| 我發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者在選購擴(kuò)大器包括前級(jí)和后級(jí)時(shí)，常會(huì)詢問它的輸入阻抗、輸出阻抗及輸出內(nèi)阻是多少？功率和驅(qū)動(dòng)能力有多強(qiáng)？膽機(jī)好力還是晶體管機(jī)好力？橋接又如何？選購揚(yáng)聲器時(shí)也想了解它的功率、效率、阻抗等等感覺似是而非的問題，我相信看了下文應(yīng)該有滿意的答案了。 我們首先從阻抗談起。阻抗是音響中最?？吹降淖盅哿?，那么它到底是指什么呢？阻抗與電阻不是完全一致的東西。阻抗就是電阻加電抗，詳細(xì)地說，就是電阻、電容抗、電感抗在向量上的總和。在相同電壓下，阻抗愈高電流愈小，阻抗愈低電流愈大。 一般音響器材常見提到阻抗的地方有：喇叭的阻抗，前后級(jí)放大器的輸入阻抗，前級(jí)的輸出阻抗，(后級(jí)經(jīng)常不稱作輸出阻抗，而稱輸出內(nèi)阻)，信號(hào)導(dǎo)線的傳輸阻抗等。若說到器材內(nèi)部電子線路及零件的各部分阻抗那就更琳瑯滿目復(fù)雜得多了，在此我們只介紹有關(guān)音響器材標(biāo)稱的阻抗具有什么實(shí)質(zhì)意義。 現(xiàn)在先從喇叭的阻抗談起。目前，世界各國的揚(yáng)聲器廠家每天都在制造出千萬只品種與性能各異的揚(yáng)聲器，以滿足日益增長的Hi—Fi市場與AV市場的需要，但揚(yáng)聲器的標(biāo)稱阻抗卻都遵循4Ω、8Ω、16Ω、32Ω這樣一個(gè)國際化的標(biāo)準(zhǔn)系列。這代表了什么呢？這代表了揚(yáng)聲器諧振頻率的峰值F0至第二個(gè)共振峰Fz之間所呈現(xiàn)的最低阻抗值，如圖1。實(shí)際上喇叭構(gòu)成輸出線路中的一個(gè)電阻，只不過它的電阻隨播放的音樂的頻率而變，這個(gè)動(dòng)態(tài)的電阻就稱為阻抗。它可不是一個(gè)常數(shù)值，而是隨著頻率的不同而不同，甚至可能會(huì)起伏得很可怕，可能在某頻率高到十幾歐姆或二十幾歐姆，也可能在某頻率低到一歐姆或以下 。當(dāng)后級(jí)輸出一個(gè)固定電壓給喇叭時(shí)，依照歐姆定律，四歐姆的喇叭會(huì)比八歐姆的喇叭多流過一倍的電流，因此如果你會(huì)計(jì)算功率的話，你就會(huì)明白為何一部八歐姆輸出一百瓦的晶體后級(jí)，在接上四歐姆喇叭時(shí)會(huì)變?yōu)槎偻吡恕?當(dāng)然除非特殊需要，沒有一個(gè)揚(yáng)聲器的設(shè)計(jì)專家會(huì)冒天下眾多音視器材阻抗匹配要求之大不違，設(shè)計(jì)出類似于2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω這樣非標(biāo)稱阻抗系列的揚(yáng)聲器供應(yīng)市場。 誰都知道一個(gè)二單元的音箱(—個(gè)高音一個(gè)低音)通常采用1只8Ω的高音單元和1只8Ω的低音單元組成，如果三單元的音箱(一個(gè)高音二個(gè)低音)通常都采用1只8Ω的高音單元和2只4Ω的低音單元串聯(lián)組成，或者用1只8Ω的高音單元和2只16Ω的低音單元并聯(lián)組成，以達(dá)到整個(gè)音箱的8Ω輸入阻抗與功率放大器8Ω輸出阻抗相匹配 ；但不一定每個(gè)人都知道揚(yáng)聲器的標(biāo)稱阻抗是隨頻率而變化的對(duì)數(shù)曲線。其阻抗公式由下式表示： Zr=R+jωL(BL)2Ym Zr--揚(yáng)聲器的輸入電阻抗 R、L——楊聲器音圈的等效電阻與電感 (BL) 2Ym—一力學(xué)系統(tǒng)產(chǎn)生的“動(dòng)生電阻抗” 中可以看出。在頻率為fz處就是揚(yáng)聲器的標(biāo)稱阻抗，在頻率為f0處揚(yáng)聲器的阻抗最大；在其它頻率時(shí)揚(yáng)聲器的阻抗變化跌蕩落巖。從圖1中我們也可以看出，當(dāng)頻率小于f0時(shí)，揚(yáng)聲器的阻抗會(huì)趨向偏低，日前市售的揚(yáng)聲器幾乎都是如此。