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功放配置与功率匹配及功放使用注意事项

扬声器系统要高质量的重放出各种音乐节目,那么根据音乐信号的属性,其峰值因子约为10-15dB从保证音质这个角度来说功放应在此动态…

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功放配置

       扬声器系统要高质量的重放出各种音乐节目,那么根据音乐信号的属性,其峰值因子约为10-15dB从保证音质这个角度来说功放应在此动态范围内不发生任何限幅情况,即功放的.大输出功率应是扬声器额定功率的5—8倍,这样的功率配置音质虽然很好,但它的投资会很大,因此一般都会把这个功率配比定在1—2倍扬声器单元的额定功率。1—2倍这个范围也许太空泛了,我们可以给大家一个较具体的经验。
1.在一些要求低而投资有限工程功放的功率起码相当于音箱的额定功率,但要非常注意保持声音不失真,过小的功率配置看起来不会损坏扬声器单元,其实不然,过小的功率极易发生过载削波,产生大量谐波,烧毁高音单元。
2.一般工程建议功放的功率是1.5倍,而低音部份.好超过1.5倍,这样才能获得足够的力量感。
3.要求极高的声地,例如录音室监听,音乐厅等,.理想是音箱功率的两倍匹,(这与国际电工委员会IEC制定的配接标准推荐值中的一种方案一致)。
功放配接
在设计、安装一套音响系统时,不免遇到功放与音箱的配接问题。在音色方面,会注意其搭配上是否冷暖相宜、软硬适中,.终使整套器材还原音色呈中性,这仅是从艺术方面考虑。从技术方面考虑功放与音箱配接的要素有:一、功率匹配,二、功率储备量匹配,三、阻抗匹配,四、阻尼系数的匹配。如果我们在配接时认识到上述四点,可使所用器材的性能得到充分的、.大的发挥。

                                                          功率匹配

为了达到高保真聆听的要求,额定功率应根据.佳聆听声压来确定。我们都有这样的感觉:音量小时、声音无力、单薄、动态出不来,无光泽、低频显著缺少、丰满度差,声音好像缩在里面出不来。音量合适时,声音自然、清晰、圆润、柔和丰满、有力、动态出得来。但音量过大时,声音生硬不柔和、毛糙、有扎耳根的感觉。因此重放声压级与声音质量有较大关系,规定听音区的声压级.好为80~85dB(A计权),我们可以从听音区到音箱的距离与音箱的特性灵敏度来计算音箱的额定功率与功放的额定功率。

功率储备量匹配

音箱:为了使其能承受节目信号中的猝发强脉冲的冲击而不至于损坏或失真。这里有一个经验值可参考:所选取的音箱标称额定功率应是经理论计算所得功率的三倍。
功放:电子管功放和晶体管功放相比,所需的功率储备是不同的。这是因为:电子管功放的过荷曲线较平缓。对过荷的音乐信号巅峰,电子管功放并不明显产生削波现象,只是使颠峰的尖端变圆。这就是我们常说的柔性剪峰。而晶体管功放在过荷点后,非线性畸变迅速增加,对信号产生严重削波,它不是使颠峰变圆而是把它整齐割削平。有人用电阻、电感、电容组成的复合性阻抗模拟扬声器,对几种高品质的晶体管功放进行实际输出能力的测试。结果表明,在负载有相移的情况下,其中有一台标称100W的功放,在失真度1%时实际输出功率仅有5W!由此对于晶体管功放的储备量的选取:
高保真功放:10倍
民用高档功放:6~7倍
民用中档功放:3~4倍
而电子管功放则可以大大小于上述比值。
对于系统的平均声压级与.大声压级应留有多少余量。应视放送节目的内容、工作环境而定。这个冗余量.低10dB,对于现代的流行音乐、蹦迪等音乐,则需要留有20~25dB冗余量,这样就可使得音响系统安全,稳定地工作。

阻抗匹配

它是指功放的额定输出阻抗,应与音箱的额定阻抗相一致。此时,功放处于.佳设计负载线状态,因此可以给出.大不失真功率,如果音箱的额定阻抗大于功放的额定输出阻抗,功放的实际输出功率将会小于额定输出功率。如果音箱的额定阻抗小于功放的额定输出阻抗,音响系统能工作,但功放有过载的危险,要求功放有完善的过流保护措施来解决,对电子管功放来讲阻抗匹配要求更严格。

阻尼系数的匹配


阻尼系数KD定义为:KD=功放额定输出阻抗(等于音箱额定阻抗)/功放输出内阻。
由于功放输出内阻实际上已成为音箱的电阻尼器件,KD值便决定了音箱所受的电阻尼量。KD值越大,电阻尼越重,当然功放的KD值并不是越大越好,KD值过大会使音箱电阻尼过重,以至使脉冲前沿建立时间增长,降低瞬态响应指标。因此在选取功放时不应片面追求大的KD值。作为家用高保真功放阻尼系数有一个经验值可供参考,.低要求:晶体管功放KD值大于或等于40,电子管功放KD值大于或等于6。
保证放音的稳态特性与瞬态特性良好的基本条件,应注意音箱的等效力学品质因素(Qm)与放大器阻尼系数(KD)的配合,这种配合需将音箱的馈线作音响系统整体的一部分来考虑。应使音箱的馈线等效电阻足够小,小到与音箱的额定阻抗相比可以忽略不计。其实音箱馈线的功率损失应小于0.5dB(约12%)即可达到这种配合

                                         功放使用注意事项

用TDA7294、LM3886、LM1876等高保真功放IC制作的功放,体积小、失真低、效果好,信噪比高,但使用中还要注意以下几方面:
1.要确保在安全电压内使用,.好用220V交流稳压电源或直流高压稳压模组供电。
2.V+、V-误差不要大於1V,并且正负电源、地要焊接牢固,焊接完毕确认无误才能通电。
3.功放IC通电正常後的初始阶段,其稳定性相对分立元件功放是较差的,因此,至少要“煲机”或小音量放送10分钟以上,方能稳定且高效率地发挥其优异性能。
4.在制作功放中要严格一点接地,地线用多股粗铜线效果较好甚至还可用双桥整流配合浮地技术,.大限度提高其信噪比。
5.如当地电网污染严重,低压电网接有电焊机、矽整流器等电气设备时,可使用电源滤波器,若还不能消除,则用电源隔离变压器,但功率要有馀量。
6.要严格注意音响设备的开关次序,对於用Hi-Fi功放IC制作的功放,要牢记.後开机,.先关机。
7.新购来的功放IC上机前,.好采用插座,不要焊接,并固定好散热器,通电後如发热严重,并输出直流,拆下可退回邮购单位。
8.为了避免功放IC输出直流损坏音箱,一定要安装一个喇叭保护器。
9.必须将系统设备良好接大地。因低压配电线路三相负荷不对称,会使中线带电,而接大地後,电位为零,这样对提高信噪比非常有利。方法是:用∮10mm长1.5m的圆钢,用2.5mm2多股铜线焊接好(不能铆接或缠上),插入户外潮湿地中。

                                                            其它

PCB 布线时注意,电源脚与水溏不能太远,太远可加1000--470U放在它脚边.
其它都是常识:如大电流地与信号地分开,等等.

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