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浅谈扩音机与扬声器的配接 1970/01/01 19:08 点击:1958 / 回复:0

 

浅谈扩音机与扬声器的配接
陈金顺
[ ]在有线广播中,要想得到宏亮的声音和良好的音质,扩音机本身的设计、安装、调试等固态很重要,但是扩音机与扬声器连接得正确与否,也是关键。接法不对,不但声音小、失真,而且很容易损坏扬声器或扩音机,因此扩音机与扬声器的配接方法至关重要。
[关键词]扩音机;扬声器;线间变压器;阻抗匹配
[中图分类号]TN9122    [文献标识码]B
Brief Discussion on Matching of Sound Reinforcement Machine and Loudspeaker
CHEN Jin-shun
[Abstract]To gain the sonorous sound and satisfied sound qualitythe designinstallation and debugging of the sound reinforcement machine are importantMeanwhilethe connection of sound reinforcement machine and loudspeaker is crucial
[Key words]sound reinforcement machineloudspeakertransformerimpedance matching
基本概念
11定阻式扩音机
定阻式扩音机输出端子用阻抗值标出,其输出阻抗不随负载的增减而变化。输出阻抗常有4816250Ω等。
1定压式扩音机
定压式扩音机输出端子用电压值标出,输出电压常有120240V等。它在电路上采用了深度的负反馈,当负载在一定范围内变化时,扩音机的输出电压基本保持不变,即输出电压不随负载的增减而变化,因此负载很小甚至开路时,扩音机仍能正常工作,不致损坏。在过载的情况下,它和定阻式扩音机一样,也会造成末级功放管损坏或输出减小,因此对定压式扩音机过载也是不允许的。造成过载的原因,一般是输出线路有短路或严重漏电、配接不恰当等。
13扬声器
在配接扬声器时必须了解额定功率和阻抗2项技术指标。额定功率是指扬声器在这一功率下长期连续工作而不致损坏的功率,它与扬声器接在线路上实际所得功率的含义是不同的。使用时,扬声器所得的功率不应大于它的额定功率,否则将损坏扬声器;但也不能比额定功率小很多,以充分发挥扬声器的放音能力。一般总是保证扬声器所得的功率等于它的额定功率。为了获得较好的音质,通常使扬声器工作在额定功率的23左右。
扬声器的阻抗是对广播信号的交流阻抗值,由于阻抗和频率有关,对于不同频率的信号,扬声器的阻抗也不同。一般产品上标明的阻抗是在400Hz音频时扬声器的交流阻抗。通常电动式扬声器(高音扬声器)的阻抗为几欧姆~十几欧姆。
在配接中,除要知道标称功率和阻抗外,还要知道扬声器的额定工作电压,可通过U=√PZ来计算。式中,U为扬声器的额定工作电压,P为扬声器的额定功率;Z为扬声器的阻抗。例如,1只号角式扬声器的额定功率25W,阻抗16Ω,则可计算出其额定工作电压f=20V。当加到扬声器上的信号电压大于此额定工作电压时,就相当于输入功率超过扬声器的额定功率,容易损坏扬声器。
1线间变压器
连接线路较长时,无论是定阻式或定压式扩音机在与扬声器配接时,都需要用线间变压器来转换阻抗或变换电压。定阻式和定压式线间变压器的初级都有2组线圈,在配接时,可根据不同的阻抗或电压要求将2组线圈串联或并联使用。定压式线间变压器的各输出端子上都标有电压数值。定阻式线间变压器的次级线圈各输出端子上都标有阻抗数值。
定阻式扩音机的匹配
对于定阻式扩音机,其匹配工作应考虑4个方面:
(1)扬声器得到的实际功率总和应等于或小于扩音机的额定输出功率,防止扩音机因过负荷而损坏。从另一方面来看,扬声器额定功率的总和必须大于或至少等于扩音机的实际输出功率,以防止扬声器因过负荷而损坏。通常所说的负载的总功率应指扬声器所得功率的总和,而不是扬声器额定功率之和。
(2)在匹配计算中,是按最理想的情况进行的,即扩音机的额定功率等于负载的额定功率。在实际配接中,往往使扬声器所得功率只有扩音机额定输出功率的70-80%,这对延长扩音机的寿命有好处。
(3)负载的总阻抗应等于扩音机的输出阻抗,若受条件限制,相差也不能太大。
(4)每只扬声器所得到的功率与其额定功率相差不多,最好不要超过其额定功率的80%,这样可使扬声器音质优美,又不会损坏。
低阻输出的匹配
采用低阻输出时,将扬声器串联、并联或混联之后直接接到扩音机的输出端子上,配接可按3步进行:
(1)扬声器的额定功率之和应等于扩音机的额定输出功率。
(2)根据每只扬声器的额定功率P、阻抗Z和扩音机的额定输出功率P,确定扬声器应接到扩音机的哪个输出端子上,即Z=ZPP
(3)检验每只扬声器所得的实际功率与其额定功率是否相符。
1150W定阻式扩音机,输出端子如图1所示,要接25W16Ω的高音扬声器2只,如何配接?
