如何用好音響系統(tǒng)中的功率放大器

 前兩次我們談了功放功率的確定和如何判斷功放的好壞,今天我們來談?wù)劰Ψ藕?FONT color=#000000>音箱的接法。

    一．功放與音箱的接法

    我們知道功放是放大音頻信號用以推動音箱喇叭單元的。但在實(shí)際應(yīng)用中問題卻相當(dāng)復(fù)雜，為什么這樣說呢？

    大家知道，音箱有音箱的標(biāo)稱功率，而這種功率在實(shí)際應(yīng)用中，信號電壓并非都是某個頻率的正弦波，而是可以分解為諸多諧波的復(fù)合波，其平均功率并非就是正弦波條件下的平均功率；第二功放的輸出模式，前面我們分析過有立體聲輸出、并聯(lián)輸出和橋型輸出三種模式，究竟應(yīng)該如何選用呢？第三.功放的輸出阻抗與音箱的輸入阻抗有不同的含義，究竟是一樣好還是盡量選擇小阻抗的音箱好？等等。

    因此，了解功放與音箱的接法是用好功放所必須了解的。

    1、功率匹配

    按照我們一般的理解，功放的功率與音箱相等是最合理、最安全的，其實(shí)不然。

    由于定義、測試功放的輸出功率，是采用正弦波平均額定功率，而音箱大都工作在放大音頻信號狀態(tài)，也就是非正弦波狀態(tài)，考慮到對音頻信號我們更多地以粉紅噪聲來代替，而粉紅噪聲信號的峰值電平比正弦波信號的平均值要大6倍，而要保證峰值信號完整放大（不削波），也即要求功放的輸出功率必須是音箱功率的6倍，當(dāng)然這是比較奢侈的，一般音箱大都不會工作在額定功率狀態(tài)。我們可以選2倍，但不可以小于音箱的功率。

    大家可能要問，為什么功放的輸出不能小于音箱的功率呢？功放的功率小對音箱不是更安全嗎？結(jié)論恰恰相反。

    我們知道，功放的額定輸出功率就是最大不失真功率（失真度一定），當(dāng)我們加大輸入信號的強(qiáng)度，功放的輸出信號也會隨著增大，但此時，其失真度迅速加大。從功放管的工作狀態(tài)來說，處于飽和狀態(tài)，從波形分析來看是產(chǎn)生了消波失真。即輸入為正弦波時，輸出為接近方波的波形。進(jìn)一步從理論分析，這樣的波形按傅立葉級數(shù)展開，存在大量的高頻諧波。因而對音箱的高音頭是很大的沖擊，大都會把音圈燒掉。

    2、頻率匹配

    現(xiàn)在的功放，其頻率響應(yīng)一般可輕松地做到20~20K，但一般音箱大多只能做到80~16K，很少能做到20~20K，因此，我們在系統(tǒng)工作時，不應(yīng)該也沒有必要把功放的頻響都工作在20~20K，而是借助周邊設(shè)備進(jìn)行低切或高切，以適應(yīng)音箱的頻帶寬度，使聲音變得好聽。

    3、阻抗匹配

    功放與音箱都有各自的標(biāo)稱阻抗值，前已述。音箱的阻抗越小，功放的輸出功率越大，但這時對功放的影響較大，主要是輸出功率及穩(wěn)定性。功放的輸出功率增大，意味著流過功放管的電流增大，此時，功放管的溫度要上升，溫度上升，功放管的可靠性要下降；另一方面，由于功放的內(nèi)阻及線阻的存在，音箱阻抗減少，相對線損增加，直接導(dǎo)致了音箱獲得的功率減少，導(dǎo)致效率下降，因此要求兩者阻抗要匹配，一般配8Ω或4Ω的音箱較合適，過大過小均不妥（尤其是多個音箱串、并聯(lián)的時候）。

    4、功放與音箱的聯(lián)接

    所謂聯(lián)接主要是3個方面：一是相位問題，一般功放和音箱均用紅、黑接線柱表示其極性（也即相位），一般在單個音箱的使用中，我們不需要考慮相位，在雙聲道（兩個音箱工作）時，如兩個音箱相距6~8米以上，我們也沒必要考慮相位，因?yàn)閮梢粝涞南嚓P(guān)性不是很大，只有在多個音箱組合使用，且堆疊在一起時，我們才考慮相位問題，即相位必須一致。二是功放輸出采用何種形式。前面我們說過功放有三種輸出形式：雙路輸出、并聯(lián)輸出和橋型輸出。我們應(yīng)該如何來選擇呢？據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)：一般情況下可以選擇雙路輸出（立體聲接法），這是常見的，但有時，一臺功放不是作為立體聲擴(kuò)大形式，而是需要推動同一路信號的眾多音箱或是超低音箱（無方向感，不分聲道），這時我們可以用同一路信號輸入的并聯(lián)形式，其輸出的兩路均為同一信號，分別推一個音箱，而如果功放的輸出功率小于音箱的功率（無條件換大，或者考慮經(jīng)濟(jì)性），我們可以采用橋型輸出的方法，實(shí)際輸出功率可達(dá)標(biāo)稱功率的3倍，輕松推音箱了（主要是超低音箱）；但這里要求功放的可靠性要好，兩路放大器一致性要好，否則降低了功放的安全性，不宜提倡。三是音箱線的線徑，這個問題在音箱線比較長時，大于10米時，尤其是30~50米時是非常重要的，因此，要求選擇線徑粗，材質(zhì)好的音箱線，不能貪便宜，導(dǎo)致線損增加，阻尼系數(shù)的下降。