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项目介绍 / Project introduction

浅谈功放与音响设备的匹配
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功放也叫扩音机,是一种把微弱的电信号进行放大,驱动扬声器发声的一种音响设备音响设备也称为扬声器,通常由喇叭单元及箱体组成,是一种把电信号转成声音信号的发声器件。功放与音响设备的匹配,重点指功率或阻抗匹配,需要认真对待,在设计和安装一套音响系统时,其工作原则是要把“音乐的真实还原”放在第一位。从......

产品应用场景图 / Application scenarios

功放也叫扩音机,是一种把微弱的电信号进行放大,驱动扬声器发声的一种音响设备;音响设备也称为扬声器,通常由喇叭单元及箱体组成,是一种把电信号转成声音信号的发声器件。功放与音响设备的匹配,重点指功率或阻抗匹配,需要认真对待,在设计和安装一套音响系统时,其工作原则是要把“音乐的真实还原”放在第一位。从声艺角度来看,则要考虑其搭配上是否软硬适中,最终还原真实中性的音色。

聆听音乐时,作为听众的我们有着这样的体会:音量小时,声音苍白、无力、动态出不来,声音似乎是缩在里头不出来;音量合适时,音色圆润、丰满、有力、明亮、动态一下子就能出来;但是如果音量过大时,音色尖噪、刺耳。对此我们有必要确定功放与音响设备的配接。在实际使用音响设备时,平时一般都达不到额定功率值,所使用的实际平均功率仅为额定功率的1/2~1/3。功放与音响设备的匹配就是人们常说的是大马拉小车、小马拉大车还是中马拉中车的问题,从表面上看很简单,其实问题比较复杂。如果功放与音响设备不匹配,则音响设备就会出现各种问题,甚至烧毁设备。

浅谈功放与音响设备的匹配

下面从专业技术方面来谈谈功放与音响设备的配接问题。

1、阻抗匹配

功放与音响设备要完美配接,阻抗匹配是最重要的。音响设备的额定阻抗应与功放的额定阻抗相等或相近,尤其是电子管功放与音响的阻抗更应相等,此时功放信号失真最小、效率最高、有足够的输出功率,因此输出最大不失真功率,这种配接方式趋于完美;如果音响设备的阻抗大于功放的额定输出阻抗,则功放的实际输出功率将会小于额定输出功率。比如8Ω的喇叭,可以接到4Ω功放的输出端,但这样音响设备是得不到最大的功率。如果音响设备的阻抗小于功放的额定输出阻抗,音响设备能工作,但功放有烧毁的危险,此时要求功放有过流保护,否则开大音量很有可能烧毁音响,尤其是胆机(电子管功放)阻抗匹配更加严格。比如4Ω的喇叭就尽量不要接到8Ω功放的输出端,此配接不仅会大大增加失真度,还极有可能烧毁功放,因为阻抗8Ω比4Ω大,虽然你开的音量不是很大,感觉上很安全,但功率放大器并不是因为你的声音小而安全,功放内在的功耗并没有相应减少而有极有可能造成内部功率管过热烧毁。如非要接到8Ω的输出端,应在4Ω的喇叭中串接一个和4Ω功率相同的喇叭或大于4Ω的电阻后才能接到8Ω的功放输出端使用,但这样也得不到最大输出功率。

2、功率匹配

如果音响设备铭牌上所示的标称阻抗符合匹配条件,而音响设备承受的功率比功放功率要小,这就是所谓大马拉小车,则功放推动的功率富裕,听起来就很舒服,这就是人们常说的“功放储备功率要大”,功率裕量充足,这样能让音色更明亮、圆润,失真率更小,音质自然更好。在同等阻抗条件下,音响设备的额定功率与功放的额定功率之比1∶1.2~1.5倍最佳,比如(96~120)W/8Ω的功放配80W/8Ω的音响设备,这是一种较理想的匹配。如果音响设备的额定功率大于功放的额定功率,这种配接方式就是所谓小马拉大车,这种方式比较安全,甚至家里的小孩都能操控音响设备,但这时功放的推动力会显得不足,调音台音量推到底了仍觉得力不从心,这样就要提高增益,如果提升过多就会超过电路的动态范围而产生失真,如80W/4Ω功放与140W/4Ω音响设备,这种匹配方式往往较差。如果音响设备的额定功率等于功放的额定功率,这种配接方式就是所谓的中马拉中车,完全正确,尤其是电子管功放,对音响设备的功率、阻抗匹配非常严格。

