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功放和音箱的接法


一.功放与音箱的接法 我们知道功放是放大音频信号用以推动音箱喇叭单元的.但在实际应用中问题却相当复 杂,为什么这样说呢? 大家知道,音箱有音箱的标称功率,而这种功率在实际应用中,信号电压并非都是某个 频率的正弦波, 而是可以分解为诸多谐波的复合波, 其平均功率并非就是正弦波条件下的平 均功率;第二功放的输出模式,前面我们分析过有立体声输出,并联输出和桥型输出三种模 式,究竟应该如何选用呢?第三.功放的输出阻抗与音箱的输入阻抗有不同的含义,究竟是 一样好还是尽量选择小阻抗的音箱好?等等. 因此,了解功放与音箱的接法是用好功放所必须了解的. 1,功率匹配 按照我们一般的理解,功放的功率与音箱相等是最合理,最安全的,其实不然. 由于定义,测试功放的输出功率,是采用正弦波平均额定功率,而音箱大都工作在放大 音频信号状态,也就是非正弦波状态,考虑到对音频信号我们更多地以粉红噪声来代替,而 粉红噪声信号的峰值电平比正弦波信号的平均值要大 6 倍, 而要保证峰值信号完整放大 (不 削波) ,也即要求功放的输出功率必须是音箱功率的 6 倍,当然这是比较奢侈的,一般音箱 大都不会工作在额定功率状态.我们可以选 2 倍,但不可以小于音箱的功率. 大家可能要问,为什么功放的输出不能小于音箱的功率呢?功放的功率小对音箱不是更 安全吗?结论恰恰相反. 我们知道,功放的额定输出功率就是最大不失真功率(失真度一定) ,当我们加大输入信 号的强度,功放的输出信号也会随着增大,但此时,其失真度迅速加大.从功放管的工作状 态来说,处于饱和状态,从波形分析来看是产生了消波失真.即输入为正弦波时,输出为接 近方波的波形.进一步 从理论分析,这样的波形按傅立叶级数展开,存在大量的高频谐波.因而对音箱的高音头是 很大的冲击,大都会把音圈烧掉. 2,频率匹配 现在的功放, 其频率响应一般可轻松地做到 20~20K, 但一般音箱大多只能做到 80~16K, 很少能做到 20~20K,因此,我们在系统工作时,不应该也没有必要把功放的频响都工作在 20~20K,而是借助周边设备进行低切或高切,以适应音箱的频带宽度,使声音变得好听. 3,阻抗匹配 功放与音箱都有各自的标称阻抗值,前已述.音箱的阻抗越小,功放的输出功率越大, 但这时对功放的影响较大,主要是输出功率及稳定性.功放的输出功率增大,意味着流过功 放管的电流增大,此时,功放管的温度要上升,温度上升,功放管的可靠性要下降;另一方 面,由于功放的内阻及线阻的存在,音箱阻抗减少,相对线损增加,直接导致了音箱获得的 功率减少,导致效率下降,因此要求两者阻抗要匹配,一般配 8 或 4 的音箱较合适,过 大过小均不妥(尤其是多个音箱串,并联的时候) . 4,功放与音箱的联接 所谓联接主要是 3 个方面:一是相位问题,一般功放和音箱均用红,黑接线柱表示其极 性(也即相位) ,一般在单个音箱的使用中,我们不需要考虑相位,在双声道(两个音箱工 作)时,如两个音箱相距 6~8 米以上,我们也没必要考虑相位,因为两音箱的相关性不是很 大,只有在多个音箱组合使用,且堆叠在一起时,我们才考虑相位问题,即相位必须一致. 二是功放输出采用何种形式.前面我们说过功放有三种输出形式:双路输出,并联输出和桥 型输出.我们应该如何来选择呢?据笔者的经验:一般情况下可以选择双路输出(立体声接 法) ,这是常见的,但有时,一台功放不是作为立体声扩大形式,而是需要推动同一路信号 的众多音箱或是超低音箱(无方向感,不分声道) ,这时我们可以用同一路信号输入的并联

形式,其输出的两路均为同一信号,分别推一个音箱,而如果功放的输出功率小于音箱的功 率(无条件换大,或者考虑经济性) ,我们可以采用桥型输出的方法,实际输出功率可达标 称功率的 3 倍,轻松推音箱了(主要是超低音箱) ;但这里要求功放的可靠性要好,两路放 大器一致性要好,否则降低了功放的安全性,不宜提倡.三是音箱线的线径,这个问题在音 箱线比较长时,大于 10 米时,尤其是 30~50 米时是非常重要的,因此,要求选择线径粗, 材质好的音箱线,不能贪便宜,导致线损增加,阻尼系数的下降.

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