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功放与音箱的配接及科学摆放


功放与音箱的配接及科学摆放

一、功放与音箱的配接 在设计、安装一套音响系统时,总会遇到功 放与音箱的配接问题。在音色方面,最终应 使整套器材还原音色呈中性,这仅是从艺术 方面考虑。从技术方面考虑,功放与音箱配 接的要素有: ●功率匹配 ●功率储备量匹配 ●阻抗匹配 ●阻尼系数的匹配

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。我们都有这样的体会: 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;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的关系, 规定听音区的声压级最好的80-85dB(A计权), 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
为了使音箱能随节目信号中猝发强脉冲的冲击而不至于损 坏或失真,这里有一个经验值得参考: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。电子管功放和晶体功放 相比,所需的功率储备是不同的。这里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,电子管功放并不产生明 显削皮现象,只是使颠峰的尖端变圆;这就是常说的柔性剪峰。 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。由此对于晶 体管功放储备量的选取是:高保真功放为10倍;应用高档功放 为6-7倍;应用中档功放为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,应视放送的内容与工作环境而定。这个冗余量最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。

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加严格。

阻尼系数的匹配
阻尼系数KD定义为: 功放额定输出阻抗( 阻尼系数 定义为:KD=功放额定输出阻抗(等于音箱额定阻抗)/功 定义为 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, 值 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。 值越大 电阻尼越重。功放的KD值并不 值越大, 便决定了音箱所受的电阻尼量。KD值越大,电阻尼越重。功放的 值并不 是越大越好, 值过大会使音箱电阻尼过重 值过大会使音箱电阻尼过重, 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 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 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 值。作为 家用高保真功放,阻尼系灵敏有一个经验值可供参考;晶体管功放KD值大 家用高保真功放,阻尼系灵敏有一个经验值可供参考;晶体管功放 值大 于或等于40,电子管功放KD值大于或等于 值大于或等于6。 于或等于 ,电子管功放 值大于或等于 。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( 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( )的配合, 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。音箱馈线的功率损失小0.5dB(约12%)即可达到这种配合。 即可达到这种配合。 来考虑。音箱馈线的功率损失小 约 即可达到这种配合 一般来说,线越粗越好,最好是双线分音, 一般来说,线越粗越好,最好是双线分音,但是要求音箱是有双线分音 的分频器,一般中高档的都有4个接线座 上下的2个负极是独立的 个接线座, 个负极是独立的, 的分频器,一般中高档的都有 个接线座,上下的 个负极是独立的,不连 接在一起的,连接在一起的是假冒的。 接在一起的,连接在一起的是假冒的。

DEBUG评论:
在老烧友中,有一个不成文的认同, 在老烧友中,有一个不成文的认同,就是功放的价格应该至少是音箱价格 的1.5-2倍,越是高档的产品这个比例就越高。换句话说,在配套上,宁可 倍 越是高档的产品这个比例就越高。换句话说,在配套上, 大马拉小车” 不可“小马拉大车” 这是因为往往越是高档的音箱, “大马拉小车”,不可“小马拉大车”。这是因为往往越是高档的音箱, 一个只能发挥70%水平的高档产品,往往反不如一个发挥 水平的高档产品, 的低档产品。 一个只能发挥 水平的高档产品 往往反不如一个发挥100%的低档产品。 的低档产品 不过放到多媒体产品上,情况就倒了过来,越是高档的产品, 不过放到多媒体产品上,情况就倒了过来,越是高档的产品,其功放占整 套产品成本的比例往往越低。有些产品几乎要用4000元档次的功放推其裸 套产品成本的比例往往越低。有些产品几乎要用 元档次的功放推其裸 才能将单元的水平发挥个八九不离十,但配的仅仅是个最多值100元的 箱,才能将单元的水平发挥个八九不离十,但配的仅仅是个最多值 元的 功放。有些多媒体发烧友还往往看好这些产品,其实, 功放。有些多媒体发烧友还往往看好这些产品,其实,如果不考虑摩机的 当然,对于摩机来说,这样的产品是最佳的,因为摩电路是可行的, 话(当然,对于摩机来说,这样的产品是最佳的,因为摩电路是可行的, 摩单元,对大多数人是完全不可行的), ),这样的产品不管在实际发挥的效 摩单元,对大多数人是完全不可行的),这样的产品不管在实际发挥的效 果上,还是作为商品的设计上(特别是这一点),都是不理想也不合理的。 ),都是不理想也不合理的 果上,还是作为商品的设计上(特别是这一点),都是不理想也不合理的。 说到底,还是文章的主旨——合理搭配,在功放上下功夫,用差单元当然 合理搭配, 说到底,还是文章的主旨 合理搭配 在功放上下功夫, 是不好的,但反过来,将成本全花在单元上, 是不好的,但反过来,将成本全花在单元上,配一个仅仅是刚刚能用的功 放同样是不可行的。单元虽然是多媒体音箱最重要的部件, 放同样是不可行的。单元虽然是多媒体音箱最重要的部件,但决不是单元 好就是好箱子。 好就是好箱子。