2只高音扬声器总额定功率P=25W2=50W,等于扩音机的额定功率,满足条件(1)
每只高音扬声器所接端子的阻抗Z=16Ω25 W50W=8Ω,将2只高音扬声器并接在扩音机0输出端子上,满足条件(2)
由于2只高音扬声器所得实际功率均为25W,不超过其额定功率,满足条件(3)
有时也可根据实际情况将扬声器适当地串、并联,完成配接工作。
2:在例1中如改接125W16Ω的高音扬声器,212.5W的高音扬声器,应如何配接?
3只高音扬声器总的额定功率P=25W+12.5W2=50W,等于扩音机的额定功率,满足条件(1)
25W16Ω的高音扬声器可直接接到扩音机的0输出端子上;12.5W的高音扬声器应接的端子阻抗Z=ZPP=12.5 W50W=2Ω,但扩音机上没有的端子,可设法将它们串联或并联后使用,并联后阻抗更低,不便配接;串联后2只高音扬声器功率为25W,总阻抗16Ω,算得Z=ZPP=16Ω25W50W=,可将这组高音扬声器接到端子上,如图2所示。
当扬声器所得的总功率远小于扩音机机额定输出功率(一般在70%以下)时,为使扩音机正常工作和保证扬声器的安全,应接上假负载来消耗多余的功率。
假负载吸收的功率P=P-P,则假负载的阻值R=Z∙ PP
3:例1中,如果只有110W16Ω的扬声器,如何配接?
扬声器的额定功率只有10W,远低于扩音机额定输出功率,应另接一假负载,分担多余的50W-10W=40W的电功率。
10 W16Ω的扬声器应接的端子的阻抗为。
限于扩音机的结构,可将其接在与3.2Ω最接近的端子上。这时扬声器承受的功率虽超过其额定功率,但由于超过得不太多,扬声器基本上还能正常工作。
假设将假负载接在扩音机的16Ω端子上(假负载接其他端子也可以,但要计算出端子之间的阻抗值),假负载的阻值=20Ω
假负载采用20Ω的线绕电阻。为安全起见,一般所用假负载的额定功率为其承受功率的2倍左右。所以选用阻值20Ω、额定功率80W的线绕电阻接在扩音机的16Ω端子上,如图3所示。
高阻输出的匹配
    在扩音机的馈送距离较远(50-100m以上)时,为减少馈送线上电功率的损失,必须采用高阻抗输出,这时扬声器通过线间变压器变换阻抗后,接在扩音机的高阻输出端。高阻输出的扩音机,主要确定线间变压器的初、次级阻抗和功率容量及连接方法。一般要保证线间变压器的功率容量P等于扬声器的实得功率P,次级阻抗应等于扬声器阻抗,初级阻抗Z由扬声器的实得功率确定,即。Z= P-ZP
如果P> P,如用25W线间变压器与10W扬声器配接,只要满足初、次级阻抗比,也是允许的。
4:有1100W扩音机,输出阻抗250Ω,要装325W16Ω扬声器、212.5W扬声器,如何进行配接?
