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功放与音箱配接四要素
添加时间:2017-04-28 10:17:38 发布人:Steven

设计、安装一套音响系统时,不免遇到功放与音箱的配接问题。在音色方面,会注意其搭配上是否冷暖相宜、软硬适中,最终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:一、功率匹配,二、功率储备量匹配,三、阻抗匹配,四、阻尼系数的匹配。如果我们在配接时认识到上述四点,可使所用器材的性能得到充分的、最大的发挥。

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。我们都有这样的感觉: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。但音量过大时,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关系,规定听音区的声压级最好为80~85dB(A计权),我们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

音箱:为了使其能承受节目信号中的猝发强脉冲的冲击而不至于损坏或失真。这里有一个经验值可参考: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。

功放:电子管功放和晶体管功放相比,所需的功率储备是不同的。这是因为:电子管功放的过荷曲线较平缓。对过荷的音乐信号巅峰,电子管功放并不明显产生削波现象,只是使颠峰的尖端变圆。这就是我们常说的柔性剪峰。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割削平。有人用电阻、电感、电容组成的复合性阻抗模拟扬声器,对几种高品质的晶体管功放进行实际输出能力的测试。结果表明,在负载有相移的情况下,其中有一台标称100W的功放,在失真度1%时实际输出功率仅有5W!由此对于晶体管功放的储备量的选取:

高保真功放:10倍

民用高档功放:6~7倍

民用中档功放: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。应视放送节目的内容、工作环境而定。这个冗余量最低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,这样就可使得音响系统安全,稳定地工作。

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将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严格。

阻尼系数的匹配

阻尼系数KD定义为:KD=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,KD值便决定了音箱所受的电阻尼量。KD值越大,电阻尼越重,当然功放的KD值并不是越大越好,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KD值。作为家用高保真功放阻尼系数有一个经验值可供参考,最低要求:晶体管功放KD值大于或等于40,电子管功放KD值大于或等于6。

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(Qm)与放大器阻尼系数(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。应使音箱的馈线等效电阻足够小,小到与音箱的额定阻抗相比可以忽略不计。其实音箱馈线的功率损失应小于0.5dB(约12%)即可达到这种配合。

民用高档功放:6~7倍

民用中档功放: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。应视放送节目的内容、工作环境而定。这个冗余量最低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,这样就可使得音响系统安全,稳定地工作。

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将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严格。

阻尼系数的匹配

阻尼系数KD定义为:KD=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,KD值便决定了音箱所受的电阻尼量。KD值越大,电阻尼越重,当然功放的KD值并不是越大越好,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KD值。作为家用高保真功放阻尼系数有一个经验值可供参考,最低要求:晶体管功放KD值大于或等于40,电子管功放KD值大于或等于6。

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(Qm)与放大器阻尼系数(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。应使音箱的馈线等效电阻足够小,小到与音箱的额定阻抗相比可以忽略不计。其实音箱馈线的功率损失应小于0.5dB(约12%)即可达到这种配合。

什么是分频器

分频器是指将不同频段的声音信号区分开来,分别给于放大,然后送到相应频段的扬声器中再进行重放。在高质量声音重放时,需要进行电子分频处理。 它可分为两种:(1)功率分频器:位于功率放大器之后,设置在音箱内,通过LC滤波网络,将功率放大器输出的功率音频信号分为低音,中音和高音,分别送至各自扬声器。连接简单,使用方便,但消耗功率,出现音频谷点,产生交叉失真,它的参数与扬声器阻抗有的直接关系,而扬声器的阻抗又是频率的函数,与标称值偏离较大,因此误差也较大,不利于调整。(2)电子分频器:将音频弱信号进行分频的设备,位于功率放大器前,分频后再用各自独立的功率放大器,把每一个音频频段信号给予放大,然后分别送到相应的扬声器单元。因电流较小故可用较小功率的电子有源滤波器实现,调整较容易,减少功率损耗,及扬声器单元之间的干扰。使得信号损失小,音质好。但此方式每路要用独立的功率放大器,成本高,电路结构复杂,运用于专业扩声系统。(摘自av_world)

