假如已知一個(gè)音箱的最大持續(xù)功率(AES/ANSI)和標(biāo)明的負(fù)載阻抗，則可以計(jì)算出此音箱的最大電壓，例如A音箱的最大功率是600WRMS(ES/ANSI)，阻抗是8Ω，希望通過系統(tǒng)的壓限器或者音箱控制器設(shè)定功放的最大輸出電壓值，對(duì)A音箱進(jìn)行保護(hù)。
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(1)最大功率容量與最大電壓容量的計(jì)算
公式一：最大電壓容量V=√最大功率W×負(fù)載阻抗Ω
公式二：最大功率容量W=最大電壓V2×負(fù)載阻抗Ω
假如已知一個(gè)音箱的最大持續(xù)功率(AES/ANSI)和標(biāo)明的負(fù)載阻抗，則可以計(jì)算出此音箱的最大電壓，例如A音箱的最大功率是600WRMS(ES/ANSI)，阻抗是8Ω，希望通過系統(tǒng)的壓限器或者音箱控制器設(shè)定功放的最大輸出電壓值，對(duì)A音箱進(jìn)行保護(hù)，把相關(guān)的數(shù)據(jù)套進(jìn)公式一：
最大電壓容量V=√600W×8Ω
=√4800
=69.28V
由此得出69.28V電壓加在8Ω負(fù)載阻抗時(shí)，可以產(chǎn)生最大600WRMS的功率，所以我們要在壓限器或者音箱控制器上設(shè)定功放的最大輸出電壓值不能超過69.28V，才能有效保護(hù)A音箱不致燒毀。
(2)功放電壓增益的計(jì)算
公式三：電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V
增益由音頻電路的輸入和輸出之間的關(guān)系決定，增益表示為倍數(shù)(×)，或者用單位dB表示，若我們想知道一臺(tái)功放的增益(稱為電壓增益)，則必須知道輸入信號(hào)電平和其相應(yīng)的輸出信號(hào)電平。例如已知從系統(tǒng)前級(jí)輸入至A功放的信號(hào)電平是0.775V，輸出信號(hào)是31V，把相關(guān)的數(shù)據(jù)套進(jìn)公式三可以得知A功放的電壓增益：
電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V
=31V/0.775V
=40×(倍)
又如已知從系統(tǒng)前級(jí)輸入至B功放的信號(hào)電平是0.5V，輸出信號(hào)是20V，把相關(guān)的數(shù)據(jù)套進(jìn)公式三同樣可以得知B功放的電壓增益：
電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V
=20V/0.5V
=40×(倍)
注意，從以上兩例可以看到A、B兩臺(tái)功放的電壓增益一樣是40×，所以電壓增益大小與輸入信號(hào)的大小無關(guān)。
(3)輸入靈敏度與電壓增益
公式四：輸入靈敏度V=最大電壓容量V/電壓增益×
與習(xí)慣的說法相反，功放不能自我產(chǎn)生功率。功放使輸入信號(hào)電平放大某一倍數(shù)輸出，輸出的電平大小由放大倍數(shù)決定，標(biāo)準(zhǔn)的說法應(yīng)該是：功放的輸出電壓驅(qū)動(dòng)了音箱的負(fù)載阻抗并由此轉(zhuǎn)成電聲功率。專業(yè)音響。一臺(tái)功放能接受的最大輸入電壓又稱為輸入靈敏度，如果輸入電壓超過了最大輸入電壓，功放的輸出容量也將會(huì)超出最大范圍，并產(chǎn)生較大的頻響失真。所以如果用最大電壓容量除以電壓增益，即可得到最大輸入電壓(輸入靈敏度)。例如A功放與A音箱連接，二者的相關(guān)參數(shù)如下：
A功放：FTC功率550W@8Ω，電壓增益40倍;A音箱：600WRMS(AES/ANSI)，阻抗8Ω(音箱的功率比功放高50W)。
計(jì)算步驟1：A功放的最大電壓容量計(jì)算
A功放最大電壓容量V=√550W×8Ω
=√4400
=66.33V 計(jì)算步驟2：A功放的輸入靈敏度計(jì)算
A功放輸入靈敏度V=最大電壓容量V/電壓增益
=66.33V/40×
=1.65V(最大輸入限制閥值)
