調(diào)音臺(tái)之功放的匹配詳解

調(diào)音臺(tái)之功放的匹配詳解

功放的匹配
功放的最佳工作狀態(tài)是前后的匹配，也就是輸入端應(yīng)與信號(hào)源相匹配，輸出端與揚(yáng)聲器負(fù)載RL相匹配。在此情況下，功放的功率效率能得到充分的發(fā)揮，功放能長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，傳送功率高，聲信號(hào)不失真，一般輸入端的匹配比較簡(jiǎn)單，通常信號(hào)源的輸出阻抗在600Ω左右，而專業(yè)功放的輸入阻抗大都在10kΩ以上，顯然，信號(hào)源的輸出信號(hào)大部分都能輸入到功放的前置放大級(jí)上。功放的輸出是聲音的功率信號(hào)，這些功率信號(hào)能有效地不失真地傳送到揚(yáng)聲器上，轉(zhuǎn)換成聲音，這里涉及到以下幾方面的匹配問(wèn)題。

1. 阻抗的匹配
把功放看做一個(gè)等效電路，其輸出阻抗為R0和揚(yáng)聲器負(fù)載RL形成電流回路，回路上的作用電壓U，負(fù)載RL上的電壓即輸出電壓為U。
負(fù)載上獲得的功率在什么情況下負(fù)載兩端能取得最大的功率？很明顯，把W當(dāng)做函數(shù)，把RL當(dāng)做變量，求W極值，便會(huì)得到R0= RL時(shí)，W最大，也就是說(shuō)，揚(yáng)聲器要獲得功放的輸出的最大功率，條件是：揚(yáng)聲器負(fù)載阻抗應(yīng)等于功放的輸出阻抗。若揚(yáng)聲器負(fù)載阻抗大于功放的輸出阻抗，功放的功率不能得到很好的傳送，導(dǎo)致內(nèi)熱增加，影響功率管工作穩(wěn)定性，甚至?xí)蜻^(guò)熱而損壞。若揚(yáng)聲器負(fù)載阻抗小于功放的輸出阻抗，輸出的功率信號(hào)失真，功率管內(nèi)部耗損功率急劇上升，會(huì)過(guò)度發(fā)熱而燒毀。所以，只有滿足上述阻抗匹配條件，功放才能正常運(yùn)行。

2. 功率的匹配
在滿足功放阻抗匹配的條件下，若功放輸出的功率大于揚(yáng)聲器長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的額定功率，揚(yáng)聲器雖能得到最大功率，但必然使揚(yáng)聲器音圈發(fā)熱，機(jī)械性能被破壞。若功放的輸出功率小于揚(yáng)聲器的額定功率，揚(yáng)聲器發(fā)聲功率不能充分發(fā)揮，還可能引起發(fā)聲頻段變窄，輻射聲音不平衡。因此，必須使功放工作時(shí)的輸出功率等于揚(yáng)聲器的額定功率。即功放的工作功率等于揚(yáng)聲器的額定功率，這是功放功率匹配條件。功放經(jīng)常運(yùn)行在音樂(lè)信號(hào)下，而音樂(lè)信號(hào)的起伏是很大的，就一般音樂(lè)而言，音樂(lè)峰值功率是功放的額定功率的4倍，為了使功放長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，須讓功放工作時(shí)留有儲(chǔ)備量，功放的儲(chǔ)備量定義為：

功放的最大不失真功率P0定義為：在負(fù)載8Ω時(shí)，總諧波失真不大于1%的條件下，功放所輸出的連續(xù)正弦波功率。而功放的額定功率則取為功放最大不失真功率的一半，即P0/2;功放的儲(chǔ)備量可取3～8，如果取3，則可以得到功放的工作功率=2/3×功放的額定功率，也等于揚(yáng)聲器的額定功率。此關(guān)系式可作為音響工程配置揚(yáng)聲器額定功率和功放的額定功率的關(guān)系式。

3. 阻尼因子
功放的負(fù)載并非純電阻，而是揚(yáng)聲器音圈，音圈有一定的電感，是感性負(fù)載，其阻抗值與信號(hào)頻率有關(guān)，輸出信號(hào)能否得到很好的輸送，牽涉到輸出路的阻尼問(wèn)題，阻尼因子（或叫阻尼系數(shù)）定義為：揚(yáng)聲器負(fù)載阻抗/功率管的內(nèi)部電阻（含接線線阻），這個(gè)比值愈大，說(shuō)明揚(yáng)聲器振動(dòng)阻尼快，功率管工作狀態(tài)愈穩(wěn)定，通常大于200:1。

使用功放的注意事項(xiàng)
功放本身的操作功能鍵很少，操作極為簡(jiǎn)單，通常只要將電源開(kāi)關(guān)打開(kāi)，便可進(jìn)行工作。但它前面接的是信號(hào)源，后面接的是揚(yáng)聲器負(fù)載，前后操作不當(dāng)，對(duì)功放危害甚大，因此，使用時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1） 功放接放擴(kuò)聲系統(tǒng)中，開(kāi)機(jī)時(shí)，先開(kāi)啟其他音響設(shè)備，最后打開(kāi)功放。關(guān)機(jī)時(shí)，先關(guān)閉功放，后關(guān)閉其他設(shè)備。這樣，可以避免因開(kāi)、關(guān)其他音響設(shè)備產(chǎn)生脈沖信號(hào)，使功放過(guò)載，燒毀功放或音箱。
（2） 功放工作時(shí)，音量（在調(diào)音臺(tái)上控制）由小到大，直到適中。關(guān)閉時(shí)，音量（在調(diào)音臺(tái)上控制）由大到小，然后關(guān)閉。
（3） 功放工作過(guò)程中，不能任意更換功放的工作模式或揚(yáng)聲器負(fù)載，否則容易損壞功放。通常是先確定功放的工作模式，根據(jù)工作模式，接好音箱揚(yáng)聲器負(fù)載。
（4） 功放工作過(guò)程中，不能任意更換擴(kuò)聲系統(tǒng)中各音響設(shè)備的插頭，包括調(diào)音臺(tái)的插頭。否則容易產(chǎn)生脈沖信號(hào)，經(jīng)功放后形成功率脈沖，直到引向音響的高頻頭，使高頻頭燒毀或使功放過(guò)載而損壞。