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关于功放参数的详细理解二

作者:恩平市科讯电子科技有限公司 来源:kxnrv 发布时间:2022-01-13 浏览:58

接着上一篇《还是功放和音箱那些事情》

 

在上一篇里面,解释了【峰值因数越低,信号越凶猛】

也解释了【功放的MAX输出(RMS)功率】和【音箱的MAX承受(RMS)功率】它们有着不同的测量方式,正式因为功放是用 3dB峰值因数的正弦波测量,而音箱是用6dB的粉噪进行测量,之间有着3dB的落差。所以,这样的话,600瓦8欧的功放,推300瓦8欧的音箱,无论是播放音乐还是(6dB峰值因数的)粉噪,只要信号没有clip,都是 安 Q 的。

 

如何来理解 峰值因数  把它变成自己的东西呢?

峰值因数 =  峰值(dB单位) -  RMS值(dB单位)

 

峰值是MAX“那个东西”,

RMS值是“平摊化的那个东西”,

平摊了就比较小,这个RMS值越接近峰值,那信号就越密集

这个RMS值跟“平均值”理念上是一样的。但是,由于音频信号是一正一负,如果按照“平均值的算法”Z H 结果就会抵消为零,所以采用了,先求N个数的平方和,在除以N得平均值,再开根号,简写:RMS

RMS是三个单词的首字母,Root(根)Mean(平均数)Square(平方)

 

举一个生活中常见的例子

数学 KS,

A班的学生,有一个小孩,成绩ZH,得到100分,这叫“峰值”,平均成绩是60分,等效于我们刚刚讲得RMS值。

A班的“峰值因数”是  100 -60 = 40     //此处峰值因数加了引号

 

B班的学生,有一个小孩,成绩ZH,得到100分(这叫“峰值”),平均成绩是80分(等效于我们刚刚讲得RMS值)。

B班的“峰值因数”是  100 - 80 = 20

 

所以,你看,B班是不是厉害一些,因此:【峰值因数越低,信号越凶猛】

 

卧槽,装神弄鬼的,原来这么简单,以后再也不会被“峰值因数”吓尿了把,另外峰值因数简称:CF        //让我想起了穿越火线

 

问个问题,把思路拉回来,用600瓦8欧的功放,推300瓦8欧音箱,就算播放不失真信号,也可以有办法可能烧掉音箱,怎么做,你猜?

 

你有3秒钟时间

 

1……

 

2……

 

3……

 

播放一个正弦波,开到600瓦不失真,猜到了吗?

当然这个正弦波是有讲究的,还要看阻抗曲线的最D点在哪里,这又是另外一个故事了。//这句话写在这里,主要为了给喷友看的

/*******************************************

我们这里很少使用专业术语,主要是怕初学者看到那些高大上的词语,吓屎吓尿,其实,那些词语就是提升逼格用的,如果你不懂基础原理,你去使用那些逼格很高的词语,遇到真正懂的人,那你的逼格会一落千丈,相反,用一些落地的词汇,不会显得你无知的,因为你是真懂,不是假装懂。所以,当你是假装懂的时候,你去和一个工程师对话,千万少用专业术语,因为你很可能说错,导致工程师误解,给你指出了反方向。

*************************************/

 

前面提到功放在测量它自身MAX输出功率】的时候要使用到【负载电阻】,记得吗?

不接电阻=空载

8欧电阻=8欧负载

4欧电阻=4欧负载

2欧电阻=2欧负载

/**************************

当然电阻自身功率最H越大越好,电阻功率小了会烧掉了,电阻功率的大小不会影响测量准确度,仅仅是怕它烧掉而已

我想此时喷友又要来了,又要从微观上面来讲电阻,哎,我认输!

*****************************/

请问,负载阻抗不同,有什么区别?

