功放与音箱系统的适配

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1、功放与音箱系统的适配，主要指阻抗适配、功率适配、灵敏度适配和音色适配等。一、阻抗适配 功放与音箱要适配，阻抗匹配是最重要的。音箱的标称阻抗应与功放的额定输出阻抗相等或相近。晶 体管功放是低阻抗输出电路；而电子管功放是高阻抗输出电路，它对音箱的阻抗值要求十分严格。但 晶体管低阻抗输出功放仍对负载阻抗值提出了一事实上的要求。例如，原设计功放的输出负载应为8 欧，趋于理想的功放电路，且配接16欧的音箱时，其输出功率约减少一半，而配接4 欧音箱时，输 出功率经增加一倍。但绝大多数功放都不是理想的顶级设备，其输出内阻不可能无限小，其放大环路 不可能提供足够大的电流增益，稳压电源也不可能提供足够大的工作电

2、流。当此功放接入过低阻抗的 音箱时，瞬态特性变坏，失真程度将增加，本应有更大的功率输出，却造成功率值上不去。当功放连 接高于其额定负载阻抗的音箱时，额定输出功率下降，对其他性能指标影响不大；但若电源电压裕量 不大时，可能沿未达到额定功率时，已经发生过载失真。二、功率适配 功放的额定输出功率与音箱的额定输入功率应当相互适应。功放的额定功率应稍大于音箱的额定功率 的1/4,例如，125W的功放宜推动100W左右的音箱。实用音箱都有一定的过载能力，其允许值为 额定放放的1.5倍左右。晶体管功放的过载能力较强，当过载时，其失真度变化较小。三、灵敏度适配功放的输出功率大并不等于音箱的推动力强。强大的推动

3、力与功放的输出功率有关系，还与其他多种 因素有关系，尤其是与音箱的灵敏度有密切关系。音箱灵敏度是决定功放输出功率值的一个重要因素。 目前，高灵敏度的音箱已达到95dB/W/m,有的甚至超过100dB/W/m,而低灵敏度的音箱仅有82 86dB/W/m。许多用于听音乐的HI-FI音箱灵敏度较低（约8284 dB/W/m）； AV功放应尽量配接 灵敏度较高（90dB/W/m左右）的音箱。但灵敏度过高时，音色偏薄、偏亮、重现音乐的细节、韵味 不够。音箱灵敏度的差异，对音箱驱动的要求产生了重大影响。音箱的灵敏度每减少3dB，为了达到 同样的声音强度,需要将功放的输出功率增加1倍。例如，音箱灵敏度由90

4、 dB/W/m降到87 dB/W/m， 原来使用50W功放，现应使功放功率增加到100W。同样，若音箱产生相同的声压级，驱动功率应 增加为 16倍；当音箱灵敏度不相同时，所需驱动功率不相同；灵敏度高的音箱可使用较小的推动功 率，就能取得所要求的音量。在音响器材搭配时，音箱灵敏度适配问题十分重要。音箱灵敏度通常反应的是人耳主观感受的声音大小：有源音箱：灵敏度是指内部放大器的放大倍数和扬声器组合的灵敏度。放大倍数大的接很小音频 输出功率的随身听等小功率音源声音都很大。无源音箱：灵敏度指的是扬声器组合在功放系统在给予音箱1W的1000Hz信号时，1m处产生 的声强大小（单位：dB）有时某些音响系统为

5、了音质和工作的稳定性，被迫降低灵敏度。音箱灵敏度是衡量音箱效率的一个指标，它与音箱的音质音色无关。普通音箱的灵敏度一般在8590dB （分贝）之间，高档音箱则在100dB以上。灵敏度的提高是以增加失真度为代价的，所以作 为高保真音箱来讲，要保证音色的还原程度与再现能力就必须降低一些对灵敏度的要求。灵敏度高的 音箱音质不一定好，而低灵敏度的音箱也不一定就不好。四、音色适配 音色适配的问题在坛子里其实一直在讨论。器材的音色具有主观性，不同的人喜爱不同的音色。音色 搭配需要考虑多种因素，往往需要仔细聆听，多加品味后，才能准确地体会到音响的音色特点。灵敏度概念： 在音响设备中，器材的电声或声电转换能力

6、的大小称为器材的灵敏度。在实际使用中，设备 的灵敏度是在一定的声场中，该设备产生的开路输岀电压或对一定负载的输岀功率,或者在一定的输 入电平（功率）下，该设备在一定位置上所产生的声压级。灵敏度意义：音响设备的灵敏度是一个非常有用的指标，音响师和工程技术人员经常需要它来计算录音或扩声增 益、电平、选择话筒、确定系统的功率配置和扩声声压级以及系统的连接方式、端口设置等等。如果 灵敏度的概念在音响技术中被忽视，可能岀现设备失真、动态不足、声压级不能满足要求、设负荷 过重以及其它声音指标受到影响。灵敏度表达式：在音响设备中，狭义的灵敏度概念主要涉及的电声设备有话筒、音箱；涉及的电气设备有功放、调音 台

7、及周边设备。O1根据采用的单位和连接负载的不同情况，常见的话筒灵敏度有开路灵敏度和有载灵敏度。a、开路灵敏度规定：在单位声压作用下，话筒的开路输出电压：E = V/P 其中E为开路灵敏度，单位可以是mv/u pa或mv/p，也可以是v/paV是开路电压，单位是v或mvP是话筒振膜上的声压，单位是u bar或pa如果以dB的形式表示，开路灵敏度可以表示为：E = 20 lg V/P-20 lg VO/PO （dB）其中VO和PO为基准值，即VO/PO = 1v/u bar或1v/pa基准值的单位不同，所得到的开路灵敏度的计算结果也不同，我国一般采用mv/pa或v/pa为单位。 可见用dB表示的灵

