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擴聲系統(tǒng)中阻抗匹配的意義

所屬欄目 : 技術(shù)解答 發(fā)布時間 : 2021-06-03 點擊量 : 1089

       擴聲系統(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,要求輸出阻抗與負載阻抗(后級設(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,而對傳輸信號的質(zhì)量要求不太高。但是,在廳堂擴聲系統(tǒng)中,對傳輸信號質(zhì)量的要求是第一位的,由于它屬于小信號的電壓傳輸,而且是“定位”傳輸。信號源的內(nèi)阻應(yīng)小于后級設(shè)備的阻抗,這對提高信號質(zhì)量有很重要的意義,一般要求信號源輸出阻抗與負載阻抗之比應(yīng)滿足1:10的比例。

       其實,在擴聲系統(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)計得很小,輸入阻抗卻很大。這是由于在系統(tǒng)中,除非信號作遠距離傳輸,一般都當(dāng)作短線處理,而且信號電平低,要求信號能高質(zhì)量地傳輸,且負載的變化基本不影響信號的質(zhì)量。因此,只有將信號源設(shè)計為一個恒壓源,或者說負載遠大于信號源內(nèi)阻抗時才能滿足上述要求。這實際是電路中的恒壓傳輸方式。信號源內(nèi)阻低,這樣可以加大信號的有效傳輸距離,發(fā)送傳輸?shù)念l率響應(yīng)。

       事實上,專業(yè)音響設(shè)備的阻抗都是按上述原則設(shè)計的,設(shè)備互連采用跨接方式,這就是音響設(shè)備的阻抗匹配。在對擴聲系統(tǒng)進行設(shè)計時,一般不必考慮阻抗問題。但當(dāng)一臺設(shè)備的輸出端需要連接多臺設(shè)備時,即一個信號源驅(qū)動幾個負載時必須采用有源或無源聲頻信號分配器,以滿足設(shè)備阻抗匹配的要求(若為兩臺設(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,以下若無特殊說明均為指定阻式功放),以使功放能適應(yīng)揚聲器阻抗的變化,從而達到優(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,有的達到幾百(阻尼系數(shù)定義為負載阻抗與功放內(nèi)阻抗之比)。

       實際上,功放與音箱是按照功放標(biāo)稱的輸出阻抗和音箱標(biāo)稱的輸入阻抗來連接的。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,功放的輸出功率較8Ω時大。兩只8Ω音箱可并接在功放輸出端,此時為4Ω工作狀態(tài)。必須注意,音箱并接時阻抗會減小,其并聯(lián)等效阻抗不得小于功放標(biāo)稱的最小阻抗(有些功放還標(biāo)有2Ω阻抗),否則會造成功放負載過荷而無法正常工作。

       此外,功率放大器的4Ω輸出與8Ω輸出對傳輸線的阻抗要求是不一樣的。應(yīng)采用4Ω負載阻抗時,所要求的傳輸線阻抗比8Ω的要低一倍。在高質(zhì)量的擴聲系統(tǒng)中應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)膬洌?Ω輸出時的傳輸阻抗不得超過0.2Ω(不計放大器內(nèi)阻),若傳輸線長度小于100mm,則要求其截面不小于9mm2。要減小其截面,需用8Ω輸出來代替4Ω輸出,或者在傳輸線截面減半的情況下,才用4Ω輸出,這時線纜截面積可減半。由于只允許傳輸線有0.2Ω的阻抗,因此還應(yīng)要求傳輸線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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