2021-1-28 9:01:33 瀏覽:1616次
功率
所謂音箱的功率是指功放饋送給音箱喇叭單元的電功率。它有兩個指標(biāo),一個是額定功率,另一個是最大功率。
一個音箱的額定功率是指音箱內(nèi)的喇叭(揚聲器),在一定的頻率范圍內(nèi),饋以長時間的粉紅噪聲信號而不產(chǎn)生永久性損壞的電信號功率有效值。也就是通常所標(biāo)注的音箱功率。最大功率則是指喇叭(揚聲器)在額定頻率范圍內(nèi)饋以粉紅噪聲信號,揚聲器承受持續(xù)1s間隔2s,重復(fù)10次而不產(chǎn)生永久性損壞的功率。
那么額定功率與最大功率之間有什么關(guān)系呢?實踐中,我們一般認(rèn)為最大功率是額定功率的2-4倍。因此,平時我們饋送給音箱的電信號功率(有效值)在額定功率的3倍以內(nèi),對音箱來說都是安全的。
至于選用多大的音箱功率,我們可通過聲場設(shè)計來推算,也可以用經(jīng)驗數(shù)據(jù)來選取,一般以5瓦/立方米廳堂容積來選取音箱的功率。以語言擴(kuò)聲用途為主的,減半。
阻抗與阻抗曲線
揚聲器的阻抗是喇叭音圈輸入端電壓與通過音圈的電流的比值。而這種施加的電壓必須是變化的(交流)。不同頻率的交流電所呈現(xiàn)的電壓與電流的比值(阻抗)是變化的。技術(shù)上我們定義阻抗曲線中低頻部分諧振頻率處呈現(xiàn)最大阻抗后出現(xiàn)的最小阻抗為喇叭的阻抗。而我們平時用萬用表測出的電阻是喇叭音圈的直流電阻,是其標(biāo)稱阻抗值的百分之八十左右。
揚聲器(音箱)的阻抗值,實際上對功放而言是一個負(fù)載阻抗,而功放的輸出阻抗很小,可看做一個恒壓源。當(dāng)其負(fù)載阻抗越小,輸出功率越大,(但要注意功率放大器的功放管的安全),此時流過喇叭音圈中的電流也越大,同時音箱線的線損也越大。一般阻抗8歐姆就是音箱輸入端信號電壓與電流的比值,它其實就是音箱低音單元的阻抗(等效并聯(lián)串聯(lián))。這是在綜合考慮各種因素后的折中選擇,并不是越大越好,也不是越小越好。
頻率響應(yīng)
一個音箱的頻率響應(yīng)是指饋給其一個粉紅噪聲信號(功率為額定功率的百分之十)。在其數(shù)值穩(wěn)定不變的情況下,在參考軸上一定距離時,音箱聲壓級隨頻率變化的特性。其相應(yīng)的變化關(guān)系用一條曲線來表示,此曲線即為頻率響應(yīng)曲線。一般音箱給出的指標(biāo)就是此頻率響應(yīng)曲線的平均值,下降3db時對應(yīng)的低端頻率與高端頻率的數(shù)值。當(dāng)然最理想是20hz-20khz包含整個可聞聲頻。
但實際中是不可能的,也是沒有必要的。對于不可能的方面,我們可以用多個具有各自頻率特性的高、中、低頻揚聲器組合,可接近20hz-20khz的范圍。對于沒有必要,則可理解為不同的應(yīng)用場合,不同要求,能滿足就好。比如作為純會議擴(kuò)聲,我們選用的音箱就沒有必要使用其頻率響應(yīng)在20hz-20khz之間,而只需要達(dá)到100hz-12khz即可,頻響寬反而會增加噪聲。)
靈敏度
音箱靈敏度是衡量喇叭電聲轉(zhuǎn)換效率的指標(biāo)。其定義為:饋入1w功率的粉紅噪聲信號,在其軸線上距單元1m處測得的聲壓值。
別小看這一指標(biāo),它對合理選用功放,降低系統(tǒng)造價有舉足輕重的作用。
比如一款音箱的靈敏度是95db,另一款音箱靈敏度是98db。如用一臺400w輸出功率的功放滿功率推動第一款音箱,使其在某一點上產(chǎn)生115db的聲壓值。則用第二款音箱,我們只需一臺200w輸出功率的功放滿功率來推,就可達(dá)到相同的聲壓級。而功放的造價直接與輸出功率的大小正相關(guān)。
指向性
音箱的指向性是聲壓隨聲波幅射軸線方向而變化的關(guān)系特性。用一簇曲線來表示即為指向性圖。一般以水平和垂直方向的輻射角來表示。其定義是音箱聲壓級下降6db時的水平覆蓋角即為水平幅射角α ,同理音箱聲壓級下降6db時垂直覆蓋角即為垂直幅射角β。
一個音箱的指向性由其高音單元的號角指向性決定。由于其垂直方向的幅射角要小于水平方向的,因此,我們根據(jù)實際需要,可以設(shè)計出有效的聲場覆蓋。合理選用不同指向性的音箱是十分必要的。如不能覆蓋,則可采取音箱堆疊的方式來彌補(bǔ),也可采用線性陣列的音箱來達(dá)到要求。
分頻與多單元并聯(lián)
由于要一個喇叭在整個音頻范圍內(nèi)都有良好的頻率響應(yīng)是不可能的事。同樣要一個喇叭額定功率做得非常大,也是不符合實際,無法實現(xiàn)的。因此在實際的音箱中,一般由多個揚聲器單元協(xié)同工作,來接近整個音頻范圍。同樣要達(dá)到大功率輸出的音箱,我們可以采用多個單元的揚聲器并聯(lián)來工作。因此,在音箱技術(shù)指標(biāo)上,都標(biāo)明了二分頻、三分頻、四分頻等規(guī)格以及各自的分頻點。
在使用中,可選擇功率分頻及電子分頻的方式來達(dá)到要求。同樣,為了達(dá)到大聲壓輸出,可采用兩個甚至多個低音單元并聯(lián)工作,增大額定功率,以滿足各種需求。
最大聲壓級
一個音箱的最大聲壓級就是按照測試靈敏度的方法,饋給音箱最大功率時,獲得的聲壓級。它是衡量音箱綜合性能的一個指標(biāo)。比如喇叭單元的效率、音圈的材料、磁鋼的導(dǎo)磁率、散熱、紙盆材質(zhì)、機(jī)械性能等等。
在大型廳堂、戶外等,要求高聲壓的場地,選擇最大聲壓值高的音箱無疑是必要的,否則用多音箱堆疊,一方面造價不低,另一方面干涉失真加大,系統(tǒng)復(fù)雜。
以上我們逐個談?wù)摿艘粝涞膸讉常用技術(shù)指標(biāo)。我們只有了解了他們的含義,才能根據(jù)多種因素合理的選用。一方面達(dá)到優(yōu)良的性能,另一方面節(jié)約造價,發(fā)揮最大的效益。也符合音箱領(lǐng)域的節(jié)能減排,綠色可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)然,這是一個靈活的、綜合各種因素后的最佳選擇,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和模式。