朱墨
发表于 2009-1-15 14:55:00
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功放与音箱功率在影院还音系统中的探讨
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随着中国电影市场的火爆，各地影院的新建项目的增幅也迅速上升。考虑到经济效益和视听效果，影院投资人总是想获得最高的性价比。当在对还音系统的设计与采购做决断时，面对不同的产品方案和经验理论，投资者甚至包括影院音频系统的设计者有时也会无法准确的判断自己的设备配置是否最合理。/ u2 b5 ^: w% |" W$ J; x
" R0 h* w5 {4 R+ X 下面产品部刘燊经理就影院还音系统配置中功放和音箱功率的合理匹配进行探讨、分享，东方佳联希望能够给从业者更多的认知和思考。 2 i3 [ `1 H5 k
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功放与音箱的配比# C- x% p, G. ^0 e4 ~, l3 R. }* Q
. j; M" ^3 w6 p' } 常常困扰我们的是功放与音箱功率匹配的问题，这也是在影院还原系统中投资比例最高的部分。选用的一个音箱究竟是用多大功率的功放配比合适?长期以来，整个音频行业一直认同的方式是功放的额定功率在1.2-1.5倍音箱的额定功率左右，在扩声领域也有配置到2倍的情况。总而言之，宁愿大马拉小车，也不能小马拉大车(特别是有种理论认为小马拉大车导致功放信号容易失真，导致烧坏了音箱，这就是所谓小功放更容易烧坏音箱的理由，现实中这种现象发生过，这和选用功放的品质有关)。* k( |/ B6 f$ Q% Y1 T
/ z. t- N$ |- H* t 为了达到1.2-1.5倍的功放/音箱配比，投资者会投入额外的成本用来购买更大功率的功放。其实与扩声不同，在电影应用中，看重的不是持续声压级，而是更加关注瞬间系统所能达到的动态(短暂有震撼感的爆炸声、枪击声)。而且相比于测试时使用的连续粉噪或正弦波，音乐或电影节目的内容多数情况下的功率都在1/10的额定功率状态下，而大多电影70%的内容是对白。
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- C' j9 X8 M4 n& G8 F3 T, |8 c+ G+ q5 Q 一个音箱和功放所标注的额定功率是指在不失真情况下能够输出的最大平均功率，而功放正弦波测试信号自身rms电压值到峰值信号电压还有1.4倍不失真的余量，也就是说一台额定功率500Wrms的功放实际是能够不失真输出1000瓦的信号的。) @* ? [) c7 e8 E
" K, x: P2 R k 我们从而得出结论如果影厅选用的音箱是1000Wrms额定功率的音箱，那么使用500Wrms功放去推动是可行的，在需要瞬间1000W输出时是没有问题的，在要追求投资最高性价比的情况下是一种不错的选择。& C- n3 Q) R9 {
i: O" c! O$ @5 @5 E/ R* H* w 问题回来了，难道不怕信号过大，产生方波，烧坏音箱嘛?那么为什么有人会用1.5-2倍功率的功放去推音箱呢?导致音箱毁坏有两个因素，一个是热损坏，一个是物理损坏。烧坏音箱大多为热损坏，那么简单来说我们日常说的音箱额定功率在英文中又叫做热功率(thermalpowerrating)，也就是说，持续给音箱的音圈输入过多的功率，导致音圈发热，功率压缩，直到烧坏音圈。英文的意思很直观的解释了整个现象，是过热导致音箱烧坏，失真与否并不能直接决定音箱是否被烧坏。(我们可以考虑这两个极端的例子，一个是20瓦的功放削波失真后是否能烧坏200W的一个单元，另外一个例子就是现代音乐中的追求失真的效果声，刻意产生失真波形。)简而言之，如果一个2000W的功放持续推动一个1000W的音箱，稍微遇到长时间的大信号，音箱的高音就可能烧掉，哪怕没有任何失真，况且即便没有立刻烧掉，2000W功放所产生的信号工作在1000W音箱失真的边缘，长时间工作会减少设备寿命。综上所述，如果还音的内容没有突发大信号，内容信号平稳，使用功放高于音箱功率的配置理论上可以获得多一些的声压级，但是多数情况下没有必要，而且减损设备寿命。如果对还音内容不确定，那么使用1：1的配置是一种保险稳妥平衡的方案。在得知节目信号有失真内容或者动态变化空间大时(例如电影)，采用功放/音箱在1/2-1功率配比的方式更为合适! r9 Y6 d% H3 l
如何提高声压级- A3 y& o/ j( M. ?' A
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紧扣前面的话题，如果需要增加SPL(声压级)，很多人喜欢采用更大的功放，10log(功率)的计算公式深入人心。我们参看下面的图表：
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0 v( B: a% n& E9 t* Z8 N, z 从图中我们可以看出500W为27dBw,1500-2000W增加了500W的功率，但是只有1.2dBW的增加。也就是说功率越大，靠提升功放功率来获得更高声压级是效率极低，成本极高的。
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大家经常讨论两只相同音箱在室内播放同样的信号后，声压级是增加3dB吗?答案是6个dB。因为不仅仅是功率增加了一倍，辐射面积增加了一倍带来了另外3dB的房间增益。因此如果需要获得额外的声压级，特别是对于LFE通道，更为有效的方法是增加超低音音箱数量而非更换更高功率的功放去推动超低音音箱。 |
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发表于 2009-1-15 16:41:32
