安裝一套音響系統(tǒng)時(shí),不免遇到功放與音箱的配接問題。在音色方面,會(huì)注意其搭配上是否冷暖相宜、軟硬適中,最終使整套器材還原音色呈中性,這僅是從藝術(shù)方面考慮。從技術(shù)方面考慮功放與音箱配接的要素有:1.功率匹配,2.阻抗匹配,3.阻尼系數(shù)的匹配,4.靈敏度匹配,5.音色匹配。如果我們?cè)谂浣訒r(shí)認(rèn)識(shí)到上述五點(diǎn),可使所用器材的性能得到較大、最充分的發(fā)揮。
1、功率匹配
為了達(dá)到高保真聆聽的要求,額定功率應(yīng)根據(jù)較佳聆聽聲壓來(lái)確定。我們都有這樣的感覺:音量小時(shí)、聲音無(wú)力、單薄、動(dòng)態(tài)出不來(lái),無(wú)光澤、低頻顯著缺少、豐滿度差,聲音好像縮在里面出不來(lái)。
音量合適時(shí),聲音自然、清晰、圓潤(rùn)、柔和豐滿、有力、動(dòng)態(tài)出得來(lái)。但音量過大時(shí),聲音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感覺。因此重放聲壓級(jí)與聲音質(zhì)量有較大關(guān)系,規(guī)定聽音區(qū)的聲壓級(jí)較好為80~85dB(A計(jì)權(quán)),我們可以從聽音區(qū)到音箱的距離與音箱的特性靈敏度來(lái)計(jì)算音箱的額定功率與功放的額定功率。
功放電路的輸出功率有多種名稱,例如額定功率(RMS)、音樂功率、峰值音樂功率(PMPO)等,它們的含義互不相同,但應(yīng)用最多、最重要的功率是額定功率。商家還經(jīng)常制造出其它名稱的功率,這些都是出于商業(yè)的宣傳,或是躲避弱點(diǎn)、宣傳優(yōu)點(diǎn)的作法。
嚴(yán)格的額定功率應(yīng)當(dāng)對(duì)頻響范圍、諧波失真、負(fù)載阻抗和信噪比等作出嚴(yán)格的規(guī)定,缺少這些限制條件的額定功率數(shù)值是沒有價(jià)值的。額定功率應(yīng)是一種綜合性的技術(shù)指標(biāo)。
功放的額定輸出功率與音箱的額定輸入功率應(yīng)當(dāng)相互適應(yīng)。功放的額定功率應(yīng)稍大于音箱的額定功率的1/4,例如,125W的功放宜推動(dòng)100W左右的音箱。實(shí)用音箱都有一定的過載能力,其允許值為額定功放的1.5倍左右。晶體管功放的過載能力較強(qiáng),當(dāng)過載時(shí)其失真度變化較小。
在實(shí)際使用功放和音箱時(shí),平時(shí)都達(dá)不到額定功率值,所使用的實(shí)際平均功率比較小,所實(shí)用的功率僅為額定功率的1/3--1/5。功率要適配、匹配,從表面看是兩者額定功率相近,實(shí)際是指功率的儲(chǔ)備量、富余量相適應(yīng);換言之,使功放和音箱長(zhǎng)時(shí)間(例如8小時(shí))工作于額定功率狀態(tài)下(在規(guī)定的頻響范圍、失真度、信噪比格阻抗等條件限制下),都不能出現(xiàn)各種問題。
在不降低限制條件的情況下,當(dāng)增加音箱世界形勢(shì)功放功率值時(shí),售價(jià)也將飛速嗇。在普通小聽音房間條件下(例如20平方米以下),不需要選用輸出功率過大的功放,額定功率60-80W(8歐)的功放已能完成一般的播放任務(wù)。
為了使音箱在受節(jié)目信號(hào)中的猝發(fā)強(qiáng)脈沖的沖擊而不至于損壞或失真。這里有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值可參考:所選取的音箱標(biāo)稱額定功率應(yīng)是經(jīng)理論計(jì)算所得功率的三倍。
電子管功放和晶體管功放相比,所需的功率儲(chǔ)備是不同的。這是因?yàn)椋弘娮庸芄Ψ诺倪^荷曲線較平緩。對(duì)過荷的音樂信號(hào)高品質(zhì),電子管功放并不明顯產(chǎn)生削波現(xiàn)象,只是使顛峰的高品質(zhì)變圓。這就是我們常說(shuō)的柔性剪峰。
而晶體管功放在過荷點(diǎn)后,非線性畸變迅速增加,對(duì)信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重削波,它不是使顛峰變圓而是把它整齊割削平。有人用電阻、電感、電容組成的復(fù)合性阻抗模擬揚(yáng)聲器,對(duì)幾種高品質(zhì)的晶體管功放進(jìn)行實(shí)際輸出能力的測(cè)試。結(jié)果表明,在負(fù)載有相移的情況下,其中有一臺(tái)標(biāo)稱100W的功放,在失真度1%時(shí)實(shí)際輸出功率僅有5W!由此對(duì)于晶體管功放的儲(chǔ)備量的選。10倍的高保真功放,6~7倍的民用高品質(zhì)功放和3~4倍的民用中檔功放,