一般來說，低頻從數(shù)十赫茲到數(shù)百赫茲這一段，揚(yáng)聲器的阻抗達(dá)到最低點(diǎn)，這時(shí)要求功率放大器輸出足夠大的電流才能滿足揚(yáng)聲器圓滿工作的要求，達(dá)到既有低頻又有力變的震撼效果來。這在發(fā)燒友播放動(dòng)態(tài)激烈的LD碟或低頻豐滿的 VCD、CD碟時(shí)均可以十分明顯地體會(huì)出來。因此不同型號(hào)的揚(yáng)聲器對(duì)功率放大器的吃電流能力也不同，吃電能力大的揚(yáng)聲器，即使2×100W以上功率的放大器在低頻段重放時(shí)，也不能正常工作、往往出現(xiàn)失真。即使不出現(xiàn)失真，揚(yáng)聲器也剛剛達(dá)到啟動(dòng)工作狀態(tài)，沒有足夠的電流能量使其進(jìn)入最佳工作狀態(tài)，它的低頻必然會(huì)蒼白無力，沒有厚度；同時(shí)由于電流能量不夠，也使揚(yáng)聲器振膜的振動(dòng)速度跟不上頻率變化的速度。這在當(dāng)前，不少發(fā)燒友把原來只適用于Hi—Fi發(fā)燒的揚(yáng)聲器去充當(dāng)家庭影院專用揚(yáng)聲器，上述這些情況就時(shí)有發(fā)生了。 如上所述，當(dāng)喇叭的阻抗值不斷下降時(shí)，后級(jí)輸出一個(gè)固定電壓，它的電流就會(huì)愈來愈大，你確定你的后級(jí)能輸出這么大的電流嗎？你知道喇叭阻抗不斷下降的結(jié)果到后來就相當(dāng)于是把喇叭線直接短路，所有的晶體管后級(jí)放大器，其輸出電流的能力均有其設(shè)計(jì)上的限制，超出此范圍，機(jī)器就要燒掉了。這也就是為什么一般人常說的：后級(jí)的功率不用大，但輸出電流要大的道理。當(dāng)然這種講法也不太規(guī)范。因?yàn)楝F(xiàn)今的高保真功率放大器基本屬定型放大器，輸出功率=負(fù)載的電流平方X負(fù)載阻抗來計(jì)算，大功率時(shí)電流大，小功率時(shí)電流小亦屬于正常。如果我們把一臺(tái)能在8Ω阻抗上輸出28.3V峰值電壓的50W。放大器輸出力暫且看作“小功率”，而把40A的電流輸出能力看作“大電流”，粗算一下要使這個(gè)“定壓輸出型”放大器輸出40A的電流，這時(shí)的負(fù)載阻抗必須低至多少呢？大約0.7歐左右吧，或者說這個(gè)50W，放大器在推8Ω音箱時(shí)，40A這個(gè)電流值是不會(huì)出現(xiàn)的，如果這個(gè)輸出28.3V峰值電壓的放大器有能力在0.7歐負(fù)載上輸出了40A峰值電流，這時(shí)的有效輸出功率恐怕已超過500W了。如果真如此的話，這臺(tái)絕對(duì)不是“小功率”放大器了。真正有機(jī)會(huì)在既定的負(fù)載上有“大電流輸出”的，還是大功率放大器。 早期日本放大器給人的印象就是功率標(biāo)示很高，但輸出電流能力則令人質(zhì)疑，其實(shí)輸出功率和驅(qū)動(dòng)能力之間的關(guān)系十分微妙。講到“輸出功率”的高低與“驅(qū)動(dòng)能力”的強(qiáng)弱，兩者雖然沒有絕對(duì)的關(guān)系，但卻有相對(duì)的聯(lián)系。輸出功率很容易從數(shù)字顯示，50W，100W，200W甚至更多，但是驅(qū)動(dòng)能力的辨識(shí)就得依靠慧眼，甚至得真正試過才知道。 后級(jí)「功率」功放的驅(qū)動(dòng)對(duì)象是喇叭，驅(qū)動(dòng)能力愈強(qiáng)，也就表示愈能壓得住喇叭。當(dāng)然您會(huì)問，什么樣的喇叭難推？我的看法是：低效率的(86db以下的)，低阻抗的(4歐姆或以下的)，靜電式和鋁帶式等等，都是很考功放搭配的。而功放的驅(qū)動(dòng)能力則完全體現(xiàn)在電流的供給上，電壓X電流，就是真正的「功率」。