3、阻尼系数的匹配

阻尼系数定义为功放额定输出阻抗与功放输出内阻的比值。在通常情况下,阻尼系数要求高一些好,当然也不是说越高越好,阻尼系数过大会减小一些响应时间,当输入信号停止时,扬声器也立马就停止发声,就如汽车紧急制动一样刹住刹车。若阻尼系数过小,当输入信号停止后,扬声器不是马上就停止發声,而是要缓冲一段时间才逐渐停止,如果缓冲的时间越长,则会产生前面的声音还在回荡,后面的声音又来了,这样前后声音信号混合在一起,会使喇叭内发出的声音混浊、不干脆,影响听音效果。一般正规厂家及中高档功放设备都会标出阻尼系数这一参数,杂牌的或低档的产品对阻尼系数几乎都忽略了。家庭功放的阻尼系数一般在数十左右,专业功放可达到数百以上。

浅谈功放与音响设备的匹配

4、灵敏度匹配

灵敏度是音响设备中一个重要的指标,它是反映声-电、电-声转换能力的大小,是指对音响设备送入一定功率信号后,在一定距离内测得的声压值,单位是dB/W/m,简单地说就是向音响设备送入1W的功率信号,在音响设备前1m处,获得的声压为1dB。但是向音响设备送入的输出电功率大并不是说音响设备的响度强,还与其灵敏度有关系。比如得到同样的声压值,音响设备的灵敏度每增加3dB,向功放的送入的功率就可减小1倍。一般来说低音音响的灵敏度略低,一股只有75~85dB/W/m,高音音响的灵敏度高一些,可达95dB/W/m,甚至超过100dB/W/m,但灵敏度也不能过高,认为灵敏度高了,只要送入更小的功率就能实现高响度,其实这只是片面的说法,灵敏度过高反而使音响设备的动态范围过小,导致音色偏亮,音质细节不足,这就迫切使灵敏度要降低。但也不能说灵敏度低了音质就好,灵敏度高了音质就差,灵敏度只是反映电声转换能力的指标。

5、音色匹配

所谓音色,简单地说就是声音的特征,与发声体的材料及结构有关,不同的声音其频率特性也不同。不同国家、不同朝代、不同人物、不同文化对音色的认知都不一样。例如,大提琴、笛子与人发出的声音就不一样,音色没有好坏之差,只要能够辨别就可以了,就像手机号码一样,没有好坏之别,我们都知道一个乐音由一个固定的基音和比这个基音高数倍的泛音构成,音响师通过人耳听觉能力来鉴别,如果低频泛音不足,音色就苍白无力,如果中频泛音不丰富,音色就发散、不集中,如果高频泛音不足,音色就失去个性、表现暗淡。比如利用冷暖互补作用来搭配音色偏激的功放与平和的音响设备,以取得适中的音色。

6、线材的匹配

音响设备连接的各种线材,其质量好坏、长短、粗细都影响音质,我们可以把线材比作是连接各地的公路,路的质量决定车辆通行的效率。在实际的音响系统中,连接各设备之间的音响线内部存在着电阻、电容、电感等参数,同时还存在着诸如电磁感应现象等,这些参数通过信号的传输会影响音质,由于这些分布电容、电感等的存在,会影响信号的高保真传输,故音响线材与设备一样也要选择得当,反过来如果线材很差就算设备再好也无济于事,故线材与设备是不可分割的。好的线材价格昂贵,其导电性十分良好,传输能力、抗电磁干扰能力强,故能减少信号传输中的各种损失,大大改善音响效果。

大家在匹配时要注意上述六条原则,掌握好了就可使功放与音响设备之间相得益彰。