二、常用的音箱摆位
在音响诸事中,音箱摆位占多少分量 假若您要这样问我 假若您要这样问我, 在音响诸事中,音箱摆位占多少分量?假若您要这样问我,我 的回答是:要让音响好声,空间条件、器材的搭配、 的回答是:要让音响好声,空间条件、器材的搭配、音箱摆位 以及用家微调等四大项缺一不可。其中, 以及用家微调等四大项缺一不可。其中,音箱摆位是不需要花 钱但又可以让音响好声的方法, 钱但又可以让音响好声的方法,所以我愿意说音箱摆位不是占 二成五的重要性,而是占五成的重要性。假若您不信, 二成五的重要性,而是占五成的重要性。假若您不信,请仔细 地把各种音箱摆位方式试过,我想届时您的想法就会改变了。 地把各种音箱摆位方式试过,我想届时您的想法就会改变了。

在告诉您如何实施“摆位法”之前, 在告诉您如何实施“摆位法”之前,我还要先向读者们揭示一 个重要的观念,那就是“音箱与聆听空间是一体的” 个重要的观念,那就是“音箱与聆听空间是一体的”,声音的 各种表现都是在音箱与聆听空间二者的互动中产生。或者,我 各种表现都是在音箱与聆听空间二者的互动中产生。或者, 更要说,空间、音箱摆位与聆听位置的选择是三者互动的, 更要说,空间、音箱摆位与聆听位置的选择是三者互动的,尤 论您的宁间条件是如何的恶劣, 论您的宁间条件是如何的恶劣,如果能够找到三者互动的最佳 平衡点, 平衡点,就能够让音响发出好声

第一法:三一七比例法

方法:将房间长度均分为三等分 三 , 方法:将房间长度均分为三等分(三),音箱摆在三分之一长度 处(一),两音箱之间的间隔为房间三分之二长度的 倍(七)。 一 ,两音箱之间的间隔为房间三分之二长度的0.7倍 七 。 音箱最好要有略微的向内投射角度,不过没有向内投射也可, 音箱最好要有略微的向内投射角度,不过没有向内投射也可, 聆听位置不可贴靠后墙。效果:此法用于尺寸较大、 聆听位置不可贴靠后墙。效果:此法用于尺寸较大、比例均匀 (例如约 :1.25:1.6或约 :1.6:2.5)的空间,可得到平衡的 例如约1: 或约l: : 的空间, 例如约 : 或约 的空间 声音与宽深的音场。这是音响论坛经常推荐读者尝试的摆法。 声音与宽深的音场。这是音响论坛经常推荐读者尝试的摆法。

第二法:三三一比例法

方法:将房间长度均分为三等分 三 , 方法:将房间长度均分为三等分(三),宽度也均分为三等 分(三),音箱摆在长度与宽度的第一等分交点上 一)。音箱可以 三 ,音箱摆在长度与宽度的第一等分交点上(一 。 有略微的向内投射角度,甚至不需要向内投射也可, 有略微的向内投射角度,甚至不需要向内投射也可,聆听位置 不可贴靠后墙。 不可贴靠后墙。 效果:此法适用于尺寸较大、比例均匀的空间。它与“三 效果:此法适用于尺寸较大、比例均匀的空间。它与“ 一七比例法”的精神是一致的,唯一与“三一七比例法” 一七比例法”的精神是一致的,唯一与“三一七比例法”不同 的是二音箱之间的间隔较窄。 的是二音箱之间的间隔较窄。此法也可得到平衡的声音与宽深 的音场。美国TAS杂志总编喜用此法。 杂志总编喜用此法。 的音场。美国 杂志总编喜用此法

第三法:螺孔摆法

方法将音箱摆在房间三分之一至二分之一长度之间, 方法将音箱摆在房间三分之一至二分之一长度之间,然后 将两音箱尽量靠两翻墙(如房间很宽则不需要紧靠侧墙 如房间很宽则不需要紧靠侧墙), 将两音箱尽量靠两翻墙 如房间很宽则不需要紧靠侧墙 ,两音 箱的向内投射角度要大于45° 箱的向内投射角度要大于 °。聆听位置要在投射交叉线交点 之后0.5—1米之间。 米之间。 之后 米之间 效果:此法专治高音太尖锐、中音太瘦、低音不够的缺点。 效果:此法专治高音太尖锐、中音太瘦、低音不够的缺点。 而且,面对许多恶劣的环境时可以取得最佳的效果。这是“ 而且,面对许多恶劣的环境时可以取得最佳的效果。这是“音 响论坛”针对普遍不良空间所提供的有效摆法。 响论坛”针对普遍不良空间所提供的有效摆法。

