擴聲系統(tǒng)相關(guān)因素的計算

　　* 公式一：最大電壓容量V=√最大功率W×負載阻抗Ω

　　* 公式二：最大功率容量W=最大電壓V2×負載阻抗Ω

　　假如已知一個音箱的最大持續(xù)功率(AES/ANSI)和標明的負載阻抗，則可以計算出此音箱的最大電壓，例如A音箱的最大功率是600W RMS(ES/ANSI)，阻抗是8Ω，希望通過系統(tǒng)的壓限器或者音箱控制器設(shè)定功放的最大輸出電壓值，對A音箱進行保護，把相關(guān)的數(shù)據(jù)套進公式一：

　　最大電壓容量V=√600W×8Ω

　　= √4800

　　= 69.28V

　　由此得出69.28 V電壓加在8Ω負載阻抗時，可以產(chǎn)生最大600W RMS的功率，所以我們要在壓限器或者音箱控制器上設(shè)定功放的最大輸出電壓值不能超過69.28 V，才能有效保護A音箱不致燒毀。

　　2. 功放電壓增益的計算

　　* 公式三：電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V

　　增益由音頻電路的輸入和輸出之間的關(guān)系決定，增益表示為倍數(shù)(×)，或者用單位dB表示，若我們想知道一臺功放的增益(稱為電壓增益)，則必須知道輸入信號電平和其相應(yīng)的輸出信號電平。例如已知從系統(tǒng)前級輸入至A功放的信號電平是0.775V，輸出信號是31V，把相關(guān)的數(shù)據(jù)套進公式三可以得知A功放的電壓增益：

　　電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V

　　=31V/0.775V

　　=40×(倍)

　　又如已知從系統(tǒng)前級輸入至B功放的信號電平是0.5V，輸出信號是20V，把相關(guān)的數(shù)據(jù)套進公式三同樣可以得知B功放的電壓增益：

　　電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V

　　=20V/0.5V

　　=40×(倍)

　　注意，從以上兩例可以看到A、B兩臺功放的電壓增益一樣是40×，所以電壓增益大小與輸入信號的大小無關(guān)。

　　* 公式三：電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V

　　增益由音頻電路的輸入和輸出之間的關(guān)系決定，增益表示為倍數(shù)(×)，或者用單位dB表示，若我們想知道一臺功放的增益(稱為電壓增益)，則必須知道輸入信號電平和其相應(yīng)的輸出信號電平。例如已知從系統(tǒng)前級輸入至A功放的信號電平是0.775V，輸出信號是31V，把相關(guān)的數(shù)據(jù)套進公式三可以得知A功放的電壓增益：

　　電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V

　　=31V/0.775V

　　=40×(倍)

　　又如已知從系統(tǒng)前級輸入至B功放的信號電平是0.5V，輸出信號是20V，把相關(guān)的數(shù)據(jù)套進公式三同樣可以得知B功放的電壓增益：

　　電壓增益=輸出電壓V/輸入電壓V

　　=20V/0.5V

　　=40×(倍)

　　注意，從以上兩例可以看到A、B兩臺功放的電壓增益一樣是40×，所以電壓增益大小與輸入信號的大小無關(guān)。

　　 輸入靈敏度與電壓增益e#3. 輸入靈敏度與電壓增益

　　* 公式四：輸入靈敏度V=最大電壓容量V/電壓增益×

　　與習(xí)慣的說法相反，功放不能自我產(chǎn)生功率。功放使輸入信號電平放大某一倍數(shù)輸出，輸出的電平大小由放大倍數(shù)決定，標準的說法應(yīng)該是：功放的輸出電壓驅(qū)動了音箱的負載阻抗并由此轉(zhuǎn)成電聲功率。一臺功放能接受的最大輸入電壓又稱為輸入靈敏度，如果輸入電壓超過了最大輸入電壓，功放的輸出容量也將會超出最大范圍，并產(chǎn)生較大的頻響失真。所以如果用最大電壓容量除以電壓增益，即可得到最大輸入電壓(輸入靈敏度)。例如A功放與A音箱連接，二者的相關(guān)參數(shù)如下：

　　A功放：FTC功率550W@8Ω，電壓增益40倍;A音箱：600W RMS(AES/ANSI)，阻抗8Ω(音箱的功率比功放高50W)。

　　* 計算步驟1：A功放的最大電壓容量計算

　　A功放最大電壓容量V=√550W×8Ω

　　= √4400

　　= 66.33V

　　* 計算步驟2：A功放的輸入靈敏度計算

　　A功放輸入靈敏度V=最大電壓容量V/電壓增益

　　=66.33V/40×

　　= 1.65V(最大輸入限制閥值)

