音響燈光技術(shù)文檔
專業(yè)音箱高音單元的損壞分析情況
一、音箱與功率放大器的合理配備
在專業(yè)擴(kuò)聲領(lǐng)域里，音響器材的配備是非常講究的，其間功放與音箱的配備是最重要的，功放與音箱的配備所觸及的方面許多，例如功放商標(biāo)、功率管類型的選擇及低靈敏度音箱應(yīng)配備哪種功放等。我們都知道，在進(jìn)行廳堂聲學(xué)規(guī)劃后，需求根據(jù)一系列核算判定音箱功率，然后再由音箱功率判定功放功率，可是終究兩者功率怎樣選配才華抵達(dá)最佳匹配呢?
沒有經(jīng)驗的調(diào)音師或許會以為，功率放大器的輸出功率太大，會構(gòu)成高音單元的損壞，其實(shí)不然。在專業(yè)場合下，揚(yáng)聲器一般可以承受3倍于額定功率的大信號沖擊，瞬時可承受5倍于額定功率的峰值沖擊而不損壞。所以，一般情況下，音箱額定功率取功率放大器的1/2，是不會有問題的。因而，假設(shè)不是因意外強(qiáng)沖擊或話筒長時間嘯叫，而是由功率放大器功率大而燒高音單元的情況是很少出現(xiàn)的。眾所周知，大部分音箱內(nèi)有多個揚(yáng)聲器單元，每個揚(yáng)聲器單元所承受的功率，是按分頻點(diǎn)的不同進(jìn)行不同分配。圖1是自然界中動靜能量分布圖，一般情況下，各揚(yáng)聲器單元的功率分配的百分比方圖1所示。圖中，將某只揚(yáng)聲器分配到的頻率段由橫坐標(biāo)讀出，對應(yīng)縱坐標(biāo)的百分?jǐn)?shù)差值即為分配到的功率。例如：一只分頻點(diǎn)為1.6kHz的二分頻音箱(附圖中的A點(diǎn))，高音單元承受功率為100%-78%=22%，低聲單元承受功率為78%-0%=78%。
音箱的額定功率，一般專業(yè)音箱標(biāo)明最大粉紅噪功率，而發(fā)燒及民用音箱符號則比較迷糊，但底子都是各單元的總功率。也就是說，音箱的額定功率是指粉紅噪聲或?qū)掝l帶能承受的模擬信號功率。如圖1，一只分頻點(diǎn)為1.6kHz、額定功率為100W的二分頻音箱，在額定功率時，低聲單元可分配到78W的輸出功率，而高音單元僅分配到22W。因而，對該音箱施加100W的粉紅噪聲功率或一般節(jié)目信號功率，它可以承受;但用100W的單頻信號去檢驗時，無論高音和低聲單元都有可能損壞。再如一只三分頻的音箱，中、高音的分頻點(diǎn)在4kHz，那么，高音單元的承受功率只需標(biāo)稱功率的5%。假設(shè)功率分配不當(dāng)，就會很簡略構(gòu)成高音單元的損壞。
我們知道，在人耳聽域的20Hz～20kHz內(nèi)，實(shí)在會集許多能量的音樂信號一般在中、低頻段，而高頻段能量僅相當(dāng)于中、低頻段能量的1/10。一般人聲和音樂信號中高音分量并不多，金屬樂器、絲弦樂曲中高音偏多些，所以，一般音箱高音丟掉的功率比低聲喇叭低得多，以求高低聲平衡;而功放比方一個電流調(diào)制器，它在輸入音頻信號的控制下，輸出大小不同的電流給音箱，使之宣告大小不同的動靜，在必定阻抗條件下，要想讓標(biāo)稱功率為200W的功放抵達(dá)400W或幾倍的輸出其實(shí)很簡略，只是功放的失真(THD)將會大大地增加，這種失真首要發(fā)作在中、低頻信號中的高頻諧波，其失真越大，高頻諧波能量就越大，而這些高頻失真信號都將隨高頻音樂信號一同進(jìn)入高音頭，這會發(fā)作什么成果呢?一般音箱的功率分配比例底子附合附圖所示規(guī)矩。
以三分頻音箱為例，在正常情況下，若輸入給音箱的信號加大1倍，高音頭的功率僅增加5W;但假設(shè)功率放大器的功率缺乏，致使信號過載出現(xiàn)削幅，高次諧波分量就會劇增。除原為1kHz的正弦波外，還會發(fā)作許多的奇次諧波，如3kHz、5kHz等的正弦波能量，致使信號中高音成分的比例大大增加，進(jìn)而會構(gòu)成信號中的高音頻譜能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)的逾越高音單元所能承受的功率。即便此時的信號總功率還沒抵達(dá)音箱的額定功率，但高音單元現(xiàn)已過載而構(gòu)成損壞。這種情況比信號短時過載，但不出現(xiàn)削幅更加風(fēng)險。在信號不失真時，短時過載的1kHz信號，功率能量落在功率較大的低聲單元上，不必定逾越揚(yáng)聲器的短期最大功率，一般不會構(gòu)成音箱功率分配的差錯而損壞揚(yáng)聲器單元。因而，正常運(yùn)用時，在必定阻抗條件下，功放功率應(yīng)大于音箱功率，但不能太大。在一般使用場所，功放的不失真率應(yīng)是音箱額定功率的1.2～1.5倍左右;而在大動態(tài)場合則應(yīng)該是1.5～2倍左右。這樣才華確保在音箱的最大功率時功率放大器不構(gòu)成失真。
二、合理運(yùn)用分頻器
