注册 登录
XYCAD中国音响设计网 返回首页

西部专业音响户的个人空间 http://xycad.com/?24870 [收藏] [复制] [分享] [RSS]

日志

如何匹配你的爱车音响系统之功放和扬声器

热度 2已有 1582 次阅读2009-8-19 14:25 |

目前汽车音响市场上琳琅满目的产品,包括主机、功率放大器、扬声器、处理器、影音设备等。仅主机一项,就有CD主机、VCD主机、DVD主机、带MP3功能的主机等类型。全世界各个知名品牌多不胜数,产品种类以亿计,但搭建一套音响的基本搭配,却是有技巧的,各种设备之间都需要精心选择进行搭配才能得到最佳的效果。 那么,汽车音响中的功率放大器和扬声器是任何搭配的呢?这里我给各位简单的说说怎样配制更合理更科学!
  功率放大器和扬声器二者只有做到阻抗匹配、功率匹配、工作频率匹配才能保证设备的安全运行并充分发掘出最大的潜能。
  阻抗匹配是什么?
  抛开枯燥的理论知识,简单的解释就是功率放大器能承受一定范围阻抗的扬声器。只有接在功放上的扬声器阻抗在这个范围内,功率放大器才能安全工作并提供最理想的功率输出!不同型号的功率放大器能承受的阻抗是不同的。例如:阿尔派MRV系列功放的额定阻抗是4欧姆(每路4欧姆),MRD系列功放的额定阻抗是2欧姆。
功率匹配是什么?
  我们在进行功率匹配时,必须首先弄清楚通常标称功率的两种指标:最大功率和持续输出功率(RMS)。
  有很多品牌的功率放大器和扬声器习惯最大功率评判设备的优劣。其实这是很不科学的评判方法。最大功率的标称是不考虑失真情况下,设备在极短时间(通常只有几毫秒)内不发生物理损坏或电气损坏时的功率值。
  持续输出功率(RMS)则是在不产生失真的情况下,能够持续稳定工作的功率。只有这个数值才能真正反映设备的工作状态。
  通常很多人可能会导致扬声器线圈烧毁的主要因素是功率放大器的功率比扬声器大造成的。所以进行设备搭配的时候,习惯扬声器的功率比功放的大。这是一个非常常见的误区!
其实,功放的持续输出功率值小于扬声器的持续输出功率才最容易导致扬声器的毁坏。因为假如功放的持续输出功率100W,扬声器的持续输出功率200W。当连接系统后,一旦调节音量旋钮,输出功率在100W左右时,功率放大器已经处于满负荷运转状态。而扬声器还有很多余量,一旦用户继续提高音量,这时候的输出功率超过了功率放大器的持续输出功率值,也就是失真开始产生的时刻!这种失真被称为“削波失真”,在专业音响行业内被称为“扬声器杀手”。这种失真的信号,即使功率很小也能产生类似直流的电信号,很轻易地就能烧毁扬声器的线圈!对于一款持续输出功率200W的扬声器来说,失真率为50%的150W电信号比无失真的300W信号更可怕!
  所以在专业音响领域,保持功率放大器的“余量”是系统搭配中重要的因素。习惯做法要保证低音功率放大器的持续输出功率为扬声器持续输出功率的2倍以上!在汽车音响中,由于车内的电能极其有限,每1W的功率都是宝贵的,所以保证功率放大器的持续输出功率略微大于扬声器的持续输出功率是最佳的选择。不要让持续功率过小的功放去推动持续输出功率很大的扬声器。万不得已这样做的时候,要注意控制音量,防止削波失真的出现!
  频率匹配
  功率放大器通常分为全频段功放和低音专用功放。低音专用功放在信号频率为250Hz以下能供保证失真小于1%。而当频率超过250Hz后,失真度急剧飙升,输出功率也骤然降低。所以不要试图用低音专用功放推动中音和高音扬声器。