對(duì)于系統(tǒng)的平均聲壓級(jí)與較大聲壓級(jí)應(yīng)留有多少余量,應(yīng)視放送節(jié)目的內(nèi)容、工作環(huán)境而定。這個(gè)冗余量較低10dB,對(duì)于現(xiàn)代的流行音樂、蹦迪等音樂,則需要留有20~25dB冗余量,這樣就可使得音響系統(tǒng)安全,穩(wěn)定地工作。
2、阻抗匹配
簡(jiǎn)單地說(shuō),功放的額定輸出阻抗應(yīng)與音箱的額定阻抗相一致。此時(shí),功放處于較佳設(shè)計(jì)負(fù)載線狀態(tài),因此可以給出較大不失真功率,如果音箱的額定阻抗大于功放的額定輸出阻抗,功放的實(shí)際輸出功率將會(huì)小于額定輸出功率。
如果音箱的額定阻抗小于功放的額定輸出阻抗,音響系統(tǒng)能工作,但功放有過載的危險(xiǎn),要求功放有完善的過流保護(hù)措施來(lái)解決,對(duì)電子管功放來(lái)講阻抗匹配要求更嚴(yán)格。
功放與音箱要適配,阻抗匹配是最重要的。音箱是功放的負(fù)載主體,音箱的標(biāo)稱(或稱額定)阻抗應(yīng)與功放的客定輸出阻抗相等或相近。功放電路應(yīng)當(dāng)配接多少額定負(fù)載阻抗值,這是生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)功放的一項(xiàng)基本參數(shù)。
晶體管功放是低阻抗輸出電路;而電子管功放是高阻抗輸出電路,它對(duì)音箱的阻抗值要求非常嚴(yán)格。但晶體管低阻抗輸出功放仍對(duì)負(fù)載阻抗值提出了一定的要求。例如,原設(shè)計(jì)功放的輸出負(fù)載應(yīng)為8歐姆,叵屬于理想的功放電路,且配接16歐姆音箱時(shí),其輸出功率約減少一半,而配接4歐姆音箱時(shí),輸出功率約增加一倍。
但絕大多數(shù)功放都不是理想的高品質(zhì)蘇州,其輸出內(nèi)阻不可能無(wú)限小,其放大環(huán)路不可能提供足夠大的電流增益,穩(wěn)壓電源也不可能提供足夠大的工作電流,當(dāng)此功放接入過低阻抗的音箱時(shí),瞬態(tài)特性變壞,失真程度將增加,本應(yīng)有更大的功率輸出,卻造成功率值上不去。
對(duì)于標(biāo)定外接4-16歐姆負(fù)載的功放,應(yīng)盡量接到阻抗范圍中值的音箱上。當(dāng)功放連接高于其額定負(fù)載阻抗的音箱時(shí),額定輸出功率下降,對(duì)其它性能指標(biāo)影響不大;但若電源電壓裕量不大時(shí),可能尚示達(dá)到上旨的額定功率時(shí),已經(jīng)發(fā)生過載失真。
要看到,當(dāng)阻抗不匹配時(shí),可能引起功放的阻尼系數(shù)變動(dòng)。功放的阻尼系數(shù)是功放負(fù)載阻值(主要是音箱阻抗值)與功放輸出內(nèi)阻之比。當(dāng)音箱阻抗值變動(dòng)時(shí),可引起功放的阻尼系數(shù)變動(dòng)。
若阻尼系數(shù)變得過小,音箱的低頻特性、輸出聲壓頻率特性、高次諧波失真特性等都將變壞,輸出音頻(尤其低音頻)臃腫混濁,伴有天真。若阻尼系數(shù)過大時(shí),將使低頻量感減弱,聲音干巴,不豐厚,但這種情況不多見,而且對(duì)實(shí)際重放效果影響不大。
3、阻尼系數(shù)的匹配
阻尼系數(shù)KD定義為:KD=功放額定輸出阻抗(等于音箱額定阻抗)/功放輸出內(nèi)阻。
由于功放輸出內(nèi)阻實(shí)際上已成為音箱的電阻尼器件,KD值便決定了音箱所受的電阻尼量。KD值越大,電阻尼越重,當(dāng)然功放的KD值并不是越大越好,KD值過大會(huì)使音箱電阻尼過重,以至使脈沖前沿建立時(shí)間增長(zhǎng),降低瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。
因此在選取功放時(shí)不應(yīng)片面追求大的KD值。作為家用高保真功放阻尼系數(shù)有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)值可供參考,較低要求:晶體管功放KD值大于或等于40,電子管功放KD值大于或等于6。
