功放和喇叭匹配原則
5.1 功率匹配
常有人將功率放大器的額定功率與揚(yáng)聲器的額定輸入功率等同起來,認(rèn)為只有這兩個(gè)功率指標(biāo)完全相同時(shí),才稱為功率匹配。
這種看法是片面的,它們是兩個(gè)完全不同的概念,不可混淆。
功率放大器的額定輸出功率是指失真所限制的功率,超過這個(gè)輸出功率的電平,功放輸出將產(chǎn)生削波失真,必須留有相當(dāng)大的
動(dòng)態(tài)余量。揚(yáng)聲器的額定輸入功率是指揚(yáng)聲器在規(guī)定時(shí)間內(nèi)連續(xù)工作不損壞的極限功率。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定揚(yáng)聲器的額定輸入功率是指給揚(yáng)聲器該功率粉紅噪聲信號(hào)電平,使揚(yáng)聲器連續(xù)工作100h不損壞的極限功率。
(1)用小功率的功放去推動(dòng)大功率的揚(yáng)聲器,會(huì)出現(xiàn)“推不動(dòng)”的情況,功放動(dòng)態(tài)范圍不夠,就是功率稍大的時(shí)候失真迅速增加,
而且難以實(shí)現(xiàn)全頻段的平衡。
(2)功放的持續(xù)輸出功率值小于揚(yáng)聲器的持續(xù)輸出功率最容易導(dǎo)致?lián)P聲器的損壞。
因?yàn)榧偃绻Ψ诺某掷m(xù)輸出功率100W,揚(yáng)聲器的持續(xù)輸出功率200W。當(dāng)連接系統(tǒng)后,一旦調(diào)節(jié)音量旋鈕,輸出功率在100W
左右時(shí),功率放大器已經(jīng)處于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),而揚(yáng)聲器還有很多余量。一旦用戶繼續(xù)提高音量,這時(shí)候的輸出功率超過
了功率放大器的持續(xù)輸出功率值,也就造成失真,這種失真被稱為“削波失真”,被稱為“揚(yáng)聲器殺手”。因?yàn)檫@種失真信號(hào),
即使功率很小也能產(chǎn)生類似直流的電信號(hào),很輕易地就能燒毀揚(yáng)聲器的線圈。
對(duì)于一款持續(xù)輸出功率200W的揚(yáng)聲器來說,失真率為50%的150W電信號(hào)比無失真的300W信號(hào)更可怕!
(3)反之,功放的持續(xù)輸出功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于揚(yáng)聲器的功率,則在其極限輸出聲壓級(jí)狀態(tài)連續(xù)工作,極易被燒壞。
所以一般要求功放的額定輸出功率要適當(dāng)大于喇叭的額定輸入功率。否則容易燒壞喇叭。
5.2 阻抗匹配
功放阻抗與揚(yáng)聲器阻抗相等的情況最為理想。此時(shí)功放與揚(yáng)聲器均處于良好的工作狀態(tài),功放工作在最佳的負(fù)載線狀態(tài),
可以給出最大的不失真功率,能獲得良好的聲音效果。
(1)如果功放的阻抗小于揚(yáng)聲器的阻抗,比如一只4Ω的功放接上一個(gè)8Ω的音箱:根據(jù)功率P=U*U/R,可算出功放的輸出
功率僅為額定功率的一半,則喇叭音量比較小,但是不會(huì)損壞設(shè)備,所以可以采用這種配置,但是不推薦。
(2)如果功放的阻抗大于揚(yáng)聲器的阻抗,比如一只阻抗為8Ω的功放接上阻抗為4Ω的音箱,由于實(shí)際接的負(fù)載僅為4Ω,
根據(jù)功率P=U*U/R,此時(shí)的電流I變成之前的1.4倍左右,此時(shí)功放處于過載的狀態(tài),很容易將功放燒毀。
所以一定不能用大阻抗的功放推動(dòng)小阻抗的揚(yáng)聲器。
|