什么是激励器

激励器是一种谐波发生器,利用人的心理声学特性,对声音信号进行修饰和美化的声处理设备。通过给声音增加高频谐波成分等多种方法,可以改善音质、音色、提高声音的穿透力,增加声音的空间感。现代激励器不仅可以创造出高频谐波,而且还具有低频扩展和音乐风格等功能,使低音效果更加完美、音乐更具表现力。使用激励器提高声音的清晰度,可懂性和表现力。使声音更加悦耳动听,降低听音疲劳,增加响度。虽然激励器只给声音增加了0.5dB左右的谐波成分,但实际听起来,音量好像增加了10dB左右。使声音的听觉响度明显增加,声音图像的立体感,以及声音的分离度的增加;改善了声音的定位和层次感,还可以提高重放声音的音质,磁带的复制率。因为声信号在传送和录制过程中会损失高频谐波成分,出现高频噪声。此时前者用激励器先对信号进行补偿,后者可用滤波器将高频噪声滤掉后,再营造出高音成分,保证重放音质。 激励器的调节需要音响师对系统的音质和音色进行判别,再根据主观听音评价进行调整。(

什么是均衡器

均衡器是一种可以分别调节各种频率成分电信号放大量的电子设备,通过对各种不同频率的电信号的调节来补偿扬声器和声场的缺陷,补偿和修饰各种声源及其它特殊作用,一般调音台上的均衡器仅能对高频、中频、低频三段频率电信号分别进行调节。均衡器分为三类:图示均衡器,参量均衡器和房间均衡器。1.图示均衡器:亦称图表均衡器,通过面板上推拉键的分布,可直观地反映出所调出的均衡补偿曲线,各个频率的提升和衰减情况一目了然,它采用恒定Q值技术,每个频点设有一个推拉电位器,无论提升或衰减某频率,滤波器的频带宽始终不变。常用的专业图示均衡器则是将20Hz~20kHz的信号分成10段、15段、27段、31段来进行调节。这样人们根据不同的要求分别选择不同段数的频率均衡器。一般来说10段均衡器的频率点以倍频程间隔分布,使用在一般场合下,15段均衡器是2/3倍频程均衡器,使用在专业扩声上,31段均衡器是1/3倍频程均衡器,多数有在比较重要的需要精细补偿的场合下,图示均衡器结构简单,直观明了,故在专业音响中应用非常广泛。2.参量均衡器:亦称参数均衡器,对均衡调节的各种参数都可细致调节的均衡器,多附设在调音台上,但也有独立的参量均衡器,调节的参数内容包括频段、频点、增益和品质因数Q值等,可以美化(包括丑化)和修饰声音,使声音(或音乐)风格更加鲜明突出,丰富多彩达到所需要的艺术效果。3.房间均衡器,用于调整房间内的频率响应特性曲线的均衡器,由于装饰材料对不同频率的吸收(或反射)量不同以及简正共振的影响造成声染色,所以必须用房间均衡器对由于建声方面的频率缺陷加以客观地补偿调节。 频段分得越细,调节的峰越尖锐,即Q值(品质因数)越高,调节时补偿得越细致,频段分的越粗则调节的峰就比较宽,当声场传输频率特性曲线比较复杂时较难补偿。(

什么是压缩限幅器


压缩限幅器是压缩器和限幅器的统称。它是音频信号的一种处理设备,可以将音频电信号的动态进行压缩或进行限制。压缩器为可变增益放大器,其放大倍数(增益)可以随输入信号的强弱而自动变化,是成反比的。当输入信号达到一定程度(阈值也称临界值)时,输出信号随输入信号的增加而增加,这种情况称为压缩(Compressor);不再增加则称为限制(Limiter)。过去的压限器采用硬拐点(Hard-knee)技术,输入信号一达到阈值。增益就立即减少,这样就会出现信号在拐点(增益变化的转折点)处动态突变现象,使人耳明显地感觉到强信号被突然压缩的现象。为了解决这一不足,现代新型压限器采用了软拐点(soft-knee)技术,这种压限器在阈值前后的压缩比变化是平衡的,渐变的,使压缩变化难以察觉,音质进一步提高。压限器在录音过程中可以使乐器和歌唱者的音量保持一定的平衡;保证各种信号强度的均衡。有时也用来消除歌唱者的口齿声,或利用改变压缩和释放时间,产生声音由小变大的“反转声”特殊效果。在广播系统中是用它来压缩较大动态范围的节目信号在防止调制失真和防止发射机过载的前提下,提高平均发射电平。在歌舞厅的扩声系统中,压限器是将信号通过压缩在保持原节目的风貌下,降低音乐的动态,以满足扩声系统和艺术活动的要求。虽然压限器有多种用途,现代压缩器普通采用了软拐点等新技术,可进一步减小压限器的压缩器的副作用,但是并不意味着压限器对音质的破坏作用就已不复存在了。所以,在扩声系统中,不要滥用压限器,即使要用也应该慎用减少用压限器对信号进行处理。这不仅是保护功放、音箱的需要,也是对改善音质的需要。


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