设计音响系统时如何匹配功放与音箱

时间:2021/09/04 来源:专业视听网

关键词: S-TRACK、声菲特数字音频

在设计一套音响系统时,要达到高品质的音质效果,又避免不了遇到功放与音箱的搭配问题。否则选择再好的音响器材,也发挥不出其应有的性能。现在,小编就从技术层面,给大家分享下必须掌握的音箱和功放匹配的3个要点。

01功率匹配

常常有人认为功率放大器的额定功率与扬声器的额定输入功率的值必须大小相当才算功率匹配,以为只有这两个参数的数值大小完全相同时,就算是功率匹配好了。其实这种做法是片面的,这两个参数从概念上来说是完全不同的,不能简单粗暴的如此设计我们的音响系统。

那么什么是功率放大器的额定输出功率呢?这个参数指标是失真所限制的功率,如果实际输出功率超过这个输出功率的电平,那么我们的功放输出将产生明显削波失真,所以必须留有足够的动态范围余量。而扬声器的额定输入功率指的音箱或者扬声器在一定时间里连续工作而不损坏的功率。

扬声器连续工作,根据国家标准规定扬声器的额定输入功率是指给扬声器该功率粉红噪声信号电平,使扬声器连续工作100h不损坏的极限功率。

当然,另一种极端情况,假设用较小功率的功放去驱动大功率的扬声器,则功放动态范围不够,当扬声器尚未达到所需输出声压时,功放已限幅失真。且表现为声音上不去,旋钮拧到头也不能到达能够满足使用的声压,可调性很差。

02阻抗匹配

在阻抗匹配这个原则中,我们通常将阻抗相等作为最理想的匹配状态,这个时候功率放大器与扬声器都处于一个极好的工作状态。功率放大器处在最好的负载输出状态时,可以输出一个最大不失真的功率,得到的声音也是最为理想的。

反过来思考,假如功放的阻抗小于扬声器的阻抗会怎么样?比如一只4Ω的功放接上一个8Ω的音箱?根据功率计算公式:P=U*U/R,我们可以得到:功放的输出功率仅为额定功率的一半,这个时候可以明显感觉到出来的声音非常小,也就是我们所讲的声压级不够等情况,但是因为这样使用并不会造成设备损坏这样大的坏结果,所以说这种特殊用法可以使用,只限于某些特殊的情况应急,但是考虑到使用体验和实际需求,并不推荐如此匹配阻抗。

同样的如果用一只阻抗8Ω的功放接上了一只4Ω的音箱会出现什么样的情况呢?这时候接的负载实际为4Ω,同样根据功率P=U*U/R,这个时候的电流变成之前的1.4倍左右,所以功放一直处于一种满载的状态,大电流很容易烧坏音箱。这种使用方法是一定要避免的,使用或者现场调试过程中一定要特别注意。

03频带匹配

频带匹配是我们接触比较少的一种匹配考虑,但是它也会直接影响到我们的使用和最终音质的体验。

频带匹配的概念可以解释为:为了获得较快速的动态响应和较好的高频特性,功率放大器的频带应相当宽。

做法是:通常功率放大器的电频率响应要求平直,其频带宽度应当远大于扬声器的声频率响应宽度。扬声器的声频率响应宽度最多只能达到20Hz-20KHz,而功率放大器的电频率响应宽度可达10Hz-100KHz。也就是在挑选合适的功放、音箱时,注意这些参数是否满足要求。

除了上述三种匹配的考虑角度,功放与扬声器的匹配还讲究冷暖相宜、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,也是不能忽略的一部分。想象一下一套系统的颜色和风格截然不同时,即使获得了良好的音质体验,但是不好的观感,也会造成系统设计的失败。所以,在匹配功率放大器和音箱时考虑到了上述种种因素,就可以让器材的性能得到最优的发挥,音质效果达到最理想的状态。

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