第四法:正三角形法
方法:第一个条件是音箱要离开后墙 至少要有 米以上)与 至少要有1米以上 方法:第一个条件是音箱要离开后墙(至少要有 米以上 与 侧墙(至少要有 米以上)。 至少要有0.5米以上 侧墙 至少要有 米以上 。第二个条件是将两个音箱与聆听位 画成一个正三角形。 置,画成一个正三角形。第三个条件是两音箱的向内投射角度 也要45°或更多。第四个条件是这个正三角形可大可小。 也要 °或更多。第四个条件是这个正三角形可大可小。房间 后级功率不大时正方形小些;房间大, 小,后级功率不大时正方形小些;房间大,后级功率大时正三 角形就大些。 角形就大些。 效果:这就是俗称的近音场听法 这就是俗称的近音场听法。 效果 这就是俗称的近音场听法。它的好处是可以减少四 面墙反射音对音箱直接音的过度干扰, 面墙反射音对音箱直接音的过度干扰,因此而得到很好的定位 感以及宽深的音场。这是能够听到最多、最直接、 感以及宽深的音场。这是能够听到最多、最直接、最清楚细节 的摆法。许多评论员在评音响时喜用此法。 的摆法。许多评论员在评音响时喜用此法。

室内扩声扬声器的功率计算

一种估算的方法,不过对新手确实很实用,具体算法如下: 一种估算的方法,不过对新手确实很实用,具体算法如下: 不考虑建声问题及设备其它技术参数, (不考虑建声问题及设备其它技术参数,只对功率进行初步配 先求出室内的最终容积, 置)先求出室内的最终容积,即室内装修完成以后的有效空间 体积,对于只用于语言扩音的功率要求,每立方以0.3W平均功 体积,对于只用于语言扩音的功率要求,每立方以 平均功 率计算已足够。 率计算已足够。 如用于歌舞厅、夜总会、迪斯科舞厅的音响系统, 如用于歌舞厅、夜总会、迪斯科舞厅的音响系统,每立方 至少应以每立方米0.5W平均功率计算,迪斯科最好为 平均功率计算, 至少应以每立方米 平均功率计算 迪斯科最好为2W。 。

例如:有一 平方米的大厅, 例如:有一400平方米的大厅,高3米,其总有效空间体积是: 平方米的大厅 米 其总有效空间体积是: 400平方米×3米=1200立方米 平方米× 米 平方米 立方米 立方米计算, (1)若作为会议讲演厅用,则以 )若作为会议讲演厅用,则以0.3W/立方米计算,则音箱总功率约为: 立方米计算 则音箱总功率约为: P总=1200立方米×0.3W/立方米 立方米× 立方米=360(W) 总 立方米 立方米 ( ) 这也就是扬声器系统需要的总功率,也是对功率放大器要求输出的总功率。 这也就是扬声器系统需要的总功率,也是对功率放大器要求输出的总功率。 为使功率放大器不至于工作在极限状态下, 为使功率放大器不至于工作在极限状态下,能对语言信号的瞬态峰值有较 大的宽容度,避免产生削顶失真,可在已算出的总功率再增大30%左右。 左右。 大的宽容度,避免产生削顶失真,可在已算出的总功率再增大 左右 (2)若作为歌舞厅,以音乐欣赏为辅,演艺为主的场所用时,则音箱总功 )若作为歌舞厅,以音乐欣赏为辅,演艺为主的场所用时, 率约为: 率约为: P总=1200立方米×0.5W~1W/立方米 立方米× 立方米=600~1200(W) 总 立方米 立方米 ( ) 同样,为使功率放大器不至于工作到极限,在增加30%~80%时,“系统” 系统” 同样,为使功率放大器不至于工作到极限,在增加 时 的总功率就为780W~自已算(W)。 自已算( )。 的总功率就为 自已算 (3)若作为迪斯科厅,以跳迪斯科为主的场所用时,则音频总功率约为: )若作为迪斯科厅,以跳迪斯科为主的场所用时,则音频总功率约为: P总=1200平方米×2W/立方米 平方米× 立方米=2400(W) 总 平方米 立方米 ( ) 同样,为使功率放大器不至于工作到极限,迪厅可增加30%~150%,“系 同样,为使功率放大器不至于工作到极限,迪厅可增加 , 的总功率为: 自已算( ) 统”的总功率为: 2400+2400×30%~150%=3120~自已算(W) × 自已算

实际上,对于声功率的设计, 实际上,对于声功率的设计,理论上的公式是完 全靠不住的,任何一个厅堂, 全靠不住的,任何一个厅堂,其建声学对于功率配置 要求是非常高的。声功率并不仅仅只对功率产生要求, 要求是非常高的。声功率并不仅仅只对功率产生要求, 系统的其它技术参数仍旧重要。 系统的其它技术参数仍旧重要。

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