功放与音箱的阻抗匹配

浅析功放与音箱匹配技巧与注意事项6月2日报道对功放与音响之间的匹配问题，除了音色软搭配之外（音色搭配常说软硬之分，是根据设计者对音色走向的设计和用料，而具有的特征和个性）还有一些技术指标上的硬搭配。软搭配是经验积累和个人爱好以实际感受为主，硬搭配则以数据和基本技术常识来定夺，下列就来简述硬搭配有关方面的问题。一、阻抗匹配1、电子管功放（胆机）与音箱匹配时，放大器的输出阻抗应与音箱阻抗相等，否则会出现降低输出功率和增大失真等现象。好在大都胆机都有可变输出阻抗匹配接口如4-8-16欧，与音箱阻抗匹配已趋简单。2、对于晶体管功放（石机）与音箱阻抗的匹配①音箱阻抗比功放输出阻抗高时，除了输出功率不同程度的降低外，无其它影响。②音箱阻抗比功放输出阻抗低时，输出功率相应成比例增加，失真度一般不会增加或增加一点点可忽略。但匹配时音箱阻抗不能太低，如低至2欧（指2只4欧音箱并联时），此时只有功放功率富裕量大，并使用性能良好的大功率管和多管并联推挽，一般对这样的功放无影响。反之，一般普通功放富裕量不大，而功放管的pcm、lcm不大，当音量又开得很大时，这时失真会明显增大，严重时机毁箱亡，切切注意。二、功率匹配1、从原则上来讲，音箱额定功率与功放额定功率不一致时，对于功放来说，它的功率大小只与音箱阻抗有关，而与音箱额定功率无关。无论音箱功率与功放功率是否相同，对功放工作无影响，只是对音箱本身安全有关。2、如果音箱阻抗符合匹配要求，而承受功率比功放功率小，则推动功率充足，听起来很舒服。这就是常说的功放储备功率要大，才能充分地表现出音乐全部内涵，尤其是音乐中的低频部分，表现更为生动、有力。这是一种较好的匹配。3、如果音箱的额定阻抗大于功放的额定功率，虽然二者都能安全的工作，但这时功率放大器推动功率显得不够，会觉得响度不足，往往出现已经开到饱和状态，失真加剧，仍感到力不从心。这是一种较差的匹配。三、按阻尼系数匹配对于选一对hi-fi音箱来讲，应有最佳的特定的电阻尼要求（负责任的音箱厂家应该提供此数据，指的是对功放阻尼系数的要求。说清楚点就是如要配此音箱，要求所配的功放阻尼系数要达到多少）。一般情况下，功放的阻尼系数高一点为好，低档功放阻尼系数小于10时，音箱的低频特征，输出特征，高次谐波特征等都会变坏。（家用功放的阻尼数一般在几十至几百之间。）四、线材的匹配。进口发烧线、神经线林林总总，贵至万余元，次之也要千元至数千元，（当然也有百元以下的），使用效果那是见仁见智的事。好的线材一般情况下都会改善音响器材中某系不足。它的传输理论说起来太复杂，只能简述了。传输线的材料与结构，决定了三个重要参数，即电阻、电容、电感（还有电磁效应、集肤效应、近接效应、电抗等）别看这些参数微小的差距，会直接影响到音响系统频率特征，阻尼特征,信号速率，相位精度，也及音色取向和声场定位等。它的主要作用是，高速传输（尽可能减小信号损失）、抗震动、防杂讯、抗干扰（主要是无线电波rf1射频干扰和em1电磁波干扰等）音箱功放匹配原则（摘自网络）功放与音箱配接四要素功放与音箱配接讲究冷暖相宜、软硬适中，以实现整套器材还原音色呈中性，这仅是从艺术方面考虑。然而从技术方面考虑的要素有：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最大、最充分的发挥。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。功放与音箱：关于什么是功放什么是音箱我这里就不解释了，下面说下使用功放和音箱时需要注意的几点问题及这些设备容易产生故障的地方：1、功率匹配：一般来说功放的功率要大于音箱的功率，正常情况下功放的功率要比音箱的功率大30百分号以上，如果用小功率功放来推大功率音箱时，功放容易过载，会产生对音箱有害的电流，此时喇叭单元很容易损坏。2、阻抗匹配：目前专业音响系统中使用的功放一般都是定阻的，一般功放在4Ω--8Ω工作时最多，有些音响师喜欢一台功放推2只以上音箱，这时就要注意音箱的阻抗了，多只音箱并联时阻抗就会降低，要是低于2Ω时那此时功放就很容易损坏，这种近似短路的工作模式最好不要用。3、功放与音箱之间的线路连接：功放的信号线要尽量用平衡线，如果系统中有多台功放时，最好使用信号放大分配器分出数量足够多、没有衰减的信号线供给每一台功放单独使用，这样可以减少系统噪音、减少隐患、提高信噪比。