王抒俊
发表于 2005-1-13 21:40:00
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一个音响系统是离不开功放的，在平时人们对使用功放已是司空见惯了。但要合理、经济、安全地使用好功放，恐怕大多数都说不出来。为此笔者专门就功放使用的几个问题进行讨论。/ ~2 V6 Y5 T7 |% Z5 H: Q! d
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一：功放的输出功率怎么选？- I8 i P3 V6 I+ e1 j6 M4 r
要选用一台功放，首先碰到的问题便是该选用输出多大功率的功放?在平时，大多数人只是毛估估、随便选一台功放就算了。比如400W的或55W的，殊不知这样的毛估估很可能会有两种不同的情况，要么选用功放的功率太小。这种情况正常人来看还有些支持的理由呢。比如音箱安全，不会烧喇叭，但是实际却恰恰相反，正是由于功放的输出功率太小，要达到一定的响度（声压级），一般会开大音量旋钮，结果使得给功放的信号过大，使功放严重过载，从而产生大量高次谐波，不但声音失真，而且大量的高频信号，使得音箱的高音单元过载烧毁。 J [1 q( D V6 W' V/ R1 g
另一种情况是，功放的输出功率选用过大。在工程设计或实际使用中，一般功放功率与音箱功率的配比为1:1到2:1之间，这主要是考虑晶体管功放管的输出特性较硬，一但过载，削波失真非常大，声音变得难听，同时高音单元极易损坏，但配比超过2：1，大功率的功放其造价迅速上升，经济性下降，造成不必要的浪费。: t$ p( }3 O3 n8 x5 Z( A2 e) c2 x3 B
那一个场所，究竟选择多大功率的功放呢？
3 n" S" d5 {1 q 公式
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* o' s7 U' F' P 可定量地告诉你，在一个厅堂内，距扬声器r处应达到多少声压级的情况下，所需要的功放输出功率。
! i& X4 I' C$ @- T9 H6 B; Y 上式中9 j2 _! Y- W( I- x& Y! P
Lp:厅堂内距扬声器r处的扬声器声压级（反映声音的响度）5 W; q+ g! M0 R N
Ls:扬声器的灵敏度
* u8 I7 \3 R5 o/ q. U G W:扬声器所需的驱动功率，就是功放的输出功率
, l1 c9 ?" u9 y r:某点与扬声器的距离2 |8 r1 ^) y. I/ p. P
R:房间常数（声音的指向性因数，查表或音箱指标给出）" F/ _$ f% \2 H) P- I
N:扬声器的数量
' V4 R0 i( t+ O6 b 由上式苟化，并移项，反求W值，得到下式：
/ S9 q2 b4 x) n5 ~- s- e W=10(Lg-Ls+20lgr-10lgn)/10
' t6 p' |# ^1 v' i% U 从上式可见：
" r5 t- w& ]! K* p4 a$ k 所需求的电功率（既功放的输出功率）W是与厅堂距离r处的声压级有关，与音箱的灵敏度有关，还与音箱的数量有关，r在一般厅堂的情况下，取厅堂长度的三分之二。
! F) J& z6 p( ?0 G 以上的得到的W值可以为配比为1：1,如达到1.5：1或2：1，即可适当地增大W值。 s7 t4 s! j4 `
有人说，这么复杂的计算，多麻烦啊。这里笔者告诉你一个简单易记的经验公式，即厅堂的容积按每立方米配置2~5W的功放输出功率，并按照每个音箱平均负担。
- C0 E( ?& ^" E9 _1 F# r9 v7 _ 比如有一个100平方的会议室，高度3米，其容积为300立方。按2W~5W/M3配置，所需功率为600~1500W，若配置两个主音箱，即可选用300W左右的音箱2只，功放的输出功率可在300~600W×2选取1台。如采用4只音箱，那么音箱的功率可减小，选用150W左右的。此时功放可选用150~300W功率的2台。厅堂中的超低音箱不算，返听则按50%选取。超过上述数值的，已无必要，属于浪费。
' U! y3 P1 G$ w! f' [二、怎样对待功放的失真度?
0 V/ p5 G4 M/ j. {( t 人们在选用功放时，往往比较关注其失真度。那么这个失真度表示的是什么意思呢？其实，功放指标中给出的失真度是非级性失真度，简单地说，其表征的只是输出信号波形与输入信号波形的不一致程度，数值一般为1%~0.001%之间。
1 C. W1 M2 V; [- x 那我们人耳究竟能听出多大的非线性失真呢？研究表明，大多数人只能听出5%以上的非线性失真，听音师大约能听出1%以上的失真，低于以上数值，我们并没什么感觉。& ] u! X! l* S& h2 V
其实，一个音箱的非线性失真往往大于1%，有的在5%左右。好的音箱可做到1%以下。因此，我们在选用功放时，没有必要为非线性失真度究竟是选0.1%还是0.01%纠结，反倒是我们更要考虑功放的一些动态失真度指标。比方瞬态互调失真、信号电压转换速率、阻尼系数等。这些指标反映的是功放放大音频信号（动态时）的失真度情况。跟我们的听感更一致，因而目前越来越受到关注。
7 u3 I& [% p+ }1 D5 E7 j. A 功放的另一个失真是线性失真（频率失真），也称频率响应。一台功放理想状态应该是对音频范围内（20~20khz）的信号都有一致的放大作用。但事实上并非如此，由于采用电路及电容、电感等器件，其频率范围也做不到20~20khz，同时就是做到了，也不可能都有一致的放大作用，反映到频响曲线，并非在20~20khz的范围内是一条直线。另一方面就是做到了，也并非必要。比如会议室的频响要求就与剧院的频响要求不一样，背景音响与电影院的音响在频率响应方面要求也不一样，有时会议室音响、背景音响等，其频带过宽并不是一件好事，会带来高频低频噪音。就是在剧院或多功能厅也并非频率响应越宽越好。一般能达到40~16khz就不错了，而这一要求，对功放来说真是小菜一碟，我们不要过多关注。 2 O+ k8 N: k2 p' l, T
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