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有关于功放跟音箱的功率匹配问题

时间:2020-09-25  作者:  来源:宏志电声



  这是个很多人关注的问题,行内也有很多说法,对于这个问题,如果是孤立,不是从系统的角度去看待,怎么配都有问题。


  首先,我们要搞清楚音箱功率的概念,这个概念错了,一切关于功率匹配的讨论都是错,比如,经常听到的说法有,这个音箱功率很大,没有功放够力推它。


  这是个错误的认知!


  音箱功率的概念,跟一般电器不同,电器功率的概念是“需要”,需要供应给它标称的功率才能有效工作,如一个1000瓦的电饭锅就需要给它提供1000瓦的功率才能工作,而音箱功率则是“承受”,概念完全不同,标称1000瓦表示这个音箱能承受1000瓦的功率,而不是必须要给它1000瓦才能工作,你给它1瓦功率它就发出对应1瓦的声压。


  有时候,会有个现象,用台功率不是很大的功放推动一个标称功率很大的音箱,感觉不够力,声音出不来,这个情况不能简单理解为音箱功率太大功放推不动,音箱或功放本身有问题,都会产生这种现象,而不是它们各自功率的大小问题。


  清楚了音箱功率的概念,我们接下来讨论功放跟音箱的匹配问题。


  不能孤立的去看功放音箱功率的匹配问题,而必须结合具体应用才能获得正确结果。


  首先,要知道这是个什么样的应用,比如,一个安静的会议厅跟一个电音酒吧,考虑就完全不同。


  假设,一个对声压要求平缓的场所,需要在8米处产生100db声压,先随机设定一只灵敏度为98db/1m的音箱,根据距离和声压的物理规则计算所需要的功率。


  根据距离增加一倍,声压降低6db的物理定律算得,灵敏度为98db/1m的音箱在8米处的声压降至80db,再根据每增加一倍功率,声压增加3db的物理定律推算,给音箱加上128w的功率即可产生101db声压,结论是,在这个应用中,配置一只灵敏度为98db,承受功率130瓦的音箱即可满足应用需要。


  根据实际应用的经验,需要为音乐的动态因素加上20db的功率余量,即10倍,1280瓦,确保功放自身不容易过载,功放过载会输出大量的高频失真成份,对喇叭造成严重冲击,特别是高音单元。


  功放功率越小,越容易过载失真,越容易烧喇叭。


  有人会问,功放功率是喇叭的十倍,喇叭不会烧掉吗?


  答案是不会!


  因为,根据应用要求,在8米处只要有100db声压就足够,功放给音箱输送128w功率即可满足需要,再大的功率已经超过要求,并且会让听着不能忍受,所以,也不会继续往上推,所以,虽然所配功放功率大很多,但正常用不到,超出的部分只是用来应付瞬间峰值需要,确保功放自身不过载,而不是要将全部功率都倾卸到音箱上!音箱能短时间承受没过载失真的大功率信号,只要不是持续性的。


  没有功率余量的功放,在音乐峰值来临的时候,会因为过载而产生削波失真,轻的导致声音变差,严重的则会烧高音,直至低音喇叭也一块烧掉。


  另外,用户觉得声压够,就不会再继续推大音量,声压过大他自己会受不住。


  接下来,我们看看如何选择音箱的功率。


  理论上讲,128瓦的音箱就可以满足需要,只是没有功率余量。


  喇叭振膜是个运动部件,它的振幅越大失真越大,在接近满负荷的状态下失真会变得很大,为了保证良好的音质,应尽量让音箱工作在小功率轻载状态,远离满载,如果不是很激烈,动态很大的应用,可考虑让音箱平常工作的功率不超过额定功率的三分之一,按这个原则,我们应该选配承受功率400瓦以上的音箱。但如果是大动态激烈的应用,则应该预留10倍的功率余量。


有关于功放跟音箱的功率匹配问题

  

  上图是一个喇叭的输入电压跟失真的关系图,不同颜色的线代表不同电压,可以看到,随着输入电压的增大,失真跟着增加。


  经常满负荷工作,喇叭也容易损坏。


  在这个例子里,选择灵敏度为98db/1m,400瓦功率的音箱,配合1300瓦的功放,能够很好的满足在8米处产生100db声压的应用需要。


  上面,是以一只音箱作为例子来说,实际应用中通常是很多音箱的组合,但原理一样。


  结论

  音箱跟功放的匹配问题必须结合具体的应用项目去考虑,否则,怎么配都可能是错的,匹配合理,哪怕是功放功率比音箱大上十倍以上也是安全!


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