同时还需要注意的就是音箱线的质量和连接，尽量用比较粗、短的音箱线，连接时一定注意分清正负极和避免短路，特别是专业四芯或四芯以上音箱插头，里面的几个接线柱很小，接线时一定要注意。4、功放后面有时候有很多转换开关，如：单声道工作模式、立体声工作模式、桥接工作模式；还有的有电平大小调整开关、信号频率切换开关等，我们在使用时一定要注意看清这些转换开关，把功放调整到正确的或自己想要的工作状态，否则真有可能造成不可预期的故障。功放与音箱的匹配功放与音箱的匹配?讲到功放与音箱的匹配，说法有很多。生产功放厂商说，功放功率一定要大于音箱功率，这样功放有多余功率储备，声音会好听些；音箱厂商说，音箱功率最好要大点，这样音箱能有较大承受功率，万一系统回受，这样不至于损坏音箱。消费者不知道如何是好？如果我们完全以理论概念来讲，音箱额定承受功率与功放额定输出功率要相同。这就好比婴儿吃奶，多了会吐少了会哭，刚好就相安无事。这没什么特别，但看起来简单的道理，里面却有很多不可告人的秘密。首先，音箱的额定功率是多大？说明书上有写：8欧，150WRMS。请问这代表什么？对于一只2分频音箱来说，它是指这只音箱可以承受从功放输出的150W的额定功率。现在我们做进一步的探讨，这150WRMS是如何分配的呢？因为是2分频，我们假设有一只15寸低音，另一只为1寸驱动器高音，那是否就是150/2，即15寸低音承受75WRMS，1寸驱动器高音承受75WRMS，或者有人说是15寸承受150WRMS，1寸高音也承受150WRMS，很明显这些都不正确。让我们将话题讲远点，为什么要2分音？2分音的目的在于将音频范围有效的分成2频段，因为靠单只扬声器的声音没办法覆盖全音频的信号（在一定声压级范内），例如我们通常知道的分频点1.2KHz，它表示从20Hz-1.2KHz用低音单元（如15寸）来还音，1.2KHz-20KHz用高音单元（1寸驱动器高音）来还音，假设现在音箱已在播放流行音乐，我们简单说低音BASS是从15寸低音出来，而高音三角铁是从1寸驱动器出来的，现在大家可能已经看出，15寸低音所承受的功率要远大于1寸驱动器高音所承受的功率。如果这时你觉得你听到的声音很好，那我们告诉你，80%的功率在15寸低音上，只有少于20%的功率是从高音上出来的。这里我们讲，8/2分功率，其实如果分频点上移或下移，其功率的分配是不同的。800Hz的分频点，其比例大约为6/4；分频点为4.5KHz，比例大约为9/1。所以：对于2分频的音箱，高音与低音所承受的功率是不同的，这种不同是随着分频点的改变而改变的，问题又来了，那分频点对于2分频来说是定多少为好呢？十多年前笔者还是学徒时，师傅讲：分频点是800Hz最能反应人的声音特性。那时，笔者有忙不完的工作，因为大量的高音损坏（当时我们代理PEAVEY，卖得最好的是SP2）在那年代，百威的低音是很好，高音也不错，但是SP2在设计上确实存在很大错误---将分频点设在800Hz，我想当时只有JBL的工程师在笑，笑百威太理想化。当时的理论是：以人的声音来讲，800Hz-2KHz是人声最重要的部分，因此我们2分音音箱不可以将人的声音从2个不同的单元发出，这样会有失真。但是，大量的高音损坏确实让我们不得不承认，这只是理想，实际上是行不通的。现在的年青人可能不知道过去PEAVEYSP2的历史，今天我们如还能看到SP2X新款，大家会发现分频点已变为1.6KHz了，这可是天大的变化，今天PEAVEY的维修人员比我们那时的要轻松，没那么多高音损坏，大家可别以为是品质提高了，相反是品质下降，因为人的声音是从2只不同的单元出来的。这与早期PEAVEY的理论是矛盾的（没办法形势比人强，美国谱尔的音箱人声也许从3只单元出来，但在中国的销售量却超过所有JBL、PEAVEY、BOSE、等厂家有史以来在中国销售的总和）。话讲回来，人声从2只扬声器单元出来又怎样？问题还真不少，大家都讲某某音箱太噪、某某音箱不太透明，等等。原因就是这分频点造成的，15寸低音是纸盆平面发音，灵敏度一般在80-100dB；1寸高音是号角发音，高音驱动器本身的灵敏度一般在105-110dB，加上号筒辅助，其灵敏度可提高1.5-6dB不等。简单的从声音大小上讲：低音单元灵敏度低，声音小；高音单元灵敏性度高，声音大。从声音的方向上讲：低音没有方向性，高音有很强的指向性。而人声是平面发音，有方向性。如何平衡？用衰减高音的方法，我们可以在试验室的某一特定位置达到声音平衡。在离开那个位置后呢？由于存在方向性，很显然高低音就又不平衡了。现场100人我们要满足谁？根本不可能！（