  全频段功率放大器通常采用AB类放大设计,功率损耗比较大。所以滤除低频段的信号,只推动中高频扬声器将是节省功率、保证音质的最佳选择。
  只要掌握上述的设备搭配原则,就基本能够保证扬声器和功率放大器出于安全状态,并且能够还原出纯正且无失真的声音。
功放的几个重要参数
1、输入灵敏度,是指功放所需最小输入信号电平,它是要求将音源信号放大到足够推动后级功放所需要的必要条件。
2、谐波失真度,这是功放一项极重要的指标,谐波失真是非线性失真的一种,它是放大器在工作时的非线性特征所引起的,失真结果是产生了新的谐波分量,使声音失去原有的音色,严重时声音发破、刺耳。谐波失真还有奇次和偶次之分,奇次谐波会使人烦噪、反感,容易被人感知。有些功放听起来让人感到烦噪,感觉疲劳,就是失真较大所引起的。对功放影响最大的就是失真度,一般高保真要求谐波失真在0.05%以下,越低越好。除了谐波失真外,还有互调失真,交叉失真,削波失真,瞬态失真,相位失真等,它们是影响功放质量的罪魁祸首。考核功效的优劣,首先要看它的失真度,像意大利Sinfoni(诗芬尼)功放的总的谐波失真就在0.01%以下。
3、输出功率,功率问题最令汽车音响从业人员认识不清,在这里需要一一讲解:
A、额定输出功率,称为(RMS),指放大器输出的音频信号在总谐波失真范围内,所能输出的最大功率。它一般是交流信号峰值的0.707倍。
B、平均功率,平均功率一般是指各个频率点的平均消耗功率,它与额定输出功率有点类似,但是它一般要参考时间。
C、峰值输出功率,功放所能输出的最大音乐功率称为峰值输出功率,它不考虑失真,通常为(RMS)功率的1.414倍左右。 D、峰值-峰值功率,它是指正电压峰值到负电压的峰值的功率,它是峰值输出功率的四倍。它的出现是厂家出于商业目的,并无实际意义。
4、信噪比,数值越大越好,一般用(S/N)表示,用信号功率Ps与噪声功率Pn的比值的分贝数表示,S/N=10lgPs/Pn=20lgVs/Vn(db),式中Vs、Vn分别为信号电压与噪声电压。
信噪比与输入信号电平的增加,信噪比也逐渐加大,但当输入信号电平达到某一数值后,信噪比基本保持不变。按目前高保真要求,信噪比应达90dB以上为好,进口高档的功放机往往可达110-120dB,其性能可想而知了。有的信噪比后面有A计权字样,A计权是指将噪声信号通过加权网络后测得的结果,由于人们对于高、低频段的噪声相对来说不太灵敏,所以出现了这样的计权方式。计权噪声更加直观地代表人们实际感受到的噪声信号状况。总之,信噪比越大,表明混在信号里的噪声越小,放音质量越好,便重放音乐清晰,干净而有层次。
5、频率响应,早期俗称功率带宽,指谐波失真不超过规定值时,功放的1/2额定功率频带宽度,即有高低端下跌-3dB的两个频率点之间所包括的频带,称之为功率带宽。
6、尼系数,主要是对低频而言,是直接影响低音音质的极重要的技术参数。众所周知,喇叭的口径越大,低音相对就越好,但音盆越大其运动惯性也随之加大,此惯性使它很难与音频信号同步运动,往往表现出的声音混浊不清,尤其在100-400Hz低频,容易造成声染色,使人听起来模糊不清,很不自然。有些改装车的低音喇叭,低频信号强时颤振不止,低音拖尾严重,这就是音盆惯性所引起的。
在功放设计时,工程师对功放采取一些技术措施,如选择多管并联,低内阻(毫欧级)大功率管,提高工作电压,选择优质线材等,极力提高阻尼系数,使它能够针对喇叭惯性运动,产生“电阻尼”作用,使音盆的运动与音频信号同步运动,尽可能使音盆在驱动信号结束后很快恢复到零位(即中心位置),这种阻止效果就是阻尼系数(Damp Factor),D=Rs/Ri,Rs=喇叭阻抗,Ri=功放输出内阻,D越大,音盆与信号同步效果就越好,低音就越纯越干净,重放效果就越好。
