扬声器系统的设计和方法

tomechenn · 发表于 2005-3-28 04:22:00

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扬声器系统的设计和方法
扬声器不光起到扩声的作用，同时还能协调音质，达到完美和音的功能，为保证扬声器系统的正常使用，需要从两个方面着手：
一、工程设计时考虑要周到
　　扬声器系统要高质量的重放各种音乐节目，那么根据音乐信号的特点，动态范围达45dB以上，交响乐的动态范围甚至超过60dB，其频率范围从40Hz~15000Hz,谐波成分夫复杂，音乐丰富多采。因此舞台上演出音乐时，就要注意使用的扩声设备能否保持其原有音色，要具有相应的宽频率和较小的谐波失真，更要有足够的功率余量，以表达和满足音乐高潮到来的气氛。
　　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，即功放的最大输出功率应是扬声器额定功率的3倍~4倍，这样的功率配置音质故然很好，但其投资也会增加。有鉴于此，在工程设计阶段，通常会把这个功率配比定在扬声器额定功率的1.5倍-3倍。
　　1、最低配比。在一些技术要求不高，而资金不富裕的工程，功放的功率为音箱的额定功率的1倍。但要非常注意保持声音不失真。功放功率过小时，每留有功率余量，输入信号增大就容易产生过载削波失真，输出功率信号就会产生大量高次谐波和直流分量。高次谐波较多时会造成高音单元的烧毁，直流分量较多时会损坏音箱的低音单元。
　　2、中档配比。一般工程建议功放的功率为扬声器的额定功率的1.5倍~2倍。而低音部分还要更大些，这样才能获得足够的力量感。
　　3、高档配比。要求较高的场所，例如音乐厅、剧场等，功放功率至少应为音箱功率的2.5倍。
　　4、选用带有保护功能的扬声器系统。目前许多新型扬声器系统采取了多种保护性措施，这些措施可分为两种：一类是提高扬声器单元的散热力，使其在过载时不发生过热损坏；另一类是在扬声器箱中安装限幅保护装置，当驱动功率和峰值电平超过扬声器的额定值时，限幅器把超过的功率电平用非线性电阻（灯泡）对音圈进行阻止。这些措施，提高了扬声器抗过载的能力，但也影响了声音的动态范围，使音域不够宽广，音色感觉模糊和暗淡。
　　5、使用压限制器。此设备通常用于自动控制那些过高和突发的高电平信号，限制功放输入功率的突然增加，以避免对系统设备（如扬声器和功放）造成损害，同时也能减缓声音信号的大幅度失真。
　二、现场使用避免失误
　　现场日常使用中，即使是在功率和扬声系统的功率匹配相当的情况下也会发生扬声器单元受损的事件。其原因有：
　　1、操作不当，使调音台输出信号突然增大，造成功放输出功率过大。
　　2、演出达到高潮时，场内气氛热烈，需要提升声压，在加大信号时，话筒输入信号过大，引起功放过载，削波失真将产生大量高次谐波，损坏高音单元。
　　3、话筒使用不当，产生强烈声反馈，引起功放输出信号过载，损坏扬声器系统。

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