保證放音的穩(wěn)態(tài)特性與瞬態(tài)特性良好的基本條件,應(yīng)注意音箱的等效力學(xué)品質(zhì)因素(Qm)與放大器阻尼系數(shù)(KD)的配合,這種配合需將音箱的饋線作音響系統(tǒng)整體的一部分來(lái)考慮。應(yīng)使音箱的饋線等效電阻足夠小,小到與音箱的額定阻抗相比可以忽略不計(jì)。其實(shí)音箱饋線的功率損失應(yīng)小于0.5dB(約12%)即可達(dá)到這種配合。
4、靈敏度匹配
功放的輸出功率大并不等于音箱的推動(dòng)力強(qiáng)。強(qiáng)大的推動(dòng)力與功放的輸出功率有關(guān)系,還與其它多種因素有關(guān)系,尤其是與音箱的靈敏度有密切關(guān)系。音箱靈敏度是決定功放輸出功率值的一個(gè)重要因素。
音箱靈敏度的一種定義是:向音箱送入1W的電功率,在音箱前軸線上1米處,可以獲得的聲壓(dB),單位是dB/W/m。例如,音箱的靈敏度為86dB/W/m,它表示音箱輸入1W電功率,在音箱前軸線1m處的聲壓為86dB。目前,高靈敏度的音箱呆大寫95dB/W/m,甚至超過100dB/W/m,而低靈敏度的音箱僅有82-86dB/W/m。許多用于聽音樂的hI-Fi音箱靈敏度較低(例如82-84dB/W/m);AV功放應(yīng)盡量配接靈敏度較高(90dB/W/m左右)的音箱。但靈敏度過高時(shí),音色偏薄、偏亮,重現(xiàn)音樂的細(xì)節(jié)、韻味不夠。
音箱靈敏度的差異,對(duì)音箱驅(qū)動(dòng)功率的要求產(chǎn)生了重大影響。音箱的靈敏度每減少3dB,為了過到同樣的聲音強(qiáng)度,需要將功放的輸出功率增加1倍。例如,音箱靈敏度由90dB/W/m降到87dB/W/m,原來(lái)使用50W的功放,現(xiàn)應(yīng)使功放功率增加到100W。
同樣,若音箱產(chǎn)生相同的聲壓級(jí),驅(qū)動(dòng)功率應(yīng)增加為16倍;換言之,若使用160W的功放來(lái)驅(qū)動(dòng)83dB/W/m的音箱時(shí),那么需使用10W的功放即可驅(qū)動(dòng)95dB/W/m的音箱,它們可產(chǎn)生相同的聲壓,可見,當(dāng)音箱靈敏度不相同時(shí),所需驅(qū)動(dòng)功率不相同;靈敏度高的音箱可使用較小的推動(dòng)功率,就能取得所要求的音量。在音響器材搭配時(shí),音箱靈敏度適配問題非常重要。
5、音色匹配
音色適配是指功放與音箱的音色要恰當(dāng)?shù)叵嗷ゴ钆,以取得用戶所喜愛的重放音色。器材的音色具有主觀性,不同的人喜愛不同的音色,性格、愛好、文化修養(yǎng)和經(jīng)歷等都影響聆聽者對(duì)音色的偏愛。
由于不同國(guó)家的歷史變遷和民族文化不同,因而不同國(guó)家的音響器材也有不同的音色特點(diǎn)。例如,英國(guó)音箱發(fā)聲溫暖甜美,德國(guó)音箱中規(guī)冷艷,法國(guó)音箱靚麗華貴,丹麥音箱音樂味濃重,美國(guó)音箱凌厲宏亮等。即使國(guó)產(chǎn)器材,仔細(xì)聆聽后也會(huì)感到具不有同的特色,惠威、美之聲、飛樂、南鯨、銀笛等國(guó)內(nèi)資歷深厚音箱都各具特色。電子管功放音色溫暖,但瞬態(tài)響應(yīng)較差;晶體管甲乙類功放的音色較明亮,但略感生硬;而晶體管甲類功放則介于兩者之間。
由于各種功放和音箱都各具音色特點(diǎn),有的音色偏溫暖,有的偏冷艷,有的偏軟,有的偏硬,因而用戶可根據(jù)音色特點(diǎn)將它們搭配在一起,可形成獨(dú)具音色特點(diǎn)的音響器材系統(tǒng)。通過合理搭配器材,揚(yáng)長(zhǎng)避短,進(jìn)行冷暖互補(bǔ),軟硬相配,取得優(yōu)美的音色。
比如,使用音色明亮粗獷的功放去搭配音色柔和的音箱,利用互補(bǔ)作用,可取得較中性的音色。人們認(rèn)為,美國(guó)JBL音箱動(dòng)態(tài)凌厲,頻響寬,瞬態(tài)特性好,非常適于播放大動(dòng)態(tài),爆棚音樂;而日本天龍的AV功放音色準(zhǔn)確細(xì)膩,失真度小,僅是底聲偏硬、偏明亮。
若用天龍AV功放去推動(dòng)美國(guó)JBL音箱,將會(huì)取得優(yōu)良的家庭影院音響效果。相反,如果用戶對(duì)某類音樂具有明顯的偏愛,不妨選用同樣音色的功放和音箱,音色搭配需要考慮多種因素,往往需要經(jīng)過仔細(xì)聆聽、多加品味后,才能準(zhǔn)確地體會(huì)到音響的音色特點(diǎn)。如果希望將Hi-Fi與家庭影院兼顧起來(lái),建議勿使用個(gè)性過強(qiáng)的器材,盡量使用脾氣隨和、音色中性的器材。
|