功放與揚聲器

本文格式為Word版，下載可任意編輯——功放與揚聲器功放機與揚聲器配接方法舉例XX省泗陽縣李口中學沈正中一、基本概念理解1．定阻式功放機

定阻式功放機輸出端子用阻抗值標出，輸出阻抗常有4Ω、8Ω、16Ω、250Ω等。其輸出阻抗不隨負載的增減而變化，過載、負載過輕或開路時，功放機易損壞。2．定壓式功放機

定壓式功放機輸出端子用電壓值標出，輸出電壓常有120V、240V等。當負載在一定范圍內變化時，功放機的輸出電壓基本保持不變，即輸出電壓不隨負載的增減而變化，因此負載很小甚至開路時，功放機仍能正常工作，不至于損壞。在過載的狀況下，它和定阻式功放機一樣，也會造成末級功放管損壞或輸出減小，因此對定壓式功放機過載也是不允許的。造成過載的原因，一般是輸出線路有短路或嚴重漏電、配接不恰當?shù)仍斐傻摹?．揚聲器

在配接揚聲器時，必需了解揚聲器額定功率和阻抗兩項技術指標。

額定功率是指揚聲器在這一功率下長期連續(xù)工作而不致?lián)p壞的功率，它與揚聲器接在線路上實際所得的實際功率的含義是不同的。使用時，揚聲器所得的實際功率不應大于它的額定功率，否則將損壞揚聲器；但也不能比額定功率小好多，以便充分發(fā)揮揚聲器的放音能力。一般總是保證揚聲器所得的實際功率等于或略小于它的額定功率。為了獲得較好的音質，尋常使揚聲器工作在額定功率的2／3左右。

揚聲器的阻抗是對廣播信號的交流阻抗值，由于阻抗和頻率關，對于不同頻率的信號，揚聲器的阻抗也不同。一般產(chǎn)品上標明的阻抗是在400Hz音頻時揚聲器的交流阻抗。尋常電動式揚聲器的阻抗為幾歐姆～十幾歐姆。

在配接中，除要知道標稱功率和阻抗外，還要知道揚聲器的額定工作電壓，可通過

來計算。式中，U為揚聲器的額定工作電壓，P為揚聲器的額定

功率；R為揚聲器的阻抗。例如，1只號筒式揚聲器的額定功率25W，阻抗16Ω，則可計算出其額定工作電壓U=20V。當加到揚聲器上的信號電壓大于此額定工作電壓時，就相當于輸入功率超過揚聲器的額定功率，簡單損壞揚聲器。4．線間變壓器

連接線路較長時，無論是定阻式或定壓式功放機在與揚聲器配接時，都需要用線間變壓器來轉換阻抗或變換電壓。定阻式和定壓式線間變壓器的初級都有2組線圈，在配接時，可根據(jù)不同的阻抗或電壓要求將2組線圈串聯(lián)或并聯(lián)使用。定壓式線間變壓器的各輸出端子上都標有電壓數(shù)值。定阻式線間變壓器的次級線圈各輸出端子上都標有阻抗數(shù)值。二、定阻式功放機的匹配

1．對于定阻式功放機的匹配，應考慮4個方面：

①揚聲器得到的實際功率總和應等于或小于功放機的額定輸出功率，防止功放機因過負荷而損壞。從另一方面來看，揚聲器額定功率的總和必需大于或至少等于功放機的實際輸出功率，以防止揚聲器因過負荷而損壞。尋常所說的負載的總功率應指揚聲器所得功率的總和，而不是揚聲器額定功率之和。

②在匹配計算中，是按最理想的狀況進行的，即功放機的額定功率等于負載的額定功率。在實際配接中，往往使揚聲器所得到的總功率只有功放機額定輸出功率的90％左右，這對延長功放機的壽命有好處。③負載的總阻抗應等于功放機的輸出阻抗，若受條件限制，相差也不能太大，不得超過10％。④每只揚聲器所得到的功率最好不要超過其額定功率的80％，這樣可使揚聲器音質幽美，又不會損壞。2．低阻輸出的匹配采用低阻輸出時，將揚聲器串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)之后直接接到功放機的輸出端子上，配接可按三步進行：①揚聲器的額定功率之和應等于功放機的額定輸出功率。②根據(jù)每只揚聲器的阻抗應用串、并聯(lián)特點計算出總阻抗R揚，確定揚聲器應接到功放機的哪個輸出端子上。③檢驗每只揚聲器所得的實際功率與其額定功率是否相符。例1：