使用8欧负载,测量出来是8欧阻抗下的功率,标为8欧多少瓦

使用4欧负载,测量出来是4欧阻抗下的功率,标为4欧多少瓦

使用2欧负载,测量出来是2欧阻抗下的功率,标为2欧多少瓦

 

看懂了没

 

也就是,厂家给你标  8欧4×1300瓦,4欧4 × 2000瓦,实际上,讲的是:

8欧负载的时候,测量出来每个通道有1300瓦

4欧负载的时候,测量出来每个通道有2000瓦

/*******************************

当然,有没有这么大的能力,那也不一定,四个通道全开满,估计是达不到的,这还和功放里面的电源有关系。

********************************/

近似,近似,近似的告诉你

你接的是8欧的音箱,功放能够为你的这个音箱提供1300瓦/通道

你接的是4欧的音箱,功放能够为你的这个音箱提供2000瓦/通道

 

此时有人会问:哇!get了,突然眼前一亮,原来4欧这么牛逼,那我以后都用4欧好不好,但是我的音箱是8欧,怎么搞成4欧,4欧这么厉害,是不是音质会差很多啊!

如果你存在上面这些问题,那么我告诉你:

1.我不讨论音质,4欧也有好音质,8欧也有好音质,2欧也有好音质....

2.你继续看完,你看书的时候喜欢跳页,那我就实在帮不到忙了

3.你入行没多久,老老实实学点基础肯定错不了的

 

那假如,我知道功放是8欧 4*1300瓦,能不能算出4欧的情况下,每个通道最多输出多少瓦呢?

答案是:算不出来,需要学《算卦》这门学科,我说过了,玄学领域我实在笨得跟一条狗似的。已经说过一次了,小朋友们就喜欢问一样的问题。

 

不过规律还是有一点点可以分享的

就是,功放的【峰值电压】或者【MAX输出RMS电压】会随着【负载阻抗】的降低而降低

我们再来回想一下,【峰值电压】是什么,【MAX输出RMS电压】是什么

还记得吗

 

功放的功率=功放的MAX输出功率

                 =MAX输出RMS电压×MAX输出RMS电压÷负载阻抗

 

反证一下:假如,无论是8欧还是4欧负载,功放的【MAX输出RMS电压】是不变的,那我们来算一下。

假设,功放的【MAX输出RMS电压】用电压表测量出来=80V ,测量的时候接的是8欧的负载

那么,计算RMSMAX输出功率:80×80÷8 = 800瓦

-------------这个功放是8欧800瓦

好了,现在我接4欧了,先不测,我们就假装它MAX输出RMS电压还是80V好了,那么,计算RMSMAX输出功率:80×80÷4 = 1600瓦

8欧是800瓦,4欧是1600瓦,刚好两倍哦,哈哈,做美梦把!

 

/***这个RMS电压是怎么测出来的,上一篇文件里面有写哦,这里就不重复写一样的东西***/

 

实际上,4欧负载的时候,再次测量MAXRMS输出电压,会发现,已经没有80瓦了,具体是多少,我也不知道,我还没有学《算卦》。

 

这是为什么呢?为什么在4欧的情况下【MAX输出RMS电压】会减少呢,当然【峰值电压】也减少了这是因为,功放‘贮备电流’的能力是有限的,或者说‘转换电流’的能力是有限的。

//可能还有一些喷友要说内阻,又要说阻尼系数

 

说得好好的【电压】,这么又蹦出来一个【电流】!卧槽!深深的陷入绝望,回头是岸把!

 

我们重新来理解一下【电压】和【电流】还有【功率】三者的关系。

功率 = 电压 × 电流

我估计,上了9年义务教育的人都知道这个公式,但是,我们今T要来深刻深刻更深刻理解它一回。

//下文引用孙子兵法里面的   《军形篇》和《兵势篇》的“形”和“势”的概念

电压:理解为“势”,势=趋(驱)势

电流:理解为“形”,形=实体

功率:就是总体的“形势”,力量,实力,杀伤力!

 

电压大,电流小,有势无形,功率小

电压小,电流大,无势有形,功率小

电压大,电流大,有形有势,功率大!

 

一杯水,放在地上,无形无势,没威力

一杯水,放在3楼,有势无形,没威力

一个大铁球,放在地上,有形无势,没威力

一个大铁球,放在3楼,有形有势,很危险

 

看懂了吗?

