教你音箱如何配功放

hd2pt · 发表于 2010-3-13 22:42:11

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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，一些音箱生品使用说明中向用户推荐了所配功放的具体牌号或型号，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，例如功放牌号、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，只要功放功率大，就有可能烧音箱。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，既然浪费开支，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。

功放音箱搭配4要素
　　功放与音箱配接四要素功放与音箱配接讲究冷暖相宜、软硬适中，以实现整套器材还原音色呈中性，这仅是从艺术方面考虑。然而从技术方面考虑的要素有：
一、功率匹配
二、功率储备量匹配
三、阻抗匹配
四、阻尼系数的匹配
　　如果我们在配接时认识到上述四点，可使所用器材的性能得到最大、最充分的发挥。
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。
功率储备量匹配
　　音箱：为了使其能承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。
功放：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。
阻抗匹配
　　它是指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。
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。

pcbook · 发表于 2010-6-13 00:33:34

这门学问很深，要不断实践和探索

qwe12345 · 发表于 2010-6-17 20:39:24

学习了.......

apple2010 · 发表于 2010-6-19 14:09:49

很有参考意义

heyunhua · 发表于 2010-7-2 17:22:50

很深很复杂，学习了

vingo1983 · 发表于 2010-7-3 19:45:23

感谢楼主分享，学习了

g2teng · 发表于 2010-11-20 16:44:16

太专业了点，估计一般的家庭还不能达到这个程度吧

usd123456@2 · 发表于 2010-12-9 10:46:35

学习了！！！！！！！！

tian · 发表于 2010-12-9 18:42:53

很深很复杂，学习了

hekulaizhe · 发表于 2010-12-9 20:05:50

此文太深，懂的人直接用实例说明会比较好。比如说25平方的客厅，未采取基本的吸音措施，该如何配？

usd123456@2 · 发表于 2010-12-9 20:33:14

看不懂！！！！！！！！！！！

crylong@2 · 发表于 2010-12-10 23:05:26

参考中，有机会我也试试，谢谢了

sluggard@2 · 发表于 2010-12-11 01:44:53

太深奥了，粘贴下来慢慢看~~

hUHD · 发表于 2010-12-11 23:13:36

很专业呀！学习之。

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