詳述音頻放大器的輸出入阻抗
發(fā)布時(shí)間:2019-07-31 責(zé)任編輯:lina
【導(dǎo)讀】一般我們常耳聞的說(shuō)法是:擴(kuò)大機(jī)的輸入阻抗是愈高愈好,而輸出阻抗是愈低愈好。為什么呢?因?yàn)檩斎胱杩垢吡?,從訊?hào)源來(lái)的訊號(hào)功率強(qiáng)度就可以不必那么大。
一般我們常耳聞的說(shuō)法是:擴(kuò)大機(jī)的輸入阻抗是愈高愈好,而輸出阻抗是愈低愈好。為什么呢?因?yàn)檩斎胱杩垢吡耍瑥挠嵦?hào)源來(lái)的訊號(hào)功率強(qiáng)度就可以不必那么大。
如果輸入阻抗非常非常的高,則幾乎不會(huì)消耗訊號(hào)電流(當(dāng)然還是會(huì)有)就可以驅(qū)動(dòng)這一級(jí)電 路工作,換句話(huà)說(shuō)就是幾乎只要有訊號(hào)電壓,電路就可以正常工作;但是對(duì)于低輸入阻抗的電路呢?就正好相反了,它必須要求訊號(hào)能源能提供較為大量的訊號(hào)電流,因?yàn)樵谕粋€(gè)電壓下,低輸入阻抗會(huì)流進(jìn)較大的訊號(hào)電流,如果訊源提供的電流強(qiáng)度不足以滿(mǎn)足下一級(jí)電路的需求,它就不能完美地驅(qū)動(dòng)下一級(jí)電路。而訊源的電壓和電流的乘積就是訊源的功率了。
你應(yīng)該不會(huì)希望高頻滾降點(diǎn)移進(jìn)耳朵聽(tīng)得到的音頻范圍吧?所以遇上電容量大的訊號(hào)線(xiàn),你還是選一部輸出阻抗低一點(diǎn)的前級(jí)較為保險(xiǎn)。這也是為什么每一種訊號(hào)線(xiàn)會(huì)有不同聲音部份原因。有了以上大略的說(shuō)明,你應(yīng)該可以明白;所謂擴(kuò)大機(jī)輸入阻抗愈高愈好,輸出阻抗愈低愈好,其主要理由即在此一在與其它器材互相搭配時(shí),其匹配性比較高。
那么照此說(shuō)來(lái),我們就把每一部擴(kuò)大機(jī)不論是前級(jí)或是后級(jí)的輸入阻抗都設(shè)計(jì)得很高,輸出阻抗都設(shè)計(jì)得很低,不是就完美無(wú)缺了嗎?
讓我們?cè)購(gòu)妮斎胱杩箍雌?,由于高輸入阻抗所需的訊?hào)電流較少,可知連接其上的訊號(hào)線(xiàn)中流動(dòng)的電流必較小,因此對(duì)于訊號(hào)線(xiàn)品質(zhì)的要求就可以不必那么高,因?yàn)樯倭艘粋€(gè)電流的干擾因素在內(nèi),這也是高輸入阻抗帶來(lái)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。但是高輸入阻抗的優(yōu)點(diǎn)既然這么多,為什么市面上找得到的高輸入阻抗前級(jí)或后級(jí)竟寥寥可數(shù)呢?
當(dāng)空中的這些電磁波被作用有點(diǎn)像天線(xiàn)的訊號(hào)線(xiàn)拾取后,雖然只是一點(diǎn)點(diǎn)的雜訊電壓,但是一個(gè)高輸入阻抗電路卻能 輕易地將其放大(正是其優(yōu)點(diǎn)),于是乎,當(dāng)有人抓了一把沙子放進(jìn)你熱騰騰的大鹵面時(shí),你還以為是黑胡椒粉呢!
易感染雜訊,就是音響器材在設(shè)計(jì)輸入阻抗時(shí),明知高輸入阻抗的諸多優(yōu)點(diǎn),但也不能任意設(shè)計(jì)得很高的主要原因,膽敢設(shè)計(jì)成高輸入阻抗者,必有其對(duì)抗雜訊干擾 的過(guò)人之處,Cello有一款前級(jí)名為Encore IM,其標(biāo)稱(chēng)輸入阻抗即高達(dá)IM,為HI-END音響界最有名的高輸入阻抗前級(jí)。但這個(gè)紀(jì)綠被日本SONY公司所出品的一款輸入阻抗高達(dá)2M 的前級(jí)給突破了。
雖然Cello的1M前級(jí)在音響界已是不得了的事情,但就電路的輸入阻抗而言,還不算太高啦。隨便一個(gè)FET做為輸入級(jí)的IC它的輸入阻抗都可以高達(dá)百萬(wàn) M,就像前陣子有點(diǎn)紅的BUF-03這顆適合作為緩沖器的IC它的輸入阻抗就有這么高呢!