电压:势,趋(驱)势也 

电流:形,实体也

 

虽然说“大势所趋”,也就是电压非常高的时候,很危险

但是,如果最终产生的电流不够,杀伤力还是不够的。

又有个词叫做“形势所迫”,当“形”和“势”一起来的时候,那就由原来的“趋”,变成了“迫”,意思知道吗,迫这个字,就是被强迫,就是,死得很惨!!

我奉劝各位朋友,安Q用电,小孩要在大人的监护下看这篇文章。

 

功放输出的【电压】有限,就是【峰值】,功放输出的【电流】,也是有限的,不可能无限大,功放的【电流预备能力】(或者叫做电流储备能力,电流转化能力),就是实实在在的这个【形】

 

看个式子:电流=电压÷电阻

说明什么??电阻越小的时候,电流就会越大,刚刚说了,电流不会无限增加的,因为,它是【形】,实体总是不会自己变大的。在8欧的时候,电流还“蕴藏”了一些,4欧的时候,电流全吐出来还不够,所以,此时,因为没有了“形”,“势”则下降。临床表现为:电压下降!

/************************************

还是不懂,那我再举一个例子,村子里有一个恶霸,家里有钱,养了100个D手,这是“形”,大家都怕他,见他躲得远远的,这表现为一种“势”,有些人一起反对他,他会派人把他们一起暴打一顿,这表现为“输出功率很大”,反抗他的人不多,他只需要派50个人,就能打得别人落花流水,恶霸表现为,很强“势”。(村民平时交流沟通比较小,阻隔了,代表“阻抗高”)

有一T,有个年轻人实在看不下去了,开始暗中组织村民联合起来反抗,他终于组织了200个壮汉(村民们交流沟通加强了,阻抗降低),联合起来去恶霸那里算账,恶霸派出了所有的D手,但是,还是不够用,恶霸被狠狠的修理一顿,大家都不怕他了,见他不用躲,这表现为“势”下降了。

***********************************/

 

形势暂时讨论到这里

   上一篇中并没有提到功放输入的情况,仅仅只是考虑了功放的输出,欧姆定律,反复的使用到吐。

对于音响系统,我们也大多数采用逆向思维方式。先看结果需要什么,再去为这个结果做各种准备。

/********************************

逆向的思维方式,先看结果,再推演过程。

举个例子:比如,我明天下午4:00要去上海开会,关于新项目融资6000万的事情,今T在广州又有一个重要的会议,所以只能明T早上出发。

浦东机场离会议地点打车需要1小时,因此3点前,我必须到达浦东机场。我就查机票,发现飞行时间需要 2个半小时,加上有延误的风险,所有我必须提前1小时,好有时间面对风险。那么必须3-3.5= 11点半就要从广州白云机场出发,先买好11点半之前的机票,发现起飞时间是11点,那么我必须在10点到达白云机场,我住的地方离白云机场坐地铁最快,需要40分钟,加上步行时间20分钟,也就是1小时,推导出我需要在9点出发,这就是逆向思维方式,先看结果,再推演过程。

*************************************/

 

前面已经讲完了输出结果,接下来,我们看往前看一个过程,也就是,功放的输入和输出之间的关系。

 

输入是什么?就是你往功放里面送的那个信号,对吧,功放有两个通道,我们现在只看其中一个,认为两个都是互不相干的。后文中都是这样讲的,我们先只讲功放的一个通道,另外一个通道(或者另外3个通道)也是一样的。你可以认为,功放就是两个单独的通道拿502胶水粘到一起去了,我们现在只看其中一个,当然,实际功放多通道它们共用了电源。

/*喷友们,你要说两个是有干扰的,我这里也无力反驳了,你对你对。我这里是初学者教程,先学走路的教程*/

 

功放 是“功率放大器”的省写,顾名思义:把功率进行放大

就是,把小功率变成大功率

 

【小功率】从哪里来,【大功率】往哪里去?

【小功率】从前面的信号输入口来,【大功率】往音箱去

 

那具体放大了多少呢?是不是和功放的输出功率有关?

不不不,和功放输出功率无关,无关!无关!无关!

