关于音箱设备：音响发烧入门需知（四）

enxbq7d · 发表于 2006-3-30 20:07:00

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关于音箱设备：音响发烧入门需知（四）

功放与音箱
音箱是嘴巴和声带，功放就是中气，有一张好嘴巴和好的声带，如果本身的中气不足，也是没有好的声音的！所以功放是一套音响系统里头非常重要的组成部分！那么音箱和功放应该如何匹配和连接呢！如果从艺术方面考虑，功放与音箱的配接应该在音色方面冷暖相宜、软硬适中，最终使整套器材还原音色呈中性。而从技术方面考虑的话，功放与音箱配接要考虑下面几点：1.功率匹配；2.功率储备量匹配；3.阻抗匹配；4.阻尼系数的匹配。
一、功率匹配：为了达到高保真聆听的要求，额定功率应根据最佳聆听声压来确定。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最好为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。
二、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3倍。
功放：电子管功放和晶体管功放相比，所需的规律储备是不同的。这是因为电子管功放的过荷曲线较平缓。对过荷的音乐信号颠峰，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最大的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。这个冗余量最低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。
三、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，功率处于最佳设计负载线状态，因此可以给出最大不失真功率，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。
四、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，电阻尼量越重，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，最低要求：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。
玩功放，主观试听很重要，客观指标同样的关键。说起主观试听，也真让人无所适从，今天这篇文章说这台功放声音较“硬”，明天那份杂志又说它对弦乐还原很“温柔”，内行人又会说条件不同嘛，结论也不同，于是乎有些人又回到了技术指标的领域里来，在这里总算能躲开那些空而又玄的“形容词”。然而，在客观指标这块领地里，烦恼同样不少。在功放的许多技术指标的背后，总会有一些必要的测试条件，那么了解这些条件的实际意义，掌握它的来龙去脉，就会对指标不至于太迷信。下面仅举几个方面加以说明。
1．频中曲线：大多数功放是指在额定输出功率时的频率特性，如标出20Hz~20KHz，±0.1dB，有些功放的高频端标到了100KHz，这个100 KHz你必须小心看待，因为有的功放在制造时是靠整体零件的特性来保证做到此高频，而有的设计者是靠负馈技术来达到100 KHz，可以说这二台功放的音质会有明显的差异。有一个倾向值得注意，目前不少功放的高频越标越高，它和音乐的提高是否有必然的联系，还没有统一的说法。
2．输出功率：这是一个牵扯到不少相关因素的指标，如失真度指标的限制、音箱阻抗的不同也会带来输出功率的变化等，假设某台功放标出2×50W，THD<0.1%，1KHz，8Ω时，我们就知道了，这是在音箱阻抗为8Ω时测出，音箱的阻抗并不是一成不变的数值，有的音箱采用多单元驱动，它的常规阻抗就可能是4Ω。另外，当音箱工作于低频段时，它阻抗有可能降低至4Ω，甚至2Ω，功放对这种低阻抗音箱的驱动能力，并未见有指标标出，此外，THD为总的谐波失真，如果失真达1%，对应的输出功率极有可能会上升，可能会达到2×80W，这时输出功率的含义就明显变化了。另外不家一种情况，我们用全频带的信号输入，负载阻抗固定为8Ω，你会发现频率越低，功放的输出功率越会下降，这是因为声音的能量大部分集中在低频段，因而用上述的中频信号（1 KHz）来表示功放的输出功率那就很片面了。如果有一台功放是这样标法：2×50W/8Ω，2×100W/4ΩTHD<0.1%（20Hz~20KHz输入时），那么这台功放指标明显优于上一台。
3．阻尼系数：这项指标反映了功放对音箱的扬声器单元的控制能力，它是音箱的阻抗与功放的输出内阻的一个比值，一般认为大一些较好，但须注意，这项指标测试时往往没有将功放至音箱的连接线的内阻算进去，而恰恰是这个内阻对阻尼系数有较大影响。在我们平时系统的实际聆听中，如果换上几付不同牌号的喇叭线，就会发现音色会有偏硬或偏软的区别，这就是线的内阻影响了阻尼系统进而影响了系统的音色，如果你发现并承认了这个结果，你就不会象某些人那样对音箱线能改变音色这一点感到不可理喻。
4．失真度：这是一个很多人关心的指标，它包含的种类较多，如互调失真、瞬态互调失真、相位失真及我们经常接触到的在音响说明书里标示的谐波失真，功放的指标里标明的总谐波失真事实上是一个比较“死板”的失真，它是用单一的频率输入，检测功放输出端的多余成分去和原波形比较而得出的一个百分比，由于我们平时接触到的声响会同时有许多不同频率的成分，因此，针对谐波失真的单调性，有的功放标出了互调失真指标，它是用二个不同的频率如用70Hz调制6 KHz，并按一定的强度比例输进功放检测输出的失真成分，尽管仍不够全面，但毕竟实用些了。瞬态互调失真检测则更进了一步，它用一个猝发的互调信号输入，能检测出功放在瞬间输入脉冲信号时，输出会否出现削波现象。至于相位失真是检验功放对不同频率输入时产生的输出相移，它对音色的还原有较大影响，可惜许多功放都未提及，在此也不多叙述。
5．信噪比：顾名思义，是指功放输出的有用信号与无用的本底噪声的比值，目前的功放信噪声指标已完全能应付一般的音乐类节目，而我认为更应关心本底噪声，可试验一下将功放音量放至最小听听噪声的大小，当然是愈小愈好。了解了以上这些指标的隐藏着的含义，你或许不会被技术指标的表面数据所迷惑，若要较全面地反是映一台功放对音乐的还原能力，靠几个硬性指标当然是远远不够的，也基于这个理由，世界各国对音响器材的测试手段、方法、内容等都花了不少功夫，并且制定了相应的测试标准，在德国标为DIN标准，日本多采用EIAJ标准，而美国则习惯采纳国际高保真协会的IHF标准。这么多不同搞清楚客观指标的发烧友说不定又是“一头雾水”！看来，不是得回到逐步提高自身试听能力的那条路上去因为，玩音响，没有捷径，只有靠多听，多比较，才能真正玩好音响。

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