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技術(shù)解答

擴(kuò)聲系統(tǒng)中阻抗匹配的意義

所屬欄目 : 技術(shù)解答 發(fā)布時(shí)間 : 2021-06-03 點(diǎn)擊量 : 1090

       擴(kuò)聲系統(tǒng)中的阻抗匹配與功率值要求的阻抗匹配不同。一般的網(wǎng)絡(luò)傳輸,為取得更大功率,要求輸出阻抗與負(fù)載阻抗(后級(jí)設(shè)備的輸入阻抗)的模值完全相同,其目的是為了取得更高的傳輸效率,而對(duì)傳輸信號(hào)的質(zhì)量要求不太高。但是,在廳堂擴(kuò)聲系統(tǒng)中,對(duì)傳輸信號(hào)質(zhì)量的要求是第一位的,由于它屬于小信號(hào)的電壓傳輸,而且是“定位”傳輸。信號(hào)源的內(nèi)阻應(yīng)小于后級(jí)設(shè)備的阻抗,這對(duì)提高信號(hào)質(zhì)量有很重要的意義,一般要求信號(hào)源輸出阻抗與負(fù)載阻抗之比應(yīng)滿(mǎn)足1:10的比例。

       其實(shí),在擴(kuò)聲系統(tǒng)中,幾乎所有設(shè)備都采用跨接方式,即設(shè)備的輸出阻抗設(shè)計(jì)得很小,輸入阻抗卻很大。這是由于在系統(tǒng)中,除非信號(hào)作遠(yuǎn)距離傳輸,一般都當(dāng)作短線(xiàn)處理,而且信號(hào)電平低,要求信號(hào)能高質(zhì)量地傳輸,且負(fù)載的變化基本不影響信號(hào)的質(zhì)量。因此,只有將信號(hào)源設(shè)計(jì)為一個(gè)恒壓源,或者說(shuō)負(fù)載遠(yuǎn)大于信號(hào)源內(nèi)阻抗時(shí)才能滿(mǎn)足上述要求。這實(shí)際是電路中的恒壓傳輸方式。信號(hào)源內(nèi)阻低,這樣可以加大信號(hào)的有效傳輸距離,發(fā)送傳輸?shù)念l率響應(yīng)。

       事實(shí)上,專(zhuān)業(yè)音響設(shè)備的阻抗都是按上述原則設(shè)計(jì)的,設(shè)備互連采用跨接方式,這就是音響設(shè)備的阻抗匹配。在對(duì)擴(kuò)聲系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),一般不必考慮阻抗問(wèn)題。但當(dāng)一臺(tái)設(shè)備的輸出端需要連接多臺(tái)設(shè)備時(shí),即一個(gè)信號(hào)源驅(qū)動(dòng)幾個(gè)負(fù)載時(shí)必須采用有源或無(wú)源聲頻信號(hào)分配器,以滿(mǎn)足設(shè)備阻抗匹配的要求(若為兩臺(tái)設(shè)備,一般可直接并在設(shè)備的輸出端)。

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       現(xiàn)代聲頻功率放大器的輸出阻抗都很小(指定阻式功放,以下若無(wú)特殊說(shuō)明均為指定阻式功放),以使功放能適應(yīng)揚(yáng)聲器阻抗的變化,從而達(dá)到優(yōu)良的瞬態(tài)響應(yīng)。許多優(yōu)質(zhì)功放的阻尼系系數(shù)都在數(shù)十以上,有的達(dá)到幾百(阻尼系數(shù)定義為負(fù)載阻抗與功放內(nèi)阻抗之比)。

       實(shí)際上,功放與音箱是按照功放標(biāo)稱(chēng)的輸出阻抗和音箱標(biāo)稱(chēng)的輸入阻抗來(lái)連接的。功放的輸出阻抗有4Ω和8Ω兩種,即可接4Ω音箱,也可接8Ω音箱。接4Ω音箱時(shí),功放的輸出功率較8Ω時(shí)大。兩只8Ω音箱可并接在功放輸出端,此時(shí)為4Ω工作狀態(tài)。必須注意,音箱并接時(shí)阻抗會(huì)減小,其并聯(lián)等效阻抗不得小于功放標(biāo)稱(chēng)的最小阻抗(有些功放還標(biāo)有2Ω阻抗),否則會(huì)造成功放負(fù)載過(guò)荷而無(wú)法正常工作。

       此外,功率放大器的4Ω輸出與8Ω輸出對(duì)傳輸線(xiàn)的阻抗要求是不一樣的。應(yīng)采用4Ω負(fù)載阻抗時(shí),所要求的傳輸線(xiàn)阻抗比8Ω的要低一倍。在高質(zhì)量的擴(kuò)聲系統(tǒng)中應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)膬?chǔ)備,4Ω輸出時(shí)的傳輸阻抗不得超過(guò)0.2Ω(不計(jì)放大器內(nèi)阻),若傳輸線(xiàn)長(zhǎng)度小于100mm,則要求其截面不小于9mm2。要減小其截面,需用8Ω輸出來(lái)代替4Ω輸出,或者在傳輸線(xiàn)截面減半的情況下,才用4Ω輸出,這時(shí)線(xiàn)纜截面積可減半。由于只允許傳輸線(xiàn)有0.2Ω的阻抗,因此還應(yīng)要求傳輸線(xiàn)兩端的接觸電阻更小。選用可靠性高和接觸面大的接插件也相當(dāng)重要。

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