//喷友们,此时你要说什么我都知道,稍安勿躁

 

对,就是无关!我认为它就是无关!    //喷友此时有话要讲

比如:一台功放它的输出功率可以很大很大,但是它的放大倍数很小,可以的,没问题,这可以是个好功放!

又如:一台功放它的输出功率可以很大,它的放大倍数很大,也可以的,没问题,这也可以是个好功放!

 

/*************************************

放大倍数,大,不是一种真正的能力

输出功率,大,才是真正的能力

来个不恰当的比喻

有个人,总喜欢放大自己的功劳100倍,总喜欢放大别人的错误100倍,但是,英明的领导并不会相信他的!

真正的能力,是实实在在交出去的东西

**************************************/

 

总结,功放【MAX输出的功率】和【放大倍数】,没有直接关系!

 

那,什么是放大倍数呢?

难道是:输出功率÷输入功率 = 放大倍数   错错错!

 

因该是:输出电压÷输入电压 = 放大倍数

结合前面说过“形”和“势”,再看此时的“放大倍数”,你可又理解深一层

我们看的是  【电压】而不是【功率】 !

 

那么这个【输出电压】是指MAX输出RMS电压吗?

又错了!又错了!

 

这里的【输出电压】和【输入电压】是实时的,是变化的,但是,它们的比值是不变的

 

整理一下:【输出电压】和【输入电压】是实时随着音乐而变化的,但是它们的比值(也就是放大倍数)是不变的!

 

这是什么情况呢?看个图你就知道了。

 

80%的人,平生最讨厌看图,尤其是你这破心电图

 

还是不能够理解,为什么【放大倍数】和【功放的输出功率】没有直接关系,对吗?

主观想法里面,大家都是觉得:功放的放大倍数大,功率就一定得大,是吗? 这叫形而上学。做技术的不要太主观了。

    我又用一个比喻来跟你讲一下:

    现实生活很难找到一个相类似的常用的机器,所以我虚构一个不可能这么的机器出来,就是:有一个打印机,它的前端连接一个照样机,当我按下按钮,这个照相机会拍下一个现成的照片,然后放大打印出来,我把这个机器取名叫【照片放大器】

 

那么,这个【照片放大器】和【功率放大器】有什么相同之处呢?

 

这下你要是再看不懂,趁早转换把

所以【放大倍数】和【功放的输出功率】没有直接关系,对吗?

并不是放大倍数越大,功放的输出功率就越大,看懂了吗?没看懂,你可以停下来思考一阵子,看懂了就继续

 

放大倍数一般是多少呢?那我就说不上来了,因为不一样的功放,有着不一样的放大倍数,同一个功放,有着多个放大倍数,可以调整切换的

 

我们用两种典型的功放来说明

1. 

直接显示放大倍数的功放(电压增益)

2. 

3. 

显示MAX输入电压的功放(输入灵敏度)

4. 

 

5. 

先看第一种:直接显示放大倍数的功放(电压增益)

下图是一个功放的背面板的一些标识,三个小小的拨档开关,每个开关有上下两个挡位,因此3个开关×两个挡位,排列组合的原理(高中排列组合的知识,不是简单的3×2=6啊),一共8种组合,这8种组合对应了8种不同的放大倍数。

 

放大倍数,怎么看?怎么是多少dB呢?

难道44dB就是44倍?错错错错错!

 

这个用dB表示的放大倍数,我们给它取另外一个名字:

一来区分单位,二来有助于提高逼格,你说好不好,当然好!

叫做:【  电压增益   】         //是不是立马高大上起来了

 

【电压增益】和【放大倍数】之间,到底是什么关系呢?

 

电压增益=20×lg(放大倍数)

 

卧槽,又是lg,我不喜欢,我讨厌lg!

你有手机吗?别装了,我知道你有,要不然看不到这篇文章

现在我教你用你的手机算一个算术:问,放大倍数=100倍,转换成电压增益是多少?