5只扬声器的总额定功率P=25W3+12.5W2=100W,与扩音机输出功率相同。
25 W扬声器用的线间变压器,初级阻抗Z=100 W250Ω25W=1000Ω
125W扬声器用的线间变压器,初级阻抗Z=100 W250Ω12.5W=2000Ω
25W16Ω扬声器采用25W的线间变压器,接在线间变压器次级线圈的016Ω两接线柱上;初级线圈的01000Ω两接线柱接在扩音机的0250Ω两接线柱上。12.5W扬声器采用15W的线间变压器(也可采用25W的线间变压器),仿照上述接法。如图4所示。
与低阻抗输出的情况一样,当扬声器所得的总功率远小于扩音机的额定输出功率时,要用假负载来承担多余部分的功率。
51台额定输出功率为150W的扩音机,现选用0250Ω两接线端子作高阻输出,只接225W16Ω的扬声器,如何配接?
扬声器必须通过线间变压器转换阻抗后接在0250Ω端子间。线间变压器的额定功率为25W,初级阻抗
假负载承受的功率为150W-25Wx2=100W,其电阻值可选用阻值375Ω、额定功率150-200W的线绕电阻弈-件假负载。图5,甄苏。
在各种情况下,假负载最好不要使用电灯泡,因为电灯泡钨丝的阻值在冷态和热态时能相差10倍左右,在灯泡忽暗忽亮闪动时,输出变压器的初级阻抗变化很大,会发生失真和影响末级功放管的寿命。所以最好用线绕电阻作假负载,而且要求线绕电阻的额定功率为实际承受功率的1.5-2.0倍。
定电压输出的匹配
现在大多数扩音机,特别是大功率扩音机,输出端以电压来标志,这类机器称为定电压输出。定电压输出在输出电路中加有深度负反馈,使输出电压很稳定,在额定功率范围内,负载接得多一点或少一点,对扩音机输出电压的影响很小,即输出电压基本上不随负载的 变化而变化;扩音机的性能也较稳定,即使负载很轻,也不会发生振荡之类的故障;甚至在负载短路的情况下也不会烧坏大功率输出管。因此,在配接扬声器时不像定阻抗输出要求那样严格。
定电压输出的扩音机一般要求扬声器的额定电压符合扩音机的额定输出电压,所接扬声器的总功率不大于扩音机的额定输出功率。
扬声器的额定电压是在其获得额定功率时所需要的电压。考虑定电压输出扩音机的扬声器配接问题时,首先要求出额定电压值,如果它等于扩音机的输出电压,就可把扬声器直接接到扩音机的输出端子上;否则,就需用线间变压器配接。
6150W定电压输出扩音机的定压输出为20V50V 2挡,负载是225W16Ω扬声器,如何配接?
扬声器所承受的电压V=20V,因此,这2只扬声器可直接并接在20V输出端,扬声器的总功率是50W
如只有125W16Ω扬声器,同样可直接接到20V输出端,虽然扬声器的额定功率只是扩音机输出功率的一半,但因扬声器实际得到的电压是20V,即它只能得到25W的功率,扩音机也只输出了25W功率。定电压输出扩音机允许这样使用。不过在轻负载的情况下,扩音机输出级的负载特性电抗性加强,在大信号冲击下可能出现瞬时大功率,使功率输出管受到损伤,所以负载最好不轻于50%。为了安全运用,还是并接上假负载电阻为好。
连接线路较长时,定压输出扩音机与负载之间也需要用线间变压器配接。这种定压线间变压器的初次级都以电压标志。在扩音机额定输出电压V、已知的,情况下,只要算出扬声器的额定电压V,就可求出线间变压器的变压比n=V
文章:youk [1970/01/01 19:08]
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