7、转换速率(Slew rate),功放的转换速率极大地影响着高音重放质量与性能。转换速率越快,高音音质就越佳,越能准确地捕捉到稍纵即逝的高频信息。高档功放可做到十几至几十V/us,低中档功放都一般不标出,这种转换速率的数值高低,与设计,用料有密切关系,但也不宜太高,太高会产生人耳听不见的20KHz以上超音信号,不但对改善音质无作用,反而容易烧坏高音喇叭…………。
汽车音响的选线和布线
音响器材选好后,安装成为最核心的环节,在整体的汽车音响系统设计与制作过程中,器材只是半成品,安装是它的下一个工艺流程。因为线材的选择、走向,器材的安装手法,扬声器的安装位置、安装细节,还有技师对于车型、空间、内饰、材质的掌握程度与经验以及对音乐本身的素养与调试水准等都会影响整套系统的效果,所以车主除关注器材外,更应慎重选择专业的安装店面设计安装。
    汽车音响线材布置与安装俗称布线。由于汽车音响系统的听音环境对听音效果具有重大影响,因此对汽车音响系统的安装和布线提出了更高的要求。线材的好坏直接影响音质和安全。线材分为信号线、电源线和扬声器线,最好选用高抗氧化、高导电率、外皮包有PVC、PE、PP等材料的具有方向箭头的线材。
  (1) 信号线要考虑屏蔽。应选用双层屏蔽线材,以增强抗干扰性,防止杂音进入。
(2) 电源线要考虑传导性。汽车音响专用多芯铜线,不仅阻抗小,导电率高,而且线材的外皮都是耐高温、高阻燃、抗老化。线径过细的线材会发热造成热损耗,甚至会引发火灾。
(3) 扬声器线要考虑耐温、抗老化。线材宜选用钛金、镀银、无氧铜等材质,使用不同的线材,音质将有差异。
(4) 选用线材要考虑电阻大小。线材的电阻越小,在线材上消耗的功率越少,则系统的效率越高。即使线材很粗,由于扬声器本身的原因也会损失一定的功率,而不会使整个系统的效率达到100%。另外,线材的电阻越小,阻尼系数越大,扬声器的赘余振动越大。
(5) 选用线材要看横截面积。线材的横截面积越大(越粗),电阻越小,该线的容限电流值越大,则容许输出的功率越大。
(6) 电源保险的选用。主电源线的保险盒越靠近汽车蓄电池越好,保险值大小可按以下公式加以确定:保险值=(系统各功放的总额定功率之和×2)/汽车电源电压平均值。
布线有两条基本原则 : a.走线不能影响原车线路,制作低音箱不能破坏车体,器材要与原车整体布局和颜色协调美观。 b.要躲开电脑和控制系统,避免因布线位置不合理,使车上用电器与音响系统互相干扰,出现杂音。音响的电源一定要选择主干线或蓄电池,避免大电流造成火灾。
汽车音响的特点
汽车音响的特点是什么?家庭音响是在扬声器外听音乐,汽车音响则是在扬声器内听音乐。
    爱车族几乎也都喜好汽车音响,把玩汽车音响作为时尚的标志。如今厂家在发布新车时,配备的汽车音响往往都已很完备,甚至成为产品的一大卖点,例如丰田威驰、君威和别克GL8等,都将流动影院式的音响系统配备在各自的顶级车型上,后置CD多碟机也已成为大部分中档车型的标准配置,就连一些10万元左右的经济车款都选用了单碟CD机作为基本配置。许多初级汽车音响爱好者因此认为,原厂提供的音响配置已能够满足他们的聆听要求了。
