zooa
发表于 2019-6-29 14:23:51
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音响小知识：何故烧喇叭
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一、功率标称数值是什么意思6 y, g% B4 g8 R6 [+ E
以飞达FDS-120NC为例，音箱后面标称为450W/8Ω，是指音箱的承载功率，意思是说只要不长时间输入超过450W的功率，音箱就不会损坏。5 d% X6 L2 S0 Y9 ?/ A/ r6 R
而有些音箱的技术规格中有一个标注“建议功放功率：25W~150W，8欧姆不失真”，这是厂家推荐使用功率在8欧姆负载下输出功率为25W~150W这一范围的放大器来驱动。6 q6 m2 S0 b9 r+ @
至于需要多少瓦的功放才能推动，主要看音箱的灵敏度高低和需要的输出声压级有多大，以及为防止功放失真所需的储备功率。* E0 i; @8 y) g3 E* ] M
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& S: Z7 |! l& ^7 x: u* S! Q二、为什么小功率功放搭配大音箱会烧喇叭？. n Y: ~! A. }5 Y$ ^
在人耳20Hz~20kHz内，真正集中大量能量的音乐信号一般在中、低频段，而高频段能量仅相当于中、低频段能量的1/10。* B* C# Y# ^. ^4 ?
一只分频点为1.6kHz、额定功率为100W的二分频音箱，在额定功率时，低音单元可分配到78W的输出功率，而高音单元仅分配到22W。0 w, \' ^2 c6 q3 i
而一只三分频音箱，假设中、高音单元的分频点在4kHz，高音单元的承受功率只有标称功率的5%。
& m! l6 O0 [$ q$ Y$ k, j: p 所以，如果功率分配不当，或者高音单元承受过高的功率，就会很容易造成高音单元的损坏。
- W" v8 U+ x1 o$ `1 x 功放在输入音频信号的控制下，输出大小不同的电流给音箱，使之发生大小不同的声音。$ J7 q# y# p! I- d3 D3 X% k- \2 r3 f
比如一台小功率功放，我们一定要让它以很大的声音工作，超出了它的工作能力，它就会出现失真，这很容易理解。
$ H" ~) f+ H! ] 这种失真主要产生在中、低频信号中的高频谐波，其失真越大，高频谐波能量就越大，而这些高频失真信号都将随高频音乐信号一同进入高音头。
7 v" `9 }! S) Q" ?- m 在正常情况下，若输入给音箱的信号加大1倍，高音头的功率仅增加5W。但如果功率放大器的功率不足，致使信号过载出现削幅，高频谐波就会剧增。原为1kHz的正弦信号，在过载削幅接近方波时，就会在1kHz的正弦波外，产生大量的奇次谐波，如3kHz、5kHz等的正弦波能量，使信号中高音成分的比例大大增加，进而造成信号中的高音频谱能量远远的超过高音单元所能承受的功率。
8 ~. J( s: ]: I 即使此时的信号总功率还没达到音箱的额定功率，但高音单元已经过载而造成损坏。这种情况比信号短时过载，但不出现削幅更加危险。在信号不失真时，短时过载的1kHz信号，功率能量落在功率较大的低音单元上，不一定超过扬声器的短期最大功率，一般不会造成音箱功率分配的偏差而损坏扬声器单元。! C, D: o( |9 K: M7 x! T8 h
上述分析，可以使我们很清楚的了解到：音箱烧高音单元的一个重要原因，是功率放大器的功率太小，而不是太大（当然如果功放功率过大，远超音箱可承受峰值，仍会烧箱，这会在后面提到）。
! i1 m u i$ ~% c5 `2 h3 k* a 功率放大器送出的信号本声就是削幅信号，导致损坏音箱。所以，在配置音响时，一定要建立正确的认识，要用“大马拉小车”的方案，防止功率放大器送出削幅信号而损坏高、中音扬声器单元。
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三、音箱和功放的功率如何搭配？; y% v v( } S5 t8 N' u( `7 j8 d/ x# W
先说音箱，按照AES标准，一般音箱可以在短时间内承受高于它额定输入功率4倍（6分贝）的瞬间峰值输入功率。
0 |% D" G* @; m也就是说，如果一个标称100W的音箱，短时间可以承受400W的输入功率。
7 U( o9 v+ }! ?9 l 再说功放，按照美国FTC实验室的标准，在电源供应能力足够大的情况下，功放可以瞬间输出高于其额定输出功率3分贝的峰值输出功率。: V+ u3 K, W+ o
也就是说一台额定输出功率为100瓦的功放，应该能在瞬时山体提供2倍于额定输出功率的峰值输出功率，也就是在短时间内提供200W的输出功率。
$ a1 g) {+ e5 A- t1 {5 `. l8 | 那么，如果要求一台能够提供400W峰值输出功率的功放，这台功放的额定输出功率就需要达到200W。 # O1 H1 J/ V$ v
可见，要让功放和音箱都能够完全把各种音乐峰值信号的表现完全表现出来，功放的额定输出功率就要等于音箱输入功率的2倍。
& c- o) e' S; W* Z& M! ?) O. `) P 但是，这种配置下，要求你不能把功放的额定功率完全加到音箱上，如果完全加上，那么音箱实际上在承受了超过它额定输入功率1倍的输入功率，也就是音箱始终处于超负荷工作状态，这对音箱而言，就是非常危险的状态。
y' i1 |2 _( B$ g( |1 {% h6 v9 \ 所以，按照功放输出功率和音箱输入功率为2:1的比例，其目的仅在于让音箱可以表现其峰值输出能力。: y/ ?: G9 D" K7 G1 {. J
在实际工程中，专业人员通常会使用限幅器，通过调整功放的输入电平，来确保音箱安全工作。2 V" K, P7 D V1 \3 d
但在我们日常普通应用中，大功率功放会烧掉小功放音箱吗？
" `( F, | U0 `+ M1 Y 对于用户的20平米左右的房间来说，真正意义上的60W功率（指音箱的有效输出功率30Wx2）是足够的了！1 x; r/ e9 |! @' u) g
那么用上面这台200W的功放，驱动前面那款可承载功率为100的音箱，会不会烧喇叭？这要看你怎么使用这台功放。
$ U. v/ ~* w7 g( Y 确实，200W已经超出了该音箱的最大承载功率的一倍了，如果将音量开到最大，一直让功放处于满功率输出，那这对音箱必烧无疑。但这种情况几乎不会发生，没有人会把功放的音量猛然拧到尽头来使用的。' K, k, d: `1 Y8 p+ h! \
事实上，当音量大到接近过载失真（破响）时，肯定不会有人再继续猛增音量（等于增加输入到音箱的功率）来使音箱彻底发出破响，反而会减小一些音量让喇叭发出正常的声音。9 o+ L+ u3 c+ ` _% o. G: r
这样，输入到音箱的平均功率始终都控制在它能够承受的安全范围内，就算功放的功率再大，也只输出了音箱能够承受的那一部分，又怎么会烧喇叭呢？
5 E& H" m0 x+ A2 [. ^: a 相反，用大功率的功放提高了功率储备量，能避免瞬间的大动态峰值音乐信号出现过载失真，对保证放音质量还有好处。 |
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