如果有一部功放，其功率標(biāo)稱是100W X 2（8Ω），200W X 2 （4Ω）， 400W X 2 （2Ω），我們通常稱他是「大電流」設(shè)計(jì)，這種功放的驅(qū)動(dòng)能力就會(huì)比較強(qiáng)，小小一套日本產(chǎn)的床頭音響組合動(dòng)不動(dòng)就是300W，可是KRELL的300W后級(jí)你想一個(gè)人扛是扛不動(dòng)的。這種高電壓低電流的日本放大器如遇上現(xiàn)在滿街都是的低阻抗喇叭，一下子就軟了腳。4Ω喇叭的需求電壓比8Ω低，但需求電流卻比較大，就以4W為例，8Ω喇叭是0.7A，而4Ω喇叭則吃1A電流，故為何大家都說，低阻抗喇叭比較難推動(dòng)。正由于低阻抗喇叭吃電流，故晶體后級(jí)逐漸形成大電流設(shè)計(jì)。 只要負(fù)載電流夠，晶體機(jī)的輸出功率會(huì)隨著喇叭阻抗的降低而提升。但膽機(jī)因有輸出變壓器隔離，功率不隨喇叭阻抗變化，因此當(dāng)喇叭阻抗猛往下降時(shí)，膽機(jī)就可能使不上力， 因此時(shí)喇叭欲吃電流，但膽機(jī)卻是電壓組件，無法提供電流，此時(shí)是不是晶體機(jī)比膽機(jī)夠力？ 有些放大器的設(shè)計(jì)是可以把兩個(gè)聲道結(jié)合起來成為一個(gè)單聲道來運(yùn)作。通常其功率比原來兩個(gè)聲道功率之和還要大。這種技術(shù)稱為橋接或同極耦合。放大器是否可以橋接是取決于原來的設(shè)計(jì)的。大部分的放大器都不能橋接，如果說明書沒有說明，則不要作此嘗試，否則可能會(huì)損壞機(jī)，其實(shí)這樣做亦幷非是好事，因?yàn)樗鼤?huì)使放大器忍受低阻抗的能力降低。 如果有一對(duì)喇叭的阻抗很高，像早期的RogersLS 3/5A，那放大器的輸出功率豈不是減??？這是對(duì)晶體管機(jī)而言的，對(duì)于膽機(jī)卻是好事；因?yàn)槟憴C(jī)有輸出變壓器，所以其輸出功率不會(huì)隨負(fù)載阻抗變動(dòng)而變動(dòng)，故無論負(fù)載阻抗變大或變小，膽機(jī)可維持穩(wěn)定的功率輸出，遇到3/5a等高阻抗喇叭時(shí)，膽機(jī)比晶體機(jī)來得夠力。 晶體機(jī)驅(qū)動(dòng)高阻抗喇叭會(huì)降低功率，但也有例外， 因?yàn)橛袀€(gè)別晶體管機(jī)亦使用輸出變壓器，其輸出功率不會(huì)隨負(fù)載阻抗變動(dòng)而變動(dòng)。 在多級(jí)放大器中前級(jí)放大器對(duì)于后級(jí)來說是信號(hào)源，它的輸出阻抗就是信號(hào)源的內(nèi)阻；而后級(jí)相對(duì)于前級(jí)來說就是負(fù)載，它的輸入阻抗就是信號(hào)源（前級(jí)放大器）的負(fù)載阻抗。放大器的輸入阻抗是愈高愈好，而輸出阻抗是愈低愈好。 假設(shè)訊號(hào)源輸出一個(gè)固定電壓往下一級(jí)，如果這一級(jí)的輸入阻抗高，是不是由訊號(hào)源所提供的訊號(hào)電流就可以降低呢？如果輸入阻抗非常高，則幾乎不會(huì)消耗訊號(hào)電流就可以驅(qū)動(dòng)這一級(jí)電路工作，由于輸入高阻抗所需的訊號(hào)電流較少，則連接其上的訊號(hào)線中的電流必較小，因此對(duì)于訊號(hào)線品質(zhì)的要求就可以不必那么高，這就少了一個(gè)電流干擾的機(jī)會(huì)。缺點(diǎn)：易感染噪聲。其實(shí)所謂放大器輸入阻抗愈高愈好，輸出阻抗愈低愈好，其主要原因是與其它器材互相搭配時(shí)，其匹配性比較高。 通常低輸出阻抗多數(shù)是指前級(jí)放大器的輸出阻抗，后級(jí)通常是稱作輸出內(nèi)阻的。前級(jí)的低輸出阻抗有幾個(gè)好處：1、一般強(qiáng)調(diào)低輸出阻抗即表示了它有較大的電流輸出能力，容易搭配一些低輸入阻抗的器材(后級(jí))。2、低輸出阻抗可以驅(qū)動(dòng)長的訊號(hào)線及電容量較大的負(fù)載。另外感染噪聲的問題會(huì)降得很低，可以大幅提高信號(hào)迅噪比，使得音樂的純度提高，音質(zhì)就比較好。 后級(jí)的低輸出阻抗的好處是：可更有效地控制揚(yáng)聲器的有害的自由振動(dòng)。 