    其实不然,因为原厂在提高音响配置的时候,往往更看重音源和功能的提升,而作为真正的汽车音响发烧友,更注重的则是音质部分。因此,新推出的带有齐全车载音响系统的车型,反而为发烧友的进一步改装提供了广阔的个性平台。别克、帕萨特、奥迪甚至于奔驰、宝马等相对安静的车内空间为那些成熟的汽车音响发烧友提供了追求完美音质的可能性。利用原车较为高档的CD音源,选用欧洲顶级发烧器材和相应的线材及配件,尽量利用原车提供的音响器材安装位进行改装,再辅以合理的配置、精致的安装工艺,你将能够真正搭建一个“移动的歌剧院”。
此外,汽车音响的安装比家用音响的安装难度大很多。一是因为汽车的内部空间小,安装部位较小;二是因为行驶中的噪音、共振以及钢板玻璃对声波的反射,都对汽车音响的安装提出很高的要求。所以好的汽车音响效果一定出自技艺高超的安装技师之手。
    还有,1个人坐在车里和4个人坐在车里,音效有所不同。一般来说,如果音响品质和技师手艺都不错,改装后,你就能体会到完美的临场效果,打开音响,置身在汽车中,就仿佛置身在音乐厅中。高、中、低音和谐共鸣,高中音亮而不刺,低音厚而不混,层次分明,不带有丝毫的噪声和电流声。
器材选好后,安装调试才是重点。器材只是半成品,安装才是下一个重要工艺流程。技师首先要对电路非常了解,注重面板设计,并独树了一套自己的解决方案,对于不同的车型、车况都有针对性的选装建议。这样一来汽车音响的效果才会有立体的感觉。接着就是开孔和左右、前后喇叭的位置一定要选好,只有选好位置,出来的效果才会和谐、立体。
    技师的音乐素养与调试水准等都会影响整套音响系统的效果。所以车主除了关注器材外,更应慎重选择专业的店面为你设计安装。
小建议
    在选择音响时最好找专业技术人员当参谋,把自己的想法告诉他们,至少向他们提供以下信息:计划投入的资金大约是多少,喜欢哪种类型的音响面板(形状、颜色),自己平时喜欢听什么类型的乐曲。
    若渴望一套充满个性的汽车音响,价格建议遵循以下比例(特殊要求不在此列):主机20%;扬声器30%~40%扩音器30%;线材及其他10%~20%。
汽车音响组件介绍
1)扬声器(speaker)———音量别一口气开大,千万记得由小至大慢慢加。音量开得太大固然会失真,也容易损坏扬声器。
2)分音器(Crossover)———因为物理条件的限制,而且各频段的振幅不一样,所以喇叭无法在同一个单体情况下产生理想的全音域曲线。将全音域频率分割的装置,我们称之为分音器。
3)扩音器(amplifier)———主机上所附的扩音器往往不能很真实地放大声音电流,所以想要有好的音效就必须加装扩音器。
4)主机(player)——换主机没有多少技术可言,只须看产品品质及车主的个人喜好,但若想达到理想的效果也要选择比较好的品牌。
5)低音喇叭(woofer)——要表现音响的神韵,优质的低音喇叭绝对不可缺少
汽车音响购件基础知识
汽车音响在我们中国大陆发展已有十多年的历史了,但对于技术方面还是比较薄弱的。为此,我在此先谈谈我个人对汽车音响技术方面的见解,希望大家来共同探讨。
2

路过

鸡蛋

鲜花

握手

雷人

全部作者的其他最新日志

评论 (0 个评论)

facelist doodle 涂鸦板

您需要登录后才可以评论 登录 | 注册

请用抖音扫一扫,关注XYCAD创始人直播

QQ|手机版|Archiver|XYCAD中国音响设计网 ( 京ICP备14030947号 )点击这里与XYCAD官方实时沟通

GMT+8, 2024-3-29 19:18 , Processed in 0.073516 second(s), 19 queries , Gzip On.

Powered by Discuz! X3.5 Licensed

© 2001-2024 Discuz! Team.

返回顶部