱灵敏度的一种定义是:
向音箱送入1W的电功率,在音箱前轴线上1米处,可以获得的声压(dB),单位是dB/W/m。
例如,音箱的灵敏度为86dB/W/m,它表示音箱输入1W电功率,在音箱前轴线1m处的声压为86dB。
目前,高灵敏度的音箱呆大写95dB/W/m,甚至超过100dB/W/m,而低灵敏度的音箱仅有82-86dB/W/m。
许多用于听音乐的hI-Fi音箱灵敏度较低(例如82-84dB/W/m);
AV功放应尽量配接灵敏度较高(90dB/W/m左右)的音箱。
但灵敏度过高时,音色偏薄、偏亮,重现音乐的细节、韵味不够。
音箱灵敏度的差异,对音箱驱动功率的要求产生了重大影响。
音箱的灵敏度每减少3dB,为了过到同样的声音强度,需要将功放的输出功率增加1倍。
例如,音箱灵敏度由90dB/W/m降到87dB/W/m,原来使用50W的功放,现应使功放功率增加到100W。
同样,若音箱产生相同的声压级,驱动功率应增加为16倍;
换言之,若使用160W的功放来驱动83dB/W/m的音箱时,那么需使用10W的功放即可驱动
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