1臺50W定阻式功放機，輸出端子如圖1所示，要接25W、16Ω的揚聲器兩只，如何配接?分析：兩只揚聲器總額定功率P揚=25W×2=50W，等于功放機的額定功率，滿足條件①。因兩只揚聲器的阻抗均為16Ω，故采用并聯(lián)方式可得，R揚=8Ω，即將兩只揚聲器并聯(lián)接在功放機的0、8Ω輸出端子上，滿足條件②。由于兩只揚聲器所得實際功率均為25W，不超過功放機其額定功率，滿足條件③。有時也可根據(jù)實際狀況將揚聲器適當?shù)卮⒉⒙?lián)，完成配接工作。

例2：在例1中如改接一只25W／16Ω的揚聲器，兩只12.5W／8Ω的揚聲器，應如何配接?分析：三只揚聲器總的額定功率P揚=25W+12.5W×2=50W，等于功放機的額定功率，滿足條件①。兩只12.5W／8Ω的揚聲器串聯(lián)后的阻抗為R串=16Ω，再將R串與25W／16Ω的揚聲器并聯(lián)可得R揚=8Ω，可將這

組揚聲器接到功放機0、8Ω的端子上，如圖2所示。由于三只揚聲器所得的實際功率為50W，不超過功放機其額定功率，滿足條件③。當揚聲器所得的總功率遠小于功放機額定輸出功率(一般在70％以下)時，為使功放機正常工作和保證揚聲器的安全，應接上假負載來消耗多余的功率。假負載吸收的功率P假=P功－P揚，則假負載的阻值R假=R功P功／P假。

例3：例1中，假使只有一只10W／16Ω的揚聲器，如何配接?揚聲器的額定功率只有10W，遠低于功放機額定輸出功率，應另接一假負載，分擔多余的50W－10W=40W的電功率。分析：由，求得10W／16Ω的揚聲器的額定電壓是12.6V，功放機的端子4Ω、8Ω、16Ω、250Ω對應的電壓為14.1V、20V、28.3V、111.8V。12.6V最接近的4Ω端子上電壓14.1V，所以可將揚聲器接在4Ω端子上，這時揚聲器承受的功率雖超過其額定功率，但由于超過得不多，揚聲器基本上還能正常工作。為了更好匹配，根據(jù)串聯(lián)電路特點計算得，可串聯(lián)1.9Ω、3W左右的電阻。將40W的假負載也接在功放機的4Ω端子上，則R假=功R功／P余=50×4／40=5Ω(當然假負載接其它端子上也可以，但要重新計算出假負載的阻值)。假負載可采用線繞電阻。為安全起見，一般所用假負載的額定功率為其承受功率的2倍左右。所以選用阻值5Ω、額定功率80W以上的線繞電阻接在功放機的4Ω端子上，如圖3所示。注意給假負載有足夠的散熱空間。3．高阻輸出的匹配在功放機的饋送距離較遠100m以上時，為減少線路上電功率的損失，必需采用高阻抗輸出，這時揚聲器通過線間變壓器變換阻抗后，接在功放機的高阻輸出端。高阻輸出的功放機，主要確定線間變壓器的初、次級阻抗和功率容量及連接方法。一般要保證線間變壓器的功率容量P變等于揚聲器的實得功率P揚，次級阻抗應等于揚聲器的總阻抗，初級阻抗R初由揚聲器的實得功率確定，即。R初=P功R功／P揚。假使P變>P揚，如用25W線間變壓器與10W揚聲器配接，只要滿足初、次級阻抗比，也是允許的。定阻式線間變壓器有大量端子，高阻抗端子一般有：OΩ、500Ω、1250Ω、2500Ω、3750Ω、5000Ω;低阻

抗端子一般有：0Ω、8Ω、16Ω，有些線間變壓器還有4Ω端子。

例4：有一臺100W功放機，輸出阻抗250Ω，要裝三只25W／16Ω揚聲器、2只12.5W／8Ω揚聲器，如何進行配接?五只揚聲器的總額定功率P揚=25W×3+12.5W×2=100W，與功放機輸出功率一致。

25W揚聲器用的線間變壓器，初級阻抗R25(初)=100W×250Ω／25W=1000Ω。12.5W揚聲器用的線間變壓器，初級阻抗R12.5(初)=100W×250Ω／12.5W=2000Ω。