手机要用科学性计算器(手机放横的),不要那种普通型的

 

在华为手机里面算,注意里面有个log

 

不用按 等号 ,答案就已经出来了  40

电压增益 = 40dB

现在我们试一下苹果手机

电压增益=20×lg(放大倍数)

为什么这里要写成‘Lg’呢,华为手机里面写成 log,苹果手机写成 log10,这到底是什么意思呢?

其实完整的格式,应该这样写

电压增益=20×log10(放大倍数)

正统数学的表达格式里面有个规定 log10 可以简写成 lg

华为和微软公司,这两大巨头,它们的log10可以直接写成log,你耐我何?

所以,我以后还是写成“lg”好了,因为那个“小10”,写起来麻烦!

lg写起来又简单,又正确,华为和微软,你们爱咋地咋地。

 

现在我随便出一个题目你算一算,算不出来,劝你转行!

问:已知放大倍数=79倍,那么对应的电压增益是多少?答案我就懒得写了

现在我有一个问题,问:电压增益=35dB,放大倍数是多少?又难倒了不少英雄好汉。

放大倍数=10的(电压增益÷20)次方

tnnd看不懂!

那我换一种写法吧,下图

 

tnnd还是看不懂!

算了,我教你用手机计算器

问:电压增益=35dB,放大倍数是多少?

首先,华为手机,请用科学型计算器(横屏)

 

依次输入:10Xy35÷20=  

结果是 56.234132519xxxxx,约等于56倍

电压增益=35dB,计算出:放大倍数=56倍

苹果手机,输入顺序不同

 

依次输入:35÷20,=10y 

结果是 56.234132519xxxxx,约等于56倍

 

//**************************

再来看第二种:显示MAX输入电压的功放(输入灵敏度)

 

上面明明写的是”V“啊,怎么说是放大倍数呢?

难道0.775V放大倍数是0.775倍?错错错!

 

这三个挡位的意思是:

· 

当你拨到0.775V,那么,上面那个卡侬输入口,MAX允许输入0.775V,超过0.775V,那么peak灯(或者clip灯)就亮了;

· 

· 

当你拨到1V,那么,上面那个卡侬输入口,MAX允许输入1V,超过1V,那么peak灯(或者clip灯)就亮了;

· 

· 

当你拨到1.4V,那么,上面那个卡侬输入口,MAX允许输入1.4V,超过1.4V,那么peak灯(或者clip灯)就亮了;

· 

这里是讲输入,输入,输入,不是输出,不是输出,不是输出!!

 

那,弱弱问一句,输出是多少?

当你拨到0.775V,那么,上面那个卡侬输入口,MAX允许输入0.775V,超过0.775V,那么peak灯(或者clip灯)就亮了,与此同时:功放的输出,达到MAX输出电压。

说个通俗点的:达到MAX电压,同时,输也达到MAX电压

输入我知道;0.775VMAX电压嘛,那输出MAX电压是多少?

鬼知道输出MAX电压多少?你又没有告诉我功放参数,好吧,来个参数

已知:功放是8欧600瓦,请问MAX输出电压?

讲过的东西,又讲一遍:

MAX输出RMS电压=根号下(600×8)=69.28V

输入达到MAX同时,输出也达到MAX

输入达到MAX同时,输出也达到MAX

MAX达到MAX0.775V),同时,输出也达到MAX69.28V)

 

放大倍数=输出电压÷输入电压=69.28÷0.775=89.39倍

意外获得,放大倍数!!

拨档打到1V试试看

放大倍数=输出电压÷输入电压=69.28÷1=69.28倍(放大倍数减小了)

这里的输出电压,没变,还是69.28V,为什么,没有为什么,你不要以为拨个挡位,就会发生什么惊天动地的变化,不会的,经此而已

//里面什么原理,什么负反馈电路,讲出来也没用,你不是搞功放开发的是吗

赶快拨档打到1.4V试试看

放大倍数=输出电压÷输入电压=69.28÷1.4V=49.48倍(放大倍数又减小了,注意这里加了一个”又“字,你懂的)


如果你还是不会算,感觉好难好难,那么真的不适合做这一行,劝你换个行业吧,或者你自己当老板,让员工干活就好了。

 

那么这个【放大倍数】算出来有用吗?答案,可以有用,也没用,但是【放大倍数】总是一个存在世间的东西,我们总要知道它是什么东西对吧。

 

放大倍数,用大一点好,还是小一点好

答,没有好不好,都需要的,如果是大一点好,那么所有功放厂家都是把放大倍数做得尽量大是吧,他就不会给你选择的余地了。

我反问一句,电视机遥控器,你是按1好啊,还是按2好啊?答,LZ想看1台就按1,想看2台就按2,不要你管。

这样说,明白了吗

 

那什么时候,用什么样的放大倍数呢?