計(jì)算結(jié)果：A功放在輸入有1.65V時(shí)，輸出電壓為66.33V，加在阻抗為8Ω負(fù)載上時(shí)，相當(dāng)于產(chǎn)生550W的功率，意味著如果我們想避免過度驅(qū)動(dòng)A功放，就應(yīng)避免輸入電壓達(dá)到1.65V(本系統(tǒng)的最大輸入限制閥值)。專業(yè)音響。我們可以確信在A功放之前接上限制值為1.65V的限制電路之后(音箱處理器或數(shù)字分頻器)，A功放的輸入就不會(huì)超過1.65V放。因此，當(dāng)音箱處理器或數(shù)字分頻器輸出1.65V至A功放時(shí)，A功放會(huì)輸出66.33V至音箱(66.33V=550W@8Ω)，如果音箱處理器或數(shù)字分頻器輸出大于1.65V的電壓至功放，將導(dǎo)致功放產(chǎn)生失真和輸出更大的電壓，并會(huì)轉(zhuǎn)化成更大的功率和線圈熱量，極有可能會(huì)對(duì)音箱產(chǎn)生破壞。為了保護(hù)音箱，需要將音箱處理器或數(shù)字分頻器的限制閥值定在1.65V(6.5dBu)。
又如A功放與B音箱連接，二者的相關(guān)參數(shù)如下：
A功放：FTC功率550W@8Ω，電壓增益40倍;A音箱：400WRMS(AES/ANSI)，阻抗8Ω(音箱的功率比功放低150W)。
計(jì)算步驟1：B音箱的最大電壓容量計(jì)算
B音箱最大電壓容量V=√400W×8Ω
=√3200
=56.56V專業(yè)音響。
計(jì)算步驟2：A功放的輸入靈敏度計(jì)算
A功放輸入靈敏度V=最大電壓容量V/電壓增益
=56.56V/40×
=1.41V(最大輸入限制閥值)
計(jì)算結(jié)果：A功放在輸入有1.41V時(shí)，輸出電壓為56.56V，加在阻抗為8Ω負(fù)載上時(shí)，相當(dāng)于產(chǎn)生400W的功率，意味著如果我們想避免超過音箱的最大承受功率，就應(yīng)避免功放輸入電壓達(dá)到1.41V(本系統(tǒng)的最大輸入限制閥值)。專業(yè)音響。我們可以確信在A功放之前接上限制值為1.41V的限制電路之后(音箱處理器或數(shù)字分頻器)，A功放的輸入就不會(huì)超過1.41V放。因此，當(dāng)音箱處理器或數(shù)字分頻器輸出1.41V至A功放時(shí)，A功放會(huì)輸出56.56V至音箱(56.56V=400W@8Ω)，如果音箱處理器或數(shù)字分頻器輸出大于1.41V的電壓至功放，將導(dǎo)致功放輸出更大的電壓到音箱，并會(huì)轉(zhuǎn)化成音箱更大的失真和線圈熱量，極有可能會(huì)對(duì)音箱產(chǎn)生破壞。為了保護(hù)音箱，需要將音箱處理器或數(shù)字分頻器的限制閥值定在1.41V(5.19dBu)。
(4)功放的電平控制
在上述的示例里，所有功放的電平控制音量都假設(shè)在最大的位置(0dB衰減)，當(dāng)功放電平調(diào)節(jié)鈕變化時(shí)，功放的輸入靈敏度和電壓增益也將會(huì)變化。當(dāng)功放的電平控制減低時(shí)，其電壓增益降低，輸入靈敏度將增加。
(5)功率容量的匹配
一個(gè)音箱的AES/ANSI短期峰值功率容量允許超過連續(xù)功率容量的6dB，也就是說峰值功率是連續(xù)功率的四倍。例如一個(gè)音箱的連續(xù)功率為100W，則它的峰值功率為400W。
同樣，一臺(tái)功放的連續(xù)FTC功率容量，允許其峰值超過連續(xù)功率的3dB，也就是說一臺(tái)功放允許其峰值功率為連續(xù)功率的兩倍。例如如果連續(xù)功率為100W，其峰值功率為200W。
因此，如果一臺(tái)功放能夠提供400W的峰值功率，則要求它的連續(xù)FTC功率為200W。換言之，如果功放要達(dá)到音箱的峰值功率容量，則要求功放的連續(xù)FTC功率兩倍于音箱的連續(xù)功率。
例如：C音箱的ASE/ANSI連續(xù)功率為300W，則它的峰值功率為1200W(300W×4)，如果功放要求提供1200W的峰值功率，則這臺(tái)功放要求其連續(xù)FTC功率為600W(600W×2)，由此得出：ASE/ANSI連續(xù)功率容量為300W的音箱，需要FTC連續(xù)功率為600W的功放來驅(qū)動(dòng)。 |
