調音臺之功放的匹配詳解

調音臺之功放的匹配詳解

功放的匹配
功放的最佳工作狀態(tài)是前后的匹配，也就是輸入端應與信號源相匹配，輸出端與揚聲器負載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(cháng)期可靠地運行，傳送功率高，聲信號不失真，一般輸入端的匹配比較簡(jiǎn)單，通常信號源的輸出阻抗在600Ω左右，而專(zhuān)業(yè)功放的輸入阻抗大都在10kΩ以上，顯然，信號源的輸出信號大部分都能輸入到功放的前置放大級上。功放的輸出是聲音的功率信號，這些功率信號能有效地不失真地傳送到揚聲器上，轉換成聲音，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和揚聲器負載RL形成電流回路，回路上的作用電壓U，負載RL上的電壓即輸出電壓為U。
負載上獲得的功率在什么情況下負載兩端能取得最大的功率？很明顯，把W當做函數，把RL當做變量，求W極值，便會(huì )得到R0= RL時(shí)，W最大，也就是說(shuō)，揚聲器要獲得功放的輸出的最大功率，條件是：揚聲器負載阻抗應等于功放的輸出阻抗。若揚聲器負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，導致內熱增加，影響功率管工作穩定性，甚至會(huì )因過(guò)熱而損壞。若揚聲器負載阻抗小于功放的輸出阻抗，輸出的功率信號失真，功率管內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(mǎn)足上述阻抗匹配條件，功放才能正常運行。

2. 功率的匹配
在滿(mǎn)足功放阻抗匹配的條件下，若功放輸出的功率大于揚聲器長(cháng)期可靠運行的額定功率，揚聲器雖能得到最大功率，但必然使揚聲器音圈發(fā)熱，機械性能被破壞。若功放的輸出功率小于揚聲器的額定功率，揚聲器發(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)的輸出功率等于揚聲器的額定功率。即功放的工作功率等于揚聲器的額定功率，這是功放功率匹配條件。功放經(jīng)常運行在音樂(lè )信號下，而音樂(lè )信號的起伏是很大的，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(cháng)期可靠地運行，須讓功放工作時(shí)留有儲備量，功放的儲備量定義為：

功放的最大不失真功率P0定義為：在負載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，也等于揚聲器的額定功率。此關(guān)系式可作為音響工程配置揚聲器額定功率和功放的額定功率的關(guān)系式。

3. 阻尼因子
功放的負載并非純電阻，而是揚聲器音圈，音圈有一定的電感，是感性負載，其阻抗值與信號頻率有關(guān)，輸出信號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）定義為：揚聲器負載阻抗/功率管的內部電阻（含接線(xiàn)線(xiàn)阻），這個(gè)比值愈大，說(shuō)明揚聲器振動(dòng)阻尼快，功率管工作狀態(tài)愈穩定，通常大于200:1。

使用功放的注意事項
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源，后面接的是揚聲器負載，前后操作不當，對功放危害甚大，因此，使用時(shí)應注意以下幾點(diǎn)：
（1） 功放接放擴聲系統中，開(kāi)機時(shí)，先開(kāi)啟其他音響設備，最后打開(kāi)功放。關(guān)機時(shí)，先關(guān)閉功放，后關(guān)閉其他設備。這樣，可以避免因開(kāi)、關(guān)其他音響設備產(chǎn)生脈沖信號，使功放過(guò)載，燒毀功放或音箱。
（2） 功放工作時(shí)，音量（在調音臺上控制）由小到大，直到適中。關(guān)閉時(shí)，音量（在調音臺上控制）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聲器負載，否則容易損壞功放。通常是先確定功放的工作模式，根據工作模式，接好音箱揚聲器負載。
（4） 功放工作過(guò)程中，不能任意更換擴聲系統中各音響設備的插頭，包括調音臺的插頭。否則容易產(chǎn)生脈沖信號，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。