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音箱功放的正确连接


专业功放与音箱之间的配接
—— 赵春阳 2009

一、功放与音箱相关电声参数
二、功放的主要技术参数

三、功放的附加功能
四、 功放与音箱的配接 五、功放使用时需要注意的问题

一、功放与音箱相关电声参数
(一)、 功率:功率是功放或音箱性能的基本参数。
1、 额定输出功率(RMS):它指的是功放电路在额定失真范围内,能 够持续有效的工作的最大功率,也称为"有效功率"。是所有功率标注中真 正有意义的参数,一台功放或一只音箱所指的功率一般都是指额定输出功 率。 2、 音乐输出功率(MPO):指的是在失真不超过规定范围的情况下, 功放电路或喇叭单元瞬间的最大输出功率。 3、 峰值音乐输出功率(PMPO):指的是完全不考虑失真的情况下, 功放电路或喇叭单元的瞬间最大输出功率。

(二)、 阻抗

1、 音箱阻抗:音箱的阻抗是指扬声器及RCL分频 电路的组合阻抗,是输入信号的电压与电流的比值。 音箱的输入阻抗大体可以分为高阻抗和低阻抗两种, 高于12Ω左右为高阻抗,低于4Ω左右为低阻抗,一 般音箱的标准阻抗为8Ω。 2、 功放阻抗:功放的阻抗非常重要,现在我们恒定一台功放的功率时 一般以负载8Ω为准。

3、 阻尼系数:是指放大器的额定负载阻抗与功率放大器实际阻抗的比值。 也就是音箱的阻抗越大相对来说阻尼系数就越大,因此民用音箱为了追求 高保真,为了追求声音的细腻度,往往会把音箱的阻抗做的大一些,这样 阻尼系数就会大些;而专业音箱为了追求更高的输出功率,一般不会把音 箱阻抗做的太大,因此阻尼系数就会小一些,相对声音也不可能那么高保 真和细腻了,在专业功放与音箱之间的阻尼系数一般在几十到几百之间, 优质专业功率放大器的阻尼系数可高达200以上。

(三)、 频率范围:
这是标识功放和音箱声音还原能力的两个基本参数。 一般来说,音箱上标识的频率范围越大,此音箱质量 就相对会好一些;但“音箱的频率范围”,和“功放 的频率范围”是有区别的,在功放电路中很容易就可 以做到20Hz-20KHz的频率范围,而音箱中要靠几 个喇叭是达不到很宽频率范围的,因此才有了超低音、 全频、超高音等不同的音箱种类,目的也是尽量增加 音箱的有效频率范围,更加真实地还原声音。

(四)、 频率响应:
频率响应一般以曲线来表示,理想情况下,频率响应的曲线越平直,证明 此设备的音质也越好,现在很多厂家都不提供此项参数,即使提供了也是 经过修改的,好多音箱频响曲线一看基本都是直直的,实际上根本做不到, 所以在我们国内,此参数也有点形同虚设了。

(五)、 灵敏度:
灵敏度对音箱来说是一个非常重要的参数,正常的情 况下,音箱的灵敏度越高此音箱的质量也越好,灵敏 度单位是分贝(dB),比如音箱的灵敏度每差3dB, 其输出的声压就会相差一倍。目前国内喇叭的灵敏度 一般在90—97dB之间,进口的喇叭有的高达 108dB,也就是说国外一只喇叭所发出来的声压级可 以顶上国内几只喇叭所发出的声压级。

(六)、 声压级:
声压级与灵敏度是恒定一套音箱品质的最重要参数,正常的情况下,音箱 的声压级越高表示此音箱的品质越好,声压级的单位也是分贝(dB), 目前国内音箱的声压级一般在97—125dB之间,进口的音箱有的高达 138dB。

二、功放的主要技术参数
(一)、 信噪比(S/N or SNR or Hum and Noise):
指功放信号电压和本底噪声电压的比值,这个数值 越大,表明功放的噪声越低。一般专业产品的信噪 比都在100分贝左右,用正值标注时,越高越好 (有些功放采用负值标注,数值越小越好)。 衰减功放的输入电平增益(减小功放的音量旋钮) 会增加功放的信噪比。

(二)、 输入灵敏度(input sensitivity):
这是个电压概念,表明当功放达到满功率输出时,在输入端的信号电压 的大小,一般功放的输入灵敏度电压为0.775v(0dB)到1.5v(+6dB) 之间,灵敏度电压越高,输入灵敏度越低。有些高品质功放,输入灵敏 度低是由于采用更深的负反馈电路,所以具有更低的失真,更宽的频响 和更好的音质。

