功放儲備功率與揚聲器標稱功率間的關(guān)系

    在聲頻工程中功率放大器的主要功能是放大信號并提供負載（揚聲器系統(tǒng)）足夠的功率。功率放大器對音質(zhì)的影響主要取決于輸入信號能否在不失真的狀態(tài)下得到放大與傳輸，給負載以足夠大的功率。功率放大器放大和傳輸?shù)墓?jié)目信號不同于簡諧信號，是一個瞬時變化的復(fù)雜信號。它具有很多尖峰，它們的能量不大，但是峰很尖、很高。這些尖峰對響度的貢獻很小，但對音質(zhì)的影響卻很大。如果發(fā)生削波，則放大的聲音聽起來讓人感到發(fā)燥、發(fā)硬。如果只注意能量的傳輸（對應(yīng)的量為響度），而不注意傳輸過程中波形的變化，那么，我們有可能聽到的聲音很響，但是不好聽。

　　根據(jù)多種樂器和不同劇種節(jié)目信號的調(diào)查結(jié)果[1]，大部分節(jié)目信號的最大均方根功率（即節(jié)目信號的峰——峰值在負載上的功率）與平均均方根功率（即節(jié)目信號在負載上的平均功率）之比為3～10，最高達12.7。如果功率放大器的額定功率對應(yīng)于節(jié)目信號的平均均方根功率，那么功率放大器的最大輸出功率應(yīng)為其3～10倍方能保證輸出信號不出現(xiàn)削波。這就是為什么我們選用功率放大器的功率要比放大節(jié)目信號的平均均方根功率大得多的緣由，這也是我們通常說的功率儲備。

　　我們在一些介紹聲頻工程設(shè)計的文章中�？吹竭@樣的一些說法：“為了保證功放所配接的揚聲器系統(tǒng)的安全，要求功放的額定輸出功率與所配接的揚聲器系統(tǒng)的標稱功率相當”，“為了保證足夠的功率儲備，通常選用揚聲器功率的1.2～2倍的功率放大器”等。這樣的提法是否表明該系統(tǒng)已經(jīng)考慮了功率儲備或功率儲備已足夠了，不會出現(xiàn)削波現(xiàn)象了？事實上，功率放大器的功率與揚聲器的功率不是同一概念。

　　功率放大器的輸出功率一般是指一定失真限制條件上的正弦輸出功率。例如，廠家規(guī)定的總諧波失真為0.1%，當功放在額定負載上的輸出信號達到該失真時的輸出電壓稱為最大輸出電壓，用這電壓來計算功率放大器的輸出功率，就是功率放大器標稱的輸出功率，這也可以理解為該功放的最大輸出功率。而揚聲器的標稱功率，廠家經(jīng)常提供的是粉噪功率，它是指在揚聲器額定頻率范圍內(nèi)，饋給以規(guī)定的模擬節(jié)目信號，連續(xù)工作100小時而不產(chǎn)生熱和機械損壞的功率。顯然，這兩個功率是從完全不同的角度作出的規(guī)定和測試的，兩者是不可比的。如果廠家能提供揚聲器的正弦功率（指用正弦信號作為測試信號時饋給的功率），則兩者有可比性，然而，廠家一般不提供這一數(shù)據(jù)。那么，對揚聲器而言，揚聲器的粉噪功率與正弦功率是否有一定的對應(yīng)關(guān)系呢？正確的答案是——沒有！揚聲器的粉噪功率和正弦功率對于不同結(jié)構(gòu)、不同材料和不同規(guī)格的揚聲器完全不同，后者還與頻率有關(guān)。因此，我們可以說在聲頻工程中用功率放大器的功率與揚聲器標稱功率作比較以表征其功率儲備的方法是不可取的。

　　在擴聲系統(tǒng)中聲場的不均勻度是一個很受關(guān)注的指標�，F(xiàn)代聲系統(tǒng)中的揚聲器系統(tǒng)的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)已經(jīng)能做到很高的水平，特別是有源音箱在實驗室里經(jīng)過精心的調(diào)試已相當完美。但是，一放到廳堂中聲場依然起伏，其主要的原因是聲波的干涉。廳堂中聲干涉主要有兩類：不同聲源之間的干涉和同一聲源的直達聲與反射聲之間的干涉。本文將從基本原理出發(fā)，介紹和分析聲波的干涉現(xiàn)象。希望能對了解和改善聲場的起伏有所幫助。