關于功放與音箱的功率匹配

1、關于功放與音箱的功率匹配。安裝一套音響系統時，不免遇到功放與音箱的配接問題。在音色方面，會注意其搭配上是否冷暖相宜、軟硬適中，最終使整套器材還原音色呈中性，這僅是從藝術方面考慮。從技術方面考慮功放與音箱配接的要素有：1.功率匹配，2.阻抗匹配，3.阻尼系數的匹配，4.靈敏度匹配，5.音色匹配。如果我們在配接時認識到上述五點，可使所用器材的性能得到較大、最充分的發(fā)揮。為了達到高保真聆聽的要求，額定功率應根據較佳聆聽聲壓來確定。我們都有這樣的感覺：音量小時、聲音無力、單薄、動態(tài)出不來，無光澤、低頻顯著缺少、豐滿度差，聲音好像縮在里面出不來。音量合適時，聲音自然、清晰、圓潤、柔和豐滿、有力、動態(tài)出得

2、來。但音量過大時，聲音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感覺。因此重放聲壓級與聲音質量有較大關系，規(guī)定聽音區(qū)的聲壓級較好為8085dB(A計權)，我們可以從聽音區(qū)到音箱的距離與音箱的特性靈敏度來計算音箱的額定功率與功放的額定功率。功放電路的輸出功率有多種名稱，例如額定功率(RMS)、音樂功率、峰值音樂功率(PMPO)等，它們的含義互不相同，但應用最多、最重要的功率是額定功率。商家還經常制造出其它名稱的功率，這些都是出于商業(yè)的宣傳，或是躲避弱點、宣傳優(yōu)點的作法。嚴格的額定功率應當對頻響范圍、諧波失真、負載阻抗和信噪比等作出嚴格的規(guī)定，缺少這些限制條件的額定功率數值是沒有價值的。額定功率應是一種綜合性的

3、技術指標。功放的額定輸出功率與音箱的額定輸入功率應當相互適應。功放的額定功率應稍大于音箱的額定功率的1/4，例如，125W的功放宜推動100W左右的音箱。實用音箱都有一定的過載能力，其允許值為額定功放的1.5倍左右。晶體管功放的過載能力較強，當過載時其失真度變化較小。在實際使用功放和音箱時，平時都達不到額定功率值，所使用的實際平均功率比較小，所實用的功率僅為額定功率的1/3-1/5。功率要適配、匹配，從表面看是兩者額定功率相近，實際是指功率的儲備量、富余量相適應;換言之，使功放和音箱長時間(例如8小時)工作于額定功率狀態(tài)下(在規(guī)定的頻響范圍、失真度、信噪比格阻抗等條件限制下)，都不能出現各種問

4、題。在不降低限制條件的情況下，當增加音箱世界形勢功放功率值時，售價也將飛速嗇。在普通小聽音房間條件下(例如20平方米以下)，不需要選用輸出功率過大的功放，額定功率60-80W(8歐)的功放已能完成一般的播放任務。為了使音箱在受節(jié)目信號中的猝發(fā)強脈沖的沖擊而不至于損壞或失真。這里有一個經驗值可參考：所選取的音箱標稱額定功率應是經理論計算所得功率的三倍。電子管功放和晶體管功放相比，所需的功率儲備是不同的。這是因為：電子管功放的過荷曲線較平緩。對過荷的音樂信號高品質，電子管功放并不明顯產生削波現象，只是使顛峰的高品質變圓。這就是我們常說的柔性剪峰。而晶體管功放在過荷點后，非線性畸變迅速增加，對信號產

5、生嚴重削波，它不是使顛峰變圓而是把它整齊割削平。有人用電阻、電感、電容組成的復合性阻抗模擬揚聲器，對幾種高品質的晶體管功放進行實際輸出能力的測試。結果表明，在負載有相移的情況下，其中有一臺標稱100W的功放，在失真度1%時實際輸出功率僅有5W!由此對于晶體管功放的儲備量的選取：10倍的高保真功放，67倍的民用高品質功放和34倍的民用中檔功放，對于系統的平均聲壓級與較大聲壓級應留有多少余量，應視放送節(jié)目的內容、工作環(huán)境而定。這個冗余量較低10dB，對于現代的流行音樂、蹦迪等音樂，則需要留有2025dB冗余量，這樣就可使得音響系統安全，穩(wěn)定地工作。簡單地說，功放的額定輸出阻抗應與音箱的額定阻抗相一

6、致。此時，功放處于較佳設計負載線狀態(tài)，因此可以給出較大不失真功率，如果音箱的額定阻抗大于功放的額定輸出阻抗，功放的實際輸出功率將會小于額定輸出功率。如果音箱的額定阻抗小于功放的額定輸出阻抗，音響系統能工作，但功放有過載的危險，要求功放有完善的過流保護措施來解決，對電子管功放來講阻抗匹配要求更嚴格。功放與音箱要適配，阻抗匹配是最重要的。音箱是功放的負載主體，音箱的標稱(或稱額定)阻抗應與功放的客定輸出阻抗相等或相近。功放電路應當配接多少額定負載阻抗值，這是生產廠家設計功放的一項基本參數。晶體管功放是低阻抗輸出電路;而電子管功放是高阻抗輸出電路，它對音箱的阻抗值要求非常嚴格。但晶體管低阻抗輸出功放