(三)、 总谐波失真(THD):
表明功放工作时,由于电路不可避免的振荡或其他谐 振产生的二次,三次谐波与实际输入信号叠加,在输 出端输出的信号就不单纯是与输入信号完全相同的成 分,而是包括了谐波成分的信号,这些多余出来的谐 波成分与实际输入信号的对比,用百分比来表示就称 为总谐波失真。

一般来说,总谐波失真在1000赫兹附近最小,所以大部分功放表明总谐 波失真是用1000赫兹信号做测试,但有些更严格的厂家也提供20- 20000赫兹范围内的总谐波失真数据。总谐波失真在1%以下,一般耳朵 分辨不出来,超过10%就可以明显听出失真的成分。这个总谐波失真的 数值越小,音色就更加纯净。一般产品的总谐波失真都小于1%@1kHz, 总谐波失真(THD)数值越小,表明产品的品质越高。

(四)功放的标称功率:

1、输出功率output power:

表明该功率放大器在一定负载下输出功率的大小,一般在功放说明书上 标明在8欧姆负载,4欧姆负载或2欧姆负载状态下的输出功率,同时也 会表明功放在桥接状态下,8欧姆负载时或4欧姆负载时的输出功率。这 个输出功率表示功放的额定输出功率,而不是最大或者峰值输出功率。

例如:CS*800S

在接入负载为4欧姆时,连续功率为2×400W、 最大功率为2×800W

在接入负载为8欧姆时,连续功率为2×200W、 最大功率为2×400W

2、负载阻抗load impedance: 表明功放的负载能力,负载的阻抗越小,表明功放能通过的电流能力就越 强,一般来说,大部分的功放最低负载阻抗为4欧姆,品质好的功放最低负 载一般为2欧姆。双通道时能够负载4欧姆的功放,在桥接状态下可以负载 最低为8欧姆,双通道时能够负载2欧姆的功放,桥接状态下只能负载4欧 姆,不可以负载更低的阻抗,否则会造成功放因为电流过大而烧毁 。 功放的输出功率与负载阻抗: 阻抗减小一半,功率增加1.5倍左右
4Ω 8Ω



三、功放的附加功能:
1、接地开关(ground left):
功放的机箱与输入电源的保护接地端

2、限幅器(DDT):
这是功放的保护措施之一,在功放输入电压超过输入灵敏度电压时,对输入信号进行限幅,从 而避免功放因为过高的输入电压产生削波失真。有些功放的限幅器是自动启动的,有些功放在 后面板安装了限幅器启动开关来控制限幅器的启动状态。

DDT ENABLE:激活 DEFEAT;废除

3、分频器:

4、 功放的单声道、立体声、桥接: 现在我们使用的专业功放一般为双通道,也可以称为立体声,但根据需要, 有时候我们可以从功放的A路和1路输入信号,打开功放后面的“单声道 (mono)开关”,此时配置有单通道工作方式的功放机的A-B或1-2两 个信号输入通道就会共用一路单声道信号,但此时功放还是照样输出两个 通道的功率;在立体声情况下工作就很好理解了;需要注意的是桥接 (Bridge)模式,此开关打开后可以把一台双通道的功放合并成一台大 功率的功放机,主要是在音箱功率太大,而系统中又没有大功率双通道功 放的情况下才使用此方法。需要注意的是此时一般功放A或1输出接线柱 的正极为桥接后功率输出的正极,而功放B或2输出接线柱的正极为桥接 后功率输出的负极,因此要注意不要接反了。

MODE:STEREO
L-in

MODE: mono 模拟方式
L-in

+ _
R-in

L-out

+ _
R-in

L-out

+ _

R-out

+ _

R-out

立体声(两路)模式: stereo mode :一般的功 放内部具有两个独立的放大电 路,可以分别接受两路不同的 信号分别进行放大并输出,这 种工作状态称为立体声(两路) 模式。

模拟双声道模式、并联输入模式: Mono:此方式将功放的两路输入 信号通道进行并联,只输入一路信 号来同时驱动两个放大电路,两个 输出端输出信号相同。常用于舞台 反听、监听等。

桥接模式:Bridge :MODE
bridge mode:桥接模式是利用功放内部的 两个放大电路相互推挽,从而产生更大输出电 压的方式,功放设定为桥接模式后,成为一台 单声道放大器,只可以接受一路输入信号进行 放大,输出端为两路功放输出的正端之间。