后級(jí)的輸入阻抗則大部份是47K,高一個(gè)的有100K,20K,10K的也所在多有。最近德國(guó)著名的HI-END音響廠(chǎng)家MBL,所推出的旗艦后級(jí)MBL9010輸入阻抗是多 少呢?5K!沒(méi)有少寫(xiě)一個(gè)零,就是5K。好像說(shuō)了半天,高輸入阻抗有多少多少的好處,就是有人不來(lái)這一套,至于好不好聲呢?就請(qǐng)自行參閱相關(guān)的評(píng)論報(bào)導(dǎo) 吧!
另外一些前級(jí)的設(shè)計(jì)是輸入訊號(hào)先進(jìn)入一個(gè)緩沖級(jí),輸入阻抗就由這個(gè)緩沖級(jí)的輸入阻抗來(lái)決定,由于緩沖級(jí)電路的輸入阻抗極高,因此,輸入阻抗值極高的前級(jí),其接受訊號(hào)的前端部份,可能就有輸入緩沖級(jí)的設(shè)計(jì)。但是,輸入緩沖級(jí)的阻抗也可以不必一定得設(shè)計(jì)得很高,例如MBL 6010前級(jí)的輸入部份就設(shè)有輸入緩沖級(jí),而其設(shè)定的輸入阻抗值則是47K。
一般音響器材常見(jiàn)被提到阻抗的地方有喇叭的阻抗,前后級(jí)擴(kuò)大機(jī)的輸入阻抗,前級(jí)的輸出阻抗,(后級(jí)通常不稱(chēng)輸出阻抗,而稱(chēng)輸出內(nèi)阻),信號(hào)道線(xiàn)的傳輸阻礙抗(或稱(chēng)特性阻抗)......等等。由于阻抗的單位仍是歐姆,也同樣適用歐姆定律,因此一言以蔽之,在相同電壓下,阻抗愈高將流過(guò)愈少的電流,阻 抗愈低會(huì)流過(guò)愈多的電流。
最常見(jiàn)到的喇叭阻抗的標(biāo)示值是八歐姆,這代表了這對(duì)喇叭在工廠(chǎng)測(cè)試規(guī)格時(shí),當(dāng)輸入1KHz的正弦波信號(hào),它呈現(xiàn)的阻抗值是八歐姆;或者是在喇叭的工作 頻率響應(yīng)范圍內(nèi),一個(gè)平均的阻抗值。
它可不是一個(gè)固定值,而是隨著頻率的不同而不同。當(dāng)后級(jí)輸出一個(gè)固定電壓給喇叭時(shí),依照歐姆定律,四歐姆的喇叭會(huì)比八歐姆的喇叭多流過(guò)一倍的電流,理論上一部八歐姆輸出一百瓦的晶體后級(jí),在接上四歐姆喇叭時(shí)會(huì)自動(dòng)變?yōu)槎偻摺?/div>
當(dāng)喇叭的阻抗值一路下降時(shí),后級(jí)輸出一個(gè)固定電壓,它流過(guò)的電流就會(huì)愈來(lái)愈大,到最后就有點(diǎn)像是把喇叭線(xiàn)直接短路,所以阻抗值有時(shí)會(huì)低至一歐姆的限制,超出此范圍,機(jī)器就要燒掉了。這也就是一般人常說(shuō)的:后級(jí)的功率不用大,但輸出電流要大的似是若非的道理。
功率放大器與揚(yáng)聲器之間的配接主要要注意阻抗匹配和功率匹配兩個(gè)方面。阻抗匹配有輸入輸出變壓器的功率放大器,配接的揚(yáng)聲器阻抗應(yīng)與其額定輸出阻抗相一致。而采用OCL或OTL電路的擴(kuò)音機(jī),就不必那么嚴(yán)格,揚(yáng)聲器的阻抗可以在一定范圍內(nèi)變動(dòng)。如果配接4歐姆揚(yáng)聲器,輸出功率增大一倍,只要功 放級(jí)性能好,失真不會(huì)增大很多。如果功率管溫升不過(guò)高,擴(kuò)音機(jī)仍能安全工作。
功率匹配正確的配接方法是,功率放大器的輸出功率應(yīng)比揚(yáng)聲器的標(biāo)稱(chēng)功率大1~3倍。如果揚(yáng)聲器的標(biāo)稱(chēng)功率選得過(guò)大而擴(kuò)音機(jī)的推動(dòng)功率不足,此時(shí)揚(yáng)聲器 雖然能響,但往往是擴(kuò)音機(jī)音量開(kāi)得很大,已引起嚴(yán)重的削頂失真,而聲音仍然顯得不足。
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