7、仍對負載阻抗值提出了一定的要求。例如，原設計功放的輸出負載應為8歐姆，叵屬于理想的功放電路，且配接16歐姆音箱時，其輸出功率約減少一半，而配接4歐姆音箱時，輸出功率約增加一倍。但絕大多數功放都不是理想的高品質蘇州，其輸出內阻不可能無限小，其放大環(huán)路不可能提供足夠大的電流增益，穩(wěn)壓電源也不可能提供足夠大的工作電流，當此功放接入過低阻抗的音箱時，瞬態(tài)特性變壞，失真程度將增加，本應有更大的功率輸出，卻造成功率值上不去。對于標定外接4-16歐姆負載的功放，應盡量接到阻抗范圍中值的音箱上。當功放連接高于其額定負載阻抗的音箱時，額定輸出功率下降，對其它性能指標影響不大;但若電源電壓裕量不大時，可能尚示達到

8、上旨的額定功率時，已經發(fā)生過載失真。要看到，當阻抗不匹配時，可能引起功放的阻尼系數變動。功放的阻尼系數是功放負載阻值(主要是音箱阻抗值)與功放輸出內阻之比。當音箱阻抗值變動時，可引起功放的阻尼系數變動。若阻尼系數變得過小，音箱的低頻特性、輸出聲壓頻率特性、高次諧波失真特性等都將變壞，輸出音頻(尤其低音頻)臃腫混濁，伴有天真。若阻尼系數過大時，將使低頻量感減弱，聲音干巴，不豐厚，但這種情況不多見，而且對實際重放效果影響不大。3、阻尼系數的匹配阻尼系數KD定義為：KD=功放額定輸出阻抗(等于音箱額定阻抗)/功放輸出內阻。由于功放輸出內阻實際上已成為音箱的電阻尼器件，KD值便決定了音箱所受的電阻尼量

9、。KD值越大，電阻尼越重，當然功放的KD值并不是越大越好，KD值過大會使音箱電阻尼過重，以至使脈沖前沿建立時間增長，降低瞬態(tài)響應指標。因此在選取功放時不應片面追求大的KD值。作為家用高保真功放阻尼系數有一個經驗值可供參考，較低要求：晶體管功放KD值大于或等于40，電子管功放KD值大于或等于6。保證放音的穩(wěn)態(tài)特性與瞬態(tài)特性良好的基本條件，應注意音箱的等效力學品質因素(Qm)與放大器阻尼系數(KD)的配合，這種配合需將音箱的饋線作音響系統整體的一部分來考慮。應使音箱的饋線等效電阻足夠小，小到與音箱的額定阻抗相比可以忽略不計。其實音箱饋線的功率損失應小于0.5dB(約12%)即可達到這種配合。匹 功

10、放的輸出功率大并不等于音箱的推動力強。強大的推動力與功放的輸出功率有關系，還與其它多種因素有關系，尤其是與音箱的靈敏度有密切關系。音箱靈敏度是決定功放輸出功率值的一個重要因素。音箱靈敏度的一種定義是：向音箱送入1W的電功率，在音箱前軸線上1米處，可以獲得的聲壓(dB)，單位是dB/W/m。例如，音箱的靈敏度為86dB/W/m，它表示音箱輸入1W電功率，在音箱前軸線1m處的聲壓為86dB。目前，高靈敏度的音箱呆大寫95dB/W/m，甚至超過100dB/W/m，而低靈敏度的音箱僅有82-86dB/W/m。許多用于聽音樂的hI-Fi音箱靈敏度較低(例如82-84dB/W/m);AV功放應盡量配接靈敏

11、度較高(90dB/W/m左右)的音箱。但靈敏度過高時，音色偏薄、偏亮，重現音樂的細節(jié)、韻味不夠。音箱靈敏度的差異，對音箱驅動功率的要求產生了重大影響。音箱的靈敏度每減少3dB，為了過到同樣的聲音強度，需要將功放的輸出功率增加1倍。例如，音箱靈敏度由90dB/W/m降到87dB/W/m，原來使用50W的功放，現應使功放功率增加到100W。同樣，若音箱產生相同的聲壓級，驅動功率應增加為16倍;換言之，若使用160W的功放來驅動83dB/W/m的音箱時，那么需使用10W的功放即可驅動95dB/W/m的音箱，它們可產生相同的聲壓，可見，當音箱靈敏度不相同時，所需驅動功率不相同;靈敏度高的音箱可使用較小

12、的推動功率，就能取得所要求的音量。在音響器材搭配時，音箱靈敏度適配問題非常重要。音色適配是指功放與音箱的音色要恰當地相互搭配，以取得用戶所喜愛的重放音色。器材的音色具有主觀性，不同的人喜愛不同的音色，性格、愛好、文化修養(yǎng)和經歷等都影響聆聽者對音色的偏愛。由于不同國家的歷史變遷和民族文化不同，因而不同國家的音響器材也有不同的音色特點。例如，英國音箱發(fā)聲溫暖甜美，德國音箱中規(guī)冷艷，法國音箱靚麗華貴，丹麥音箱音樂味濃重，美國音箱凌厲宏亮等。即使國產器材，仔細聆聽后也會感到具不有同的特色，惠威、美之聲、飛樂、南鯨、銀笛等國內資歷深厚音箱都各具特色。電子管功放音色溫暖，但瞬態(tài)響應較差;晶體管甲乙類功放的音色較明亮，但略感生硬;而晶體管甲類功放則介于兩者之間。由于各種功放和音箱都各具音色特點，有的音色偏溫暖，有的偏冷艷，有的偏軟，有的偏硬，因而用戶可根據音色特點將它們搭配在一起，可形成獨具音色特點的音響器材系統。通過合理搭配器材，揚長避短，進行冷暖互補，軟硬相配，取得優(yōu)美的音色。比如，使用音色明亮粗獷的功放去搭配音色柔和的音箱，利用互補作用，可取得較中性的音色。人們認為，美國JBL音箱動態(tài)凌厲，頻響寬，瞬態(tài)特性好，非常適于播放大動態(tài)，爆棚音