擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)備選型與搭配

擴(kuò)聲系統(tǒng)設(shè)計(jì)是一個(gè)逆向設(shè)計(jì)過程,根據(jù)用戶的需求對發(fā)言單元系統(tǒng)設(shè)計(jì)從聲場(涉及揚(yáng)聲器系統(tǒng)的選型、供聲方案和信號途徑)開始，然后逐步推進(jìn)到功率放大器、處理系統(tǒng)(周邊設(shè)備)、調(diào)音臺直至傳聲器和AV播放器等音源設(shè)備。

1、功放與音箱的匹配

放大器與音箱的匹配是系統(tǒng)組配應(yīng)重要考慮的問題,它直接關(guān)系著音樂重放的效果和器材的壽命。從技術(shù)方面考慮功放與揚(yáng)聲器配接的要素有功率匹配、阻抗匹配和阻尼系數(shù)匹配。如果我們在配接時(shí)認(rèn)識到上述三點(diǎn),就能使所用器材性能得到充分的發(fā)揮。

(1)功率匹配

為了達(dá)到高保真的要求,額定功率應(yīng)根據(jù)最佳聲壓來確定。我們都有這樣的感覺:音量小時(shí),聲音單薄無力、豐滿度差,聲音的動態(tài)感覺不出來;音量合適時(shí),聲音清晰自然圓潤而豐滿有力、動態(tài)感好;音過大時(shí)，聲音生硬、不柔和、毛糙,有刺耳的感覺。因此,重放聲壓級與聲音質(zhì)量有較大關(guān)系。常規(guī)地講,聽音區(qū)的聲壓級范圍最好為80~85dB(A計(jì)權(quán)),我們可以從聽音區(qū)到揚(yáng)聲器的距離與揚(yáng)聲器的特性靈敏度來計(jì)算揚(yáng)聲器的額定功率與功放的額定功率。 電功率匹配一般指功率放大器的額定功率與揚(yáng)聲器的額定功率相適應(yīng)。一般來說,放大器的額定功率應(yīng)至少大于音箱額定功率的1/3或1/2比較合適。這樣,既可以推動音箱全力工作,又可以保證器材的安全。這是因?yàn)?一般揚(yáng)聲器都有一定的抗過載能力,其許值為額定功率的一倍半左右。故按上述方法進(jìn)行功率匹配仍是比較安全的。

(2)阻抗匹配

阻抗匹配是指功放的額定輸出阻抗,應(yīng)與揚(yáng)聲器的額定阻抗相一致。此時(shí)，功放處于最佳設(shè)計(jì)負(fù)載狀態(tài),因此可以給出最大不失真功率。對功率放大器來說,阻抗匹配是第一位的。它要求作為負(fù)載的音箱(揚(yáng)聲器)阻抗不應(yīng)小于放大器的額定負(fù)載阻抗。例如,功率放大器原設(shè)計(jì)接8Ω負(fù)載,應(yīng)與8Ω或8Ω以上阻抗的音箱連接。當(dāng)配接16Ω音箱時(shí),使用中除了輸出功率減小一半以外,尚未帶來其他明顯影響;而當(dāng)配接4Ω負(fù)載時(shí),輸出功率將增加近一倍,如果音量開得較大,則有可能使大功率晶體管損壞。

現(xiàn)在有些放大器對音箱阻抗允許有可變范圍,如4~16Ω,在這種情況下,阻抗每變小一半,功率就升高1.6倍。如標(biāo)定8Ω阻抗下，額定功率為100W的放大器,如果改接4Ω阻抗的音箱,放大器的輸出功率則為160W。一般情況下,對阻抗標(biāo)有范圍的放大器,取其阻抗范圍的中值比較合適。

(3)阻尼系數(shù)匹配

阻尼系數(shù)是功率放大器額定輸出阻抗(等于揚(yáng)聲器額定阻抗)與功率放大器輸出內(nèi)阻的比值。

由于功放輸出內(nèi)阻實(shí)際上已成為揚(yáng)聲器的電阻尼器件,阻尼系數(shù)值便決定了揚(yáng)聲器所受的電阻尼量。實(shí)踐表明,當(dāng)阻尼系數(shù)較小時(shí),揚(yáng)聲器低頻特性、輸出聲壓頻率特性、高次諧波失真特性均會變差。阻尼系數(shù)增大時(shí),對實(shí)際性能影響并不顯著。但阻尼系數(shù)值越大,電阻尼越重。因此,功放的阻尼系數(shù)值并不是越大越好,阻尼系數(shù)值過大會使揚(yáng)聲器電阻尼過重,以致使脈沖前沿建立時(shí)間增長,降低瞬態(tài)響應(yīng)指標(biāo)。因此在選取功放時(shí)不應(yīng)片面追求大的阻尼系數(shù)值。對于晶體管功放來說,阻尼系數(shù)最好在40~200Ω之間。若要保證放音的穩(wěn)態(tài)特性與瞬態(tài)特性良好,應(yīng)注意揚(yáng)聲器的等效力學(xué)品質(zhì)因素與放大器阻尼系數(shù)的配合。這種配合需將揚(yáng)聲器的饋線作為音響系統(tǒng)整體的一部分來考慮。應(yīng)使揚(yáng)聲器的饋線等效電阻足夠小,小到與揚(yáng)聲器的額定阻抗相比可以忽略不計(jì)。其實(shí)，揚(yáng)聲器饋線的功率損失若小于0.5dB(約12% )即可達(dá)到這種配合。

2、周邊音頻處理設(shè)備

與功率放大器逆向連接的設(shè)備是音頻處理器或其他周邊設(shè)備(均衡器、壓限器、激勵器、反饋抑制器等的組合)。

3、調(diào)音臺與效果器

與周邊設(shè)備逆向連接的是調(diào)音臺,而效果器則作為一種專用設(shè)備與調(diào)音臺緊密聯(lián)系。

4、音源設(shè)備

調(diào)音臺的逆向關(guān)聯(lián)設(shè)備是音頻信號源設(shè)備。音源設(shè)備包括話筒和AV播放器等。

(1)話筒

多媒體視聽環(huán)境的話筒類型有很多,如討論型數(shù)字會議話筒(手拉手話筒)、演唱話筒、會議話筒、錄音話筒等,設(shè)計(jì)方案要根據(jù)目標(biāo)功能選擇適用話筒的類型和數(shù)量。

(2)AV播放器

AV播放器主要包括錄音卡座、CD播放器、DVD播放器等。