在電聲學(xué)中得知，揚(yáng)聲器發(fā)聲是音圈流過一定頻率的電流使振膜移位而發(fā)聲的，當(dāng)這一頻率電流結(jié)束時(shí)，其振膜自身質(zhì)量所產(chǎn)生的慣性使其繼續(xù)自由振動(dòng)，而下一音頻電流來時(shí)，其振膜還不能完全回復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)位置就被這下一個(gè)音頻電流再驅(qū)動(dòng)。揚(yáng)聲器的振膜是在偏離靜止?fàn)顟B(tài)位置的狀態(tài)下接受驅(qū)動(dòng)的，所以必然會(huì)引起其振動(dòng)不完全隨下一個(gè)音頻電流的變化而變化。換句話來說，當(dāng)接入音頻信號(hào)激勵(lì)后，即使激勵(lì)信號(hào)停止，揚(yáng)聲器的振動(dòng)也還會(huì)立即停止，而是逐漸衰減速，發(fā)出原始信號(hào)中沒有的聲音，聲音有拖尾感而失真，使音響表現(xiàn)的音頻清晰度降低。理想的情況是上一個(gè)音頻電流結(jié)束時(shí)，揚(yáng)聲器的振膜應(yīng)回復(fù)到靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的位置而不再繼續(xù)自由振動(dòng)。另外，由于音圈切割磁力線，使得揚(yáng)聲器本身就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電壓，這個(gè)感應(yīng)電壓與功放輸出級(jí)的電壓迭加后產(chǎn)生信號(hào)失真。綜上所述，為消除這種余振而帶來的信號(hào)失真，因此必須對(duì)揚(yáng)聲器的自由振動(dòng)進(jìn)行阻尼。 功放的輸出相當(dāng)于一只低值的電阻，它與揚(yáng)聲器相并聯(lián)，揚(yáng)聲器得到音頻電流而移位發(fā)聲，當(dāng)頻率電流結(jié)束時(shí)，揚(yáng)聲器振膜還會(huì)產(chǎn)生自由振動(dòng)，這時(shí)音圈也在磁體的磁場中切割磁力線而產(chǎn)生感生電壓，功放的內(nèi)阻由于是與其相并聯(lián)的，故此時(shí)對(duì)音圈自由振動(dòng)產(chǎn)的感生電壓通過功放的輸出等效內(nèi)阻形成電流短接而使音圈受到阻尼，從而加快揚(yáng)聲器振膜的停振，以便下一個(gè)音頻電流來驅(qū)動(dòng)時(shí)振膜基本停振。大家都知功率放大器的阻尼系數(shù)DF=揚(yáng)聲器的額定阻抗/功率放大器額定輸出阻抗（也就是內(nèi)阻+音箱線阻），其值的大小表示功放對(duì)其負(fù)載揚(yáng)聲器的駕馭能力的強(qiáng)弱，其值愈大表示對(duì)揚(yáng)聲器的駕馭能力愈強(qiáng)，反之就則愈弱。所以當(dāng)功放的內(nèi)阻很小的時(shí)候，能夠有效地吸收揚(yáng)聲器共振時(shí)產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢，這種阻尼能力強(qiáng)，迫使振膜的停振加快（這也是人們?yōu)槭裁催x用低阻音箱線的重要原因之一）；當(dāng)功放的內(nèi)阻較大時(shí)，這種阻尼力弱，振膜自由振動(dòng)的時(shí)間長，位移大。一般來說，阻尼系數(shù)DF大一些好。但亦并不是DF愈大愈好，專業(yè)功放阻尼系數(shù)DF值通常由幾百到1000，而家用功放阻尼系數(shù)低一些，一般選取應(yīng)大于50，低于100為宜。DF值過低，則放大器對(duì)揚(yáng)聲器低頻段的控制能力減弱，導(dǎo)致低音單元失控，低音無力渾濁不清，拖尾音加重并掩蓋了部分的中低音，使播出的音樂失去力度；DF值過高，則出現(xiàn)過阻尼，使聲音發(fā)干，失去彈性。當(dāng)然揚(yáng)聲器的口徑愈大，要求DF值就愈高。 |
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