　　計算結(jié)果：A功放在輸入有1.65V時，輸出電壓為66.33V，加在阻抗為8Ω負載上時，相當(dāng)于產(chǎn)生550W的功率，意味著如果我們想避免過度驅(qū)動A功放，就應(yīng)避免輸入電壓達到1.65V(本系統(tǒng)的最大輸入限制閥值)。我們可以確信在A功放之前接上限制值為1.65V的限制電路之后(音箱處理器或數(shù)字分頻器)，A功放的輸入就不會超過1.65V放。因此，當(dāng)音箱處理器或數(shù)字分頻器輸出1.65V至A功放時，A功放會輸出66.33V至音箱(66.33V=550W@8Ω)，如果音箱處理器或數(shù)字分頻器輸出大于1.65V的電壓至功放，將導(dǎo)致功放產(chǎn)生失真和輸出更大的電壓，并會轉(zhuǎn)化成更大的功率和線圈熱量，極有可能會對音箱產(chǎn)生破壞。為了保護音箱，需要將音箱處理器或數(shù)字分頻器的限制閥值定在1.65V(6.5dBu)

　　又如A功放與B音箱連接，二者的相關(guān)參數(shù)如下：

　　A功放：FTC功率550W@8Ω，電壓增益40倍;A音箱：400W RMS(AES/ANSI)，阻抗8Ω(音箱的功率比功放低150W)。

　　* 計算步驟1：B音箱的最大電壓容量計算

　　B音箱最大電壓容量V=√400W×8Ω

　　= √3200

　　= 56.56V

　　* 計算步驟2：A功放的輸入靈敏度計算

　　A功放輸入靈敏度V=最大電壓容量V/電壓增益

　　=56.56V /40×

　　= 1.41V(最大輸入限制閥值)

　　計算結(jié)果：A功放在輸入有1.41V時，輸出電壓為56.56V，加在阻抗為8Ω負載上時，相當(dāng)于產(chǎn)生400W的功率，意味著如果我們想避免超過音箱的最大承受功率，就應(yīng)避免功放輸入電壓達到1.41V(本系統(tǒng)的最大輸入限制閥值)。我們可以確信在A功放之前接上限制值為1.41V的限制電路之后(音箱處理器或數(shù)字分頻器)，A功放的輸入就不會超過1.41V放。因此，當(dāng)音箱處理器或數(shù)字分頻器輸出1.41V至A功放時，A功放會輸出56.56V至音箱(56.56V=400W@8Ω)，如果音箱處理器或數(shù)字分頻器輸出大于1.41V的電壓至功放，將導(dǎo)致功放輸出更大的電壓到音箱，并會轉(zhuǎn)化成音箱更大的失真和線圈熱量，極有可能會對音箱產(chǎn)生破壞。為了保護音箱，需要將音箱處理器或數(shù)字分頻器的限制閥值定在1.41V(5.19dBu)。

　　4. 功放的電平控制

　　在上述的示例里，所有功放的電平控制音量都假設(shè)在最大的位置(0dB衰減)，當(dāng)功放電平調(diào)節(jié)鈕變化時，功放的輸入靈敏度和電壓增益也將會變化。當(dāng)功放的電平控制減低時，其電壓增益降低，輸入靈敏度將增加。

　　右圖表示了一臺功放的電壓控制，觀察到在不同電壓控制位置的增益(用倍數(shù)和dB表示)變化和輸入靈敏度的變化：

　　5. 功率容量的匹配

　　一個音箱的AES/ANSI 短期峰值功率容量允許超過連續(xù)功率容量的6dB，也就是說峰值功率是連續(xù)功率的四倍。例如一個音箱的連續(xù)功率為100W，則它的峰值功率為400W。

　　同樣，一臺功放的連續(xù)FTC功率容量，允許其峰值超過連續(xù)功率的3dB，也就是說一臺功放允許其峰值功率為連續(xù)功率的兩倍。例如如果連續(xù)功率為100W，其峰值功率為200W。

　　因此，如果一臺功放能夠提供400W的峰值功率，則要求它的連續(xù)FTC功率為200W。換言之，如果功放要達到音箱的峰值功率容量，則要求功放的連續(xù)FTC功率兩倍于音箱的連續(xù)功率。