B

A

L-in

+ _

L-out

A
R-out

+

-

+

R-in

+ _

-

B

四、 功放与音箱的配接
1、 功率匹配: 一般来说功放的功率要大于音箱的功率,当然还要 参考音箱阻抗的问题,比如一台功放在4Ω负载下额 定输出功率是900W,8Ω负载下额定输出功率是 450W,那么这个功放既可以推额定功率300W的 单15寸8Ω音箱,又可以推额定功率700W的双15 寸4Ω的音箱,因为音箱阻抗不同需要的功放功率也 不同;还有一点就是阻尼系数不同了,相对来说双 15寸4Ω音箱的阻尼系数当然没有单15寸8Ω音箱的 阻尼系数大,音质的保真度和细腻度也会有些差别, 这也就是为什么有的音箱不管是单15还是双15都用 了同样的喇叭单元,里面的分频器也大同小异,但 在现场扩声中我们往往发现这两种音箱的音质差别 很大,好多音响师会觉得奇怪:怎么一样的喇叭、 一样的分频点、用一样的功放来推,但是两种音箱 的音色却不一样呢?其实主要是受阻尼系数的影响。

音箱与音箱的匹配:
功率:150W

错误接法

功率:150W

功率:150W

功率:150W

正确接法

功率:150W

OUT

OUT

功放
模式MODE : STEREO立体声

功率:150W

功率:2×300W

OUT

OUT

功放
模式MODE : STEREO立体声

功率:100W

功率:100W

功率:2×300W

2、 功放功率储备匹配 :
理想来说,专业功放的功率应该比与其相配的音箱功 率大一倍以上才完美,也就是要用1000W的功放机来 推500W的音箱,但考虑到设备造价问题,我们完全 可以用600W左右的功放来推500W的音箱了,其实 功放的功率比音箱的功率高30%以上还是必要的,再 说好多功放功率是有水分的。 为了使音乐在大动态下也不失真,功放与音箱应合理 配置,一般情况下,功放的输出功率是音箱的1.5 到 2 倍为宜。 另外功放功率不足时容易过载失真,此时最易烧毁高音喇叭, 原因是功放在过载情况下,信号被削波,波形接近于方波,产生大量谐 波失真,高频谐波高出原信号的几倍而烧毁高音喇叭。

功放的输出功率在不同负载下,输出功率不同

POLARITY极性

CS*800S 由:400W/4Ω 、600W/2Ω
得:负载为8Ω时,连续功率为 2×260W,最大功率为2×720W

桥接模式 Bridge : 1200W/4Ω

例1:音箱并联
功率:150W 功放与音箱功率不匹配 功率:150W

功放在负载4欧姆时,每个通道输出 功率为500×1.5≈800W
功率:150W

音箱的功率应为多少?
功率:150W

OUT

OUT

功放
模式MODE : STEREO立体声

功率:2×500W /8Ω

例2:音箱串连
功率:250W 功放与音箱功率不匹配 功率:250W

功率:250W

功率:250W

OUT

OUT

功放
模式MODE : STEREO立体声

功率:2×500W / 8Ω

3、 阻抗和阻尼系数的匹配 :
通过上面的电声原理,大家应该知道这两个参数的 重要性了吧,实际上在工程中我们一般都不会主动 去选择这两个参数,也就是很少去想音箱阻抗和阻 尼系数对声音的影响。但一般功放的额定输出阻抗 最好应与音箱的额定阻抗一致,如8Ω功放配了8Ω 音箱,此时,功放处于最佳设计负载状态,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8Ω功放配了16Ω音箱;如果音 箱的额定阻抗小于功放的额定输出阻抗,如8Ω功放 配了2-3Ω音箱时,系统虽然也可以工作,但质量差 的功放就会有过载的危险了,实际上目前国产的功 放在负载2Ω工作时,就很难保证稳定性了,这种近 似短路的工作模式和状态最好不要用。

五、功放使用时需要注意的问题
1、 好多音响师都知道功放功率太大了会烧音箱, 但不知道功放功率太小了更容易烧喇叭,因为小 功率功放满负荷工作时,容易形成失真,失真后 形成方波,产生了不正常的电流,很容易就会把 喇叭烧了。

2、 在做工程中一定要注意给功放接地,现在专业功放一般也 有一个接地钮,注意接地线要按照避雷线的接地标准来做,就 是埋在地下部分的导体要防锈、接触要好、埋地要深,千万不 能和三相电源线配置的接地线共用,那样不但不会减少音响系 统中的噪音,还容易损坏设备。在实践当中,良好的接地可以 很好的延长设备的使用寿命。

3、 应该根据不同情况灵活的调整功放的音量。 功放音量旋钮开的太小,动态范围不够会感觉音 乐无力度。若开到最大时功放本底噪音就出来了,而 且此时如果前级突然有个大的信号冲击过来,很容易 造成设备损坏,功放音量旋钮开在类似于时钟的15 点位置上是最合适的,会感觉音乐有震撼。 一般舞台监听音箱容易产生声反馈,它们的功放 音量当然也不宜开到最大。 在室内声场中,我们要根据声场的特点和不同音 箱的作用,灵活调整功放的音量,让每一只音箱都能 发出最合适的音量。


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