功率匹配與儲(chǔ)備功率的發(fā)燒經(jīng)

來源:艾維商橋 更新日期:2008-06-14 作者:佚名

    關(guān)于儲(chǔ)備功率有一個(gè)經(jīng)典的“理論”,用通俗的話來講就是:在20平米的房間,有1/20W的聲功率,響度就夠了,由于音樂訊號(hào)的波形很復(fù)雜,訊號(hào)中不時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些暫短的但幅度很高的脈沖訊號(hào),該訊號(hào)如被功放削波,就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的削波失真,為了防止削波失真,必須將功放的最大不失真功率加大到放音功率的5到10倍。即便如此,仍會(huì)有少量脈沖訊號(hào)被削波,因此,專業(yè)功放應(yīng)有10倍以上的儲(chǔ)備功率。

    筆者在三十多年前就熟讀過儲(chǔ)備功率的理論,但是,多年來我對(duì)一個(gè)現(xiàn)象感到困惑,筆者從上世紀(jì)70年代制作電子管功放器,大概制作了十多臺(tái)功放,其功率總是一代比一代大。而在用自制的音響欣賞音樂時(shí),不管是第一代的10W電子管功放,還是目前使用的60W*2的晶體管功放,都是喜歡將音量開到接近滿功率的狀態(tài),幾乎不留儲(chǔ)備功率。環(huán)顧身邊發(fā)燒友,他們?cè)谛蕾p音樂時(shí),也多喜歡將音量開的很大。我有一位朋友,使用的是一套進(jìn)口功放,最大不失真功率(RMS)為30W+30W,他在播放音樂時(shí),常將音調(diào)調(diào)到 “平直”的位置,為的是獲得更大的音量。
 
    為什么大家都不約而同地喜歡大音量呢?這里有一個(gè)“等響度”的說法:當(dāng)功效的音量開的很大時(shí),人耳對(duì)高,低音的靈敏度提高,聽到的音頻頻響較寬,所以感到音質(zhì)好,而將音量關(guān)小時(shí),人耳對(duì)高,低音的靈敏度下降嚴(yán)重,聽到的頻響較窄,所以感到音質(zhì)不好,筆者為了改善小音量時(shí)的音質(zhì),在音量電位器上加裝了具有等響特性的阻容網(wǎng)絡(luò),但試用后,發(fā)現(xiàn)效果并不明顯。
 
    一次偶然的機(jī)會(huì),使我對(duì)儲(chǔ)備功率學(xué)說有了新的看法。去年的一天,一位朋友說他的音響低音出不來,叫去看看。我將他音響的低音調(diào)至最大位置,逐漸地將音量開至滿功率,傾聽了數(shù)分鐘,覺得低音音量很小,且低音發(fā)干發(fā)散,而中高音正常。該功放的電壓為正負(fù)37V,RMS功率應(yīng)該是每聲道60W。聽得出該功放比我的功放低音音量明顯偏小。拆開功放檢查,正常。該功放原來使用的50W低音喇叭燒了,朋友為了防止喇叭再次燒毀,新買的喇叭銘牌標(biāo)的是“功率650W”。筆者不相信該喇叭有如此大的額定功率,估計(jì)是“音樂功率”之類。那么其額定功率到底是多少?我將我用的喇叭拆下拿來對(duì)比,以估測該喇叭的額定功率。兩個(gè)喇叭都是10英寸8歐,都是符合布邊低檔喇叭,不同的是:該喇叭的磁鋼比我的更大。用雙手向音圈方向按壓,支承系統(tǒng)硬很多,紙盆也更硬更厚,音圈也大一些。我的喇叭銘牌標(biāo)稱額定功率為100W。據(jù)以上對(duì)比,估計(jì)該喇叭的額定功率為200W以上。初步判斷該音響低音出不來的原因是喇叭功率過大,與功放功率不匹配。