25W／16Ω揚聲器采用25W的線間變壓器，接在線間變壓器次級線圈的0、16Ω兩接線柱上；初級線圈的0、1000Ω兩接線柱接在功放機的0、250Ω兩接線柱上。12.5W／8Ω揚聲器采用15W的線間變壓器(也可采用25W的線間變壓器)，仿照上述接法。如圖4所示。

與低阻抗輸出的狀況一樣，當揚聲器所得的總功率遠小于功放機的額定輸出功率時，要用假負載來承受多余部分的功率。

例5：一臺額定輸出功率為150W的功放機，現(xiàn)選用0、250Ω兩接線端子作高阻

輸出，只接兩只25W／16Ω的揚聲器，如何配接?揚聲器必需通過線間變壓器轉換阻抗后接在0、250Ω端子間。線間變壓器的額定功率為25W，初級阻抗R25初=150W×250Ω／25W=1500Ω。

假負載承受的功率為150W－25W×2=100W，其電阻值為R假=P功R功／P假=150W×250Ω／100W=375Ω，額定功率200W以上的線繞電阻為假負載。圖5所示。

同樣要注意給假負載有足夠的散熱空間。在各種狀況下，假負載最好不要使用電燈泡，由于電燈泡鎢絲的阻值在冷態(tài)和熱態(tài)時能相差10倍左右，在燈泡忽暗忽亮閃動時，輸出變壓器的初級阻抗變化很大，會發(fā)生失真和影響末級功放管的壽命。所以最好用線繞電阻作假負載，而且要求線繞電阻的額定功率為實際承受功率的1.5—2.0倍。

三、定電壓輸出的匹配現(xiàn)在大多數(shù)功放機，特別是大功率功放機，輸出端以電壓來標志，這類機器稱為定電壓輸出。定電壓輸出在輸出電路中加有深度負反饋，使輸出電壓很穩(wěn)定，在額定功率范圍內，負載接得多一點或少一點，對功放機輸出電壓的影響很小，即輸出電壓基本上不隨負載的變化而變化；功放機的性能也較穩(wěn)定，即使負載很輕或開路，也不會發(fā)燒壞功放機。定電壓輸出的功放機一般要求揚聲器的額定電壓符合功放機的額定輸出電壓，所接揚聲器的總功率不大于功放機的額定輸出功率。揚聲器的額定電壓是在其獲得額定功率時所需要的電壓?？紤]定電壓輸出功放機的揚聲器配接問題時，首先要求出額定電壓值，假使它等于功放機的輸出電壓，就可把揚聲器直接接到功放機的輸出端子上；否則，就需用線間變壓器配接。

例6：一臺50W定電壓輸出功放機的定壓輸出為20V和50V兩擋，負載是兩只25W／16Ω揚聲器，如何配接?揚聲器所承受的電壓

，因此，這兩只揚聲器可直接

并接在20V輸出端，揚聲器的總功率是50W。如只有一只25W／16Ω揚聲器，同樣可直接接到20V輸出端，雖然揚聲器的額定功率只是功放機輸出功率的一半，但因揚聲器實際得到的電壓是20V，即它只能得到25W的功率，功放機也只輸出了25W功率。定電壓輸出功放機允許這樣使用。不過在輕負載的狀況下，功放機輸出級的負載特性電抗性加強，在大信號沖擊下可能出現(xiàn)瞬時大功率，使功率輸出管受到損傷，所以負載最好不輕于50％。為了安全運用，還是并接上假負載電阻為好。連接線路較長時，定壓功放機與負載之間要用線間變壓器配接。這種定壓線間變壓器的初次級都以電壓標志。在功放機額定輸出電壓U功已知的狀況下，只要算出揚聲器的額定電壓

，就可求出線間變

壓器的變壓比n=U功／U揚，定壓式線間變壓器(SBV系列產(chǎn)品)的一次側（初級）有90V、120V；二次側（次級）有20V、30V、60V，繞組各有1～2組。

并接在20V輸出端，揚聲器的總功率是50W。如只有一只25W／16Ω揚聲器，同樣可直接接到20V輸出端，雖然揚聲器的額定功率只是功放機輸出功率的一半，但因揚聲器實際得到的電壓是20V，即它只能得到25W的功率，功放機也只輸出了25W功率。定電壓輸出功放機允許這樣使用。不過在輕負載的狀況下，功放機輸出級的負載特性電抗性加強