在一個揚(yáng)聲器系統(tǒng)里，分頻電路對揚(yáng)聲器系統(tǒng)能否高質(zhì)量地恢復(fù)電聲信號起著極其重要的效果。尤其在中、高頻部分，分頻電路所起到的效果就更為明顯。其效果如下：
1.合理地切開各單元的作業(yè)頻段;
2.合理地進(jìn)行各單元功率分配;
3.使各單元之間具有恰當(dāng)?shù)南辔宦?lián)絡(luò)以削減各單元在作業(yè)中出現(xiàn)的聲干與失真;
4.運(yùn)用分頻電路的特性以補(bǔ)償單元在某頻段里的聲缺陷;
5.將各頻段油滑平順地對接起來。
但假設(shè)輸入端分頻點(diǎn)運(yùn)用不當(dāng)，或許揚(yáng)聲器作業(yè)頻率規(guī)劃不合理，就很可能導(dǎo)致高音單元的損壞。因而在運(yùn)用分頻器時，應(yīng)嚴(yán)峻按廠家供給的揚(yáng)聲器作業(yè)頻率規(guī)劃來合理的選擇分頻點(diǎn)。高音揚(yáng)聲器的分頻點(diǎn)假設(shè)選擇偏低，承受功率負(fù)擔(dān)過重，就很簡略焚毀高音單元，中音號筒也是如此。
三、正確調(diào)試均衡器
均衡器的正確調(diào)整也是至關(guān)重要的。頻率均衡器是為了補(bǔ)償室內(nèi)聲場的各種缺陷和揚(yáng)聲器的各頻率不均勻性而設(shè)置的，在運(yùn)用時應(yīng)該用實(shí)踐頻譜剖析儀或其他的儀器進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試后的傳輸頻率特性應(yīng)在必定規(guī)劃內(nèi)是比較平坦的?？墒窃S多時分一些不具備音響常識的調(diào)音員隨意地進(jìn)行調(diào)試，甚至有相當(dāng)多的人，把均衡器的高頻和低頻部分提得過高，在均衡器面板上構(gòu)成"V"字形。假設(shè)這些頻率與中音頻率比較被前進(jìn)高于10dB(均衡器的調(diào)度量一般都在±12dB)的話，其電功率就要比中音部分前進(jìn)3倍以上。這種情況下，不只均衡器構(gòu)成的相位畸變要對音樂聲嚴(yán)重染色，一同，也極易構(gòu)成音箱高音單元焚毀，這類情況也是焚毀揚(yáng)聲器的首要原因。當(dāng)然，音響系統(tǒng)的規(guī)劃要根據(jù)實(shí)踐情況，如場所大小、用處、建聲條件等歸納考慮，要根據(jù)實(shí)踐的運(yùn)用條件來判定最大連續(xù)聲壓級，進(jìn)而判定音箱的最大SPL值。
四、留心音量的調(diào)度
不少運(yùn)用者把后級功放的衰減器置在-6dB、-10dB，即音量旋鈕的70%～80%，甚至一半的方位上，而是靠加大調(diào)音臺輸入來抵達(dá)適宜的音量，運(yùn)用者以為只需功率放大器留有余量，音箱就安全了，實(shí)踐上這也是差錯的。功率放大器的衰減旋鈕衰減的是輸入信號，若將功率放大器的輸入衰減-6dB，也就意味著，要堅持對等的音量，調(diào)音臺或前級必須多輸出6dB,電壓也就要高出1倍,輸入的信號上動態(tài)余量,俗稱 "頭頂空間", 就要被砍掉一半。這時，若有突發(fā)的大信號，就會使調(diào)音臺輸出過載，出現(xiàn)削幅波形。雖然功放沒有過載，但輸入的是削幅波形，高音分量過重，不但高音失真，高音單元也有可能燒壞。
當(dāng)然，在一些場合，特別關(guān)于廣場扮演，我們還可以加裝高音保護(hù)器，傳統(tǒng)的高音保護(hù)器有的只是在單元上加裝熱敏電阻，保險電阻，有的甚至?xí)?lián)小燈珠等落后的技能手段，保護(hù)效果較差。新一代專業(yè)音箱高音單元保護(hù)器采用無原電路技能，能有效的處理因浪涌、諧波、高頻電路串入低頻、電流過大、電壓過高、瞬時間開關(guān)機(jī)等原因構(gòu)成的高音單元焚毀的問題，不影響高音效果，不負(fù)重功放，不會出現(xiàn)高音嘎可是止的現(xiàn)象。對上述幾種焚毀高音的要素，它的保護(hù)效果可達(dá)91%。
通過上述剖析，可以使我們很清楚的了解到：音箱燒高音單元的一個重要原因，是功率放大器的功率太小，而不是太大。功率放大器送出的信號自身就是削幅信號，導(dǎo)致?lián)p壞音箱。所以，在配備音響時，必定樹立正確的知道，要用"大馬拉小車"的計劃，防止功率放大器送出削幅信號而損壞高、中音揚(yáng)聲器單元。在進(jìn)行音響系統(tǒng)的規(guī)劃時，功放與音箱的規(guī)劃功率要按上述原則進(jìn)行匹配，實(shí)踐操作中各個環(huán)節(jié)的設(shè)備要運(yùn)用合理，才華做到既保護(hù)好設(shè)備，又能使音響系統(tǒng)抵達(dá)最佳的效果。
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