    為了證實(shí)此判斷,將我的100W喇叭裝上該機(jī),低音表現(xiàn)良好。又將該喇叭裝到另一臺(tái)功率較大的功放(功率不詳)進(jìn)行試聽,低音表現(xiàn)正常。

    通過以上實(shí)驗(yàn),筆者認(rèn)為,當(dāng)功放輸送給喇叭的電功率小于喇叭的額定功率太多時(shí),會(huì)出現(xiàn)功放推不動(dòng)喇叭的現(xiàn)象。所有正常工作的功放,當(dāng)音量開得較大時(shí),功率是匹配的,當(dāng)音量開得很小時(shí),功率就失配了,也會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象,其原理應(yīng)當(dāng)是相同的。筆者用60W功放推動(dòng)100W的喇叭,音量關(guān)小后,音質(zhì)會(huì)明顯變差。

    功放與喇叭的功率匹配,使不少發(fā)燒友為之困惑。在上世紀(jì)70年代,人們一般取功放功率為喇叭功率的2到4倍。這主要是考慮功放的儲(chǔ)備功率,當(dāng)功放音量關(guān)小時(shí),喇叭還可得到足夠的功率,不會(huì)出現(xiàn)推不動(dòng)喇叭的現(xiàn)象,而即使有4倍的脈沖信號(hào)輸入,功放仍不會(huì)削波。

那么,現(xiàn)代功放的功率為喇叭功率2倍以上時(shí),喇叭為何容易燒毀呢?筆者認(rèn)為以前使用的是全頻帶紙盆邊喇叭,特點(diǎn)是諧振頻率高,效率高。而目前普遍使用的是橡皮邊喇叭,這種喇叭比紙盆邊喇叭最低放音頻率低,而頻率越低,喇叭的功率就越低,意味著更高的電功率變成了熱能消耗在音圈上,使音圈溫度升高而發(fā)生燒毀現(xiàn)象。另一個(gè)原因是頻率越低,人耳的靈敏度越低,于是喇叭需要輸出更大的功率。還有一個(gè)原因是以前使用的音源主要是磁帶,唱片,調(diào)諧器。它們的共同點(diǎn)是噪音大,特別是在音頻的高端和低端,噪音更嚴(yán)重。所以當(dāng)時(shí)為了提高信噪比,采用了限制功放帶寬的方法。而今年普及的激光音源,信噪比很高,即使音頻頻帶做得再寬,高低音提升量再大,仍可獲得滿意的信噪比,因此一般的功放帶寬都做得很大。

    綜上所述,現(xiàn)代使用的橡皮邊喇叭(含泡沫邊喇叭),由于放音頻率低,低音提升量大和效率低的原因,較紙盆邊喇叭能承受的功率要小。筆者認(rèn)為功放功率為喇叭功率的0.5到2倍為宜。而放送超重低音的喇叭,上述現(xiàn)象更為突出,宜取0.5到1倍教好。

    關(guān)于儲(chǔ)備功率,是一個(gè)長期爭議的話題,歸納起來,大致分為三個(gè)流派:一是以專家學(xué)者為代表,他們主張放音功率為RMS功率的1/5到1/10,這樣可盡可能地減少功放出現(xiàn)削波失真;二是以音響生產(chǎn)廠家為代表,他們將功放的額定功率定為RMS功率的1/2左右,在此功率下放音,既可保證有1倍的儲(chǔ)備功率又可有足夠的功率來推動(dòng)揚(yáng)聲器,還可以提高音響設(shè)備的可靠性;三是音響消費(fèi)者,他們大多將音量開到RMS功率的8/10至9/10。至于功放瞬間削波失真,由于時(shí)間很短,往往并不介意,這也許是因?yàn)槁犚粽咴诙嘧兌D辛的社會(huì)生活中學(xué)會(huì)了寬容的緣故。

    怎樣解決功率匹配與儲(chǔ)備功率這一對(duì)矛盾,有待于我們進(jìn)一步去探討。

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