8、敏度必须注明基准值（即OdB值是以v/u bar还是以v/pa为单位），否则灵敏 度标注将没有参照价值。b、有载灵敏度是灵敏度的功率表示法。它是指在单位声压下话筒输出端在额定负载上的输出功率， 单位是mw/u bar，一般取额定负载为6OOQ。通常还可以采用dBm来表示电功率灵敏度，这时候的基准值是lmv/u bar。同时话筒的灵敏度还和测取的频率点有关系（一般取1KHZ），这种灵敏度称为某频率灵敏度；如果 在一定频率范围内取平均值，就称为平均灵敏度。话筒灵敏度概念还涉及声压的问题，如果是利用声场中某点的声压值计算的，就称为声场灵敏度；如 果是直接利用话筒振膜上的声压计算的灵敏度，就称为声压灵

9、敏度。通常我们使用的声场灵敏度，这 时话筒灵敏度标注为：一XXdB或XXmv/u bar（空载、自由场、1KHZ）。O2 音箱的灵敏度类似于话筒，最早的定义中，它被定义为：单位电压作用下音箱产生的声压值。即 E = P / V但是这个定义没有将输入电压结合扬声器的阻抗来考虑，也就使得灵敏度失去了参照价值；同时，音 箱的灵敏度需要反映出它对具体功率的信号转换能力，而不是电压信号的转换能力，所以为了更好地 表征音箱的机电转换能力，一般规定在音箱上施加一定功率的信号后，在一定距离上测得的声压级， 称为音箱的灵敏度，即dB/m/W。通常将音箱在1W输入功率下在其轴向正前方1 m处产生的声压级， 称为其

10、灵敏度。同样，音箱的灵敏度与信号频率有直接关系，而且还与信号的类型有关系。是1KHZ还是500HZ的灵 敏度，是粉红色信号还是正弦波信号，音箱的灵敏度值都有不同的标注。灵敏度输入输出电平 音响设备的输入输出接口一般都有电平值标记或选择键，比如：OdBm、0.775v、+4dB、OdBu等等。 其中，设备输入接口处的电平值一般就是该设备的输入灵敏度，所以某些时候输入输出电平标注可以 归为灵敏度范畴。但并非所有接口电平都具有灵敏度的含义。设备的输入电平值表示该设备允许输入的信号电平值（多数时候有额定值和最大值）。一般情况下， 在额定电平值（OdB）输入信号时，该设备具有额定的输出值（可能是功率，也

11、可能是电平）。一般 情况下，规定： 输入电平基准为 0.775v = 0dB 有时又标注为OdBu和0dBm （见后）。通常，设备的输入电平一般都与其输入灵敏度有密切的联系。各个设备和输入电平或某种模式下的额 定输入电平范围可能不同（即灵敏度不同），有的只标注OdB，有的有-10dB和+4dB或+1OdB供选择。 通常要根据设备或系统的情况来统一设定，否则如果输入信号电平值低于输入灵敏度，就会造成该设 备输出功率或电平不足；如果输入信号电平值超出该设备输入电平范围，就会造成设备输出失真。 设备的输出电平与输入电平情况类似，但是设备输出电平对连接的负载阻抗要求更具体。一般情况下， 输出电平规定的

12、0.775v = OdB是以一定阻抗的负载为前提的（一般取600Q ）。如果负载阻抗增加， 输出电平值还有可能提高。同样，设备的输出电平值也有几种，有OdB的，有+4dB的、还有+1OdB的， 但这和灵敏度没有联系。至于 OdB 和 OdBu 有什么不同，一般情况下规定：OdBm是在600Q负载上得到的电平值为0.775v，即在该负载上得到的功率是lmW。这就是一般所说 的灵敏度的功率表示法，这里的 m 是指毫瓦级的功率电平。OdBu是在开路情况下，该设备输出口得到的电平值为0.775V。另外，还有一些输入输出电平是以DBV和DBU的形式表示的，一般规定：OdBv=1.OV OdBu=1.Ou

13、V 从上面关于灵敏度和电平的分析、比较可以看出：各类设备的灵敏度在数值上有所区别，含义也有不 同，同时基准参照值也不相同。即使是同一类型的设备，它们的灵敏度在数值上可能也有很大差别。话筒方面：一般动圈话筒的灵敏度要低些，通常情况下为:O.2 mv/pa 几个mv/pa而电容话筒的灵敏度要高些，通常情况下为:几个mv/pa 十几mv/pa甚至几十mv/pa但是铝带式电容话筒的灵敏度要低些。音箱方面：般咼音扬声器的灵敏度咼些，有的可以达到lOOdB/m/W以上（这就是为什么音箱中要增加咼音衰 减网络的原因）；通常低音扬声器的灵敏度要低些，低的可能只有8O dB/m/W左右。对于其它设备，一般输入灵敏度都是以OdB为基准的，但少数设备有-1OdB和+4dB可以选择。 而最大输入输出电平的情况就差别很大了，在不失真的情况下，有的可能是+1OdB，+15dB，也有可 能是+24dB， +32dB甚至更高。