这里首先严重警告:如果你买的是一整套完整的线阵列音响,(处理器,功放,音箱都佩奇了),厂家给你设置好了放大倍数,你千瓦别去乱动,请在厂家的指导下CH作你来问我,我也不知道,原因是:

1.我没有那么多时间去负责别人产品的售后服务,跟我一分钱关系没有,给我10000元,我也没时间。

2.我不了解别人的产品,什么都要去重新了解,一五一十的,很费时间,费脑力,脑力费了很难补回来。

3.问的人实在太多了,我以前饱受折磨,以后再问这类型问题,不是我卖出去的东西,恕我视而不见,说一百个对不起,我得先服务好我自己的淘宝客户先。各位大人海涵!

 

这里我们来个具体的认识,调音台输出信号保持不变,直接输出去功放,功放接到音箱,现在假设先不要处理器,看下图

 

有没有突然眼前一亮的感觉,放大倍数大,声音就大,那我以后统统选择MAX的放大倍数好了,又get了,声音大不好吗,对吧

 

那你又欠考虑了,请看下图

 

看了上图,你是不是可以回想到一个场景:

有两个厂家A和B,各拿出一套线阵音响,前来PK场地,观众围观,两套音响接入同样一张调音台。

A音响的MAX声压级是 136dB,放大倍数,不不,是电压增益=32dB

B音响的MAX声压级是 133dB,电压增益=41dB

假设,AB音响灵敏度是一样的

然后,试音了,调音台接入音乐,同样的输入通道,分送到不同的输出接口,A音响接 bus1通道,B音响接bus2通道

A音响,bus1推子推到-6dB位置,音量达到96dB,观众听的正舒服。

B音响,bus2推子推到-15dB位置,音响达到96dB,观众听得正舒服。

 

这个时候,大家觉得B音响好牛逼啊,好厉害啊,才推到-9位置,就这么大声了,好音响!于是纷纷买了B音响,其实A音响声音更大,导致了错误选择。这种事情经常发生在我们身边。

 

那怎么判断谁的声音更大呢?

如果是我的话,推子继续推,一直推到音响快要失真了,用声压级测量一下声压级读数,max值

这样,不管推子高低,只看水的max值大,那么谁的声音就更大

//当然,喷友们会说,声音大不等于好听,我保持无回应状态,你懂的

 

通过这个案例,我们知道,原来在得到同样大声的情况下,推子的高度,可以通过改变【放大倍数】去调整,要推子高,放大倍数调低,要推子低,放大倍数调高

/*********************************

当然,喷友们会说,输入通道的gain什么什么的,增益架构什么什么的,那个是后话,自然有老师会去讲,如果初学者看完我这个,还看不懂别的老师讲的增益架构,我还是那句话,劝你转行,没别的,简单到恶心!

***********************************/

还有个东西没讲,讲完我要休息一会了,你猜什么东西?

功放的电位器

这个东西有什么好讲啊,看下图就明白了

 

如果你看完整个文章,还看不懂这个图,我还是那句话,劝你改行!回头是岸,别的行业你是人中之龙,发了财别忘了带带我!

 

如果,我在电位器上面衰减3dB,那么在调音台上面输出信号就要推高3dB,音箱才能达到之前的音量。但是,输入接口能够承受的电压也不是无限大的,所以,也是要注意注意再注意,如果,你需要去衰减调音台过来的信号,以求音量平衡,放大倍数已经达到最D了,这里我推荐尽量使用处理器去衰减,也就是,在功放前面放一个处理器去衰减信号……

上一条:兰达电磁铁
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