詳解功放與喇叭的配接及有關計算

首先要說的是，功放機輸出分定壓式和定阻式兩種。定壓式與定阻式功放有不一樣的效果，下面詳細解釋功放與喇叭的配接與相關計算。

一、定壓式功放機

定壓式功放機輸出內阻非常低，可以把它想像成一臺發電機，只要電壓合適的負載都可以連線到它的輸出端。採用線間變壓器時，選擇變壓器的輸入電壓與功放機的輸出電壓相同，功率和阻抗與喇叭適合的即可。總負載功率可以小於功放機的輸出功率，但不能超過。如一臺150W的定壓輸出的功放機只帶1只1W的小喇叭都沒問題。

定壓式功放機輸出的電壓高、電流小，可輸出百伏高電壓，不隨負載的增減而變化，它的輸出可以減小線路損耗，可以遠距離接喇叭，可作遠距離有線廣播用。一般都是採用並聯接法。因為有升、降壓變壓器，使頻率響應、瞬態響應明顯不良，大大影響音質，但卻有獨特的人聲還原效果。因而在廣播、會議等場合得到應用。這類功放往往是單聲道的。定壓音箱因為揚聲器一般還是用普通喇叭，所以箱內有變壓器，把高壓變為低壓再送給喇叭。這個過程也是高阻變低阻的過程。

在定壓式功放機中，如果額定負載電壓發生變化，功率就發生相應變化。100V，10W的音箱接在70V上變成了4。9W（100V與70V兩種電壓下的功率相差近一倍）。

原因是：因音箱電阻為R =U2/P = 1002/10=1000（Ω），所以當音箱接在70V電壓上時，功率為 P′=U′2 /R = 702/1000 = 4。9（W） 國內的定壓標準是120V、240V，國外的定壓標準是70V、100V 定壓式擴音機與揚聲器的配接原則：

只要揚聲器所得功率總和不超過擴音機額定輸出功率，那麼就可以按照接電燈的方法一樣，把揚聲器一個個並聯接好。此時，主要注意擴音機輸出電壓和各揚聲器的承受電壓是否相同，否則，就要用用線間變壓器來配接。公式如下：

例：學校一部250W擴音機，輸出電壓為120V。現有25W16Ω、12。5W8Ω、2W4Ω等幾種揚聲器，如何選擇線間變壓器？

解：各種揚聲器承受的電壓

所以線間變壓器的變壓比分別為 120：20、120：10和120：2。8等幾種，功率分別與揚聲器額定功率相同。

二、定阻式功放機

定阻式功放機輸出的電流大、電壓低，是高品質功放，如家用、KTV娛樂場所、車載功放，適合與標準阻抗喇叭直接配合。喇叭的阻抗多用4—8Ω，音質上好，傳輸限100米以內。這類功放多為雙聲道，現在大量出現更多聲道的環繞功放。

定阻式功放機負載總阻抗必須與功放機輸出阻抗必需匹配。負載的總功率可以大於功放機的輸出功率。

阻抗匹配是功放技術中常見的一種工作狀態，它反映了輸人電路與輸出電路之間的功率傳輸關係。當電路實現阻抗匹配時，將獲得最大的功率傳輸。反之，當電路阻抗失配時，不但得不到最大的功率傳輸，還可能對電子元器件產生損害。阻抗匹配常見於各級放大電路之間、放大器與負載之間等。例如，功放機的輸出電路與揚聲器之間必 須做到阻抗匹配，不匹配時，功放機、的輸出功率將不能全部送至揚聲器。如果揚聲器的阻抗遠小於功放機的輸出阻抗，功放機就處於過載狀態，其末級功率放大管很容易損壞。反之，如果揚聲器的阻抗高於功放機的輸出阻抗過多，會引起輸出電壓升高，同樣不利於功放機的工作，聲音還會產生失真。因此功放機電路的輸出阻抗與揚聲器的阻抗越接近越好，最好是負載阻抗等於功放機的輸出阻抗，這時輸出功率最大，也是最佳狀態。

在中學物理電學中曾講述這樣一個問題：把一個電阻為R的用電器，接在一個電動勢為E、內阻為r的電池組上，在什麼條件下電源輸出的功率最大呢？當外電阻等於內電阻時，電源對外電路輸出的功率最大，這就是純電阻電路的功率匹配。假如換成交流電路，同樣也必須滿足R=r這個條件電路才能匹配， 這時輸出功率最大，也是最佳狀態。

定阻式功放機若使用不當，有可能燒壞功放機或揚聲器，其主要表現在超負載和輕負載（或無負載），也就是阻抗和功率不匹配造成的。定阻式功放機，要求負載的阻抗恆定。輸入訊號一定時，輸出電壓隨負荷改變而變化很大。

定阻式功放機的輸出阻抗常有4Ω、8Ω、16Ω、25OΩ等，可以分為低阻抗輸出和高阻輸出兩種。在教室或會場中單獨使用功放機時，一般都採用低阻輸出；在學校的有線廣播線路中，一般都使用高阻輸出或定壓式輸出。低阻抗輸出時，可以和揚聲器直接配接；高阻抗輸出時，要透過線間變壓器與揚聲器進行間接配接。

定阻式功放機與揚聲器的配接原則：

1。揚聲器所得功率總和應等於或稍小於功放機額定輸出功率，而揚聲器額定功率總和必須大於或至少等於功放機輸出功率，以防揚聲器過載而損壞。通常所說的“負載總功率”指的是各揚聲器所得功率之和，而不是各揚聲器額定功率之和。

2。揚聲器連線好以後，負載線總阻抗應等於功放機輸出阻抗。若條件有限，相差不應超過10%。此時，應使負載線總阻抗稍大於功放機輸出阻抗，而不應小於其輸出阻抗。

3。每隻揚聲器所得功率不得超過其額定功率，一般達到額定功率 75%～ 80%即可。這樣聲音雖然輕一些，但失真小，壽命長。

低阻輸抗出的定阻式功放機與揚聲器的配接

高阻抗輸出的定阻式功放機與揚聲器的配接

在高阻抗輸出的情況下，一般都使用線間變壓器來進行“阻抗匹配”。線間變壓器的次級阻抗與揚聲器阻抗相同，初級阻抗按照線路的實際需要確定；線間變壓器的功率和揚聲器額定功率相同。

當揚聲器總的輸入阻抗不等於功放機輸出阻抗時，需加線間變壓器， 功放機的輸出阻抗R出與線間變壓器的初級輸入阻抗R入間的關係式，由P=U2 / R得： R入 = P出R出 / P入 。

高阻抗輸出一般都採用並聯方式連線揚聲器。

例：學校有一臺100W功放機，輸出阻抗250Ω；有3只25W16Ω揚聲器，2只12。5W8Ω揚聲器，如何選擇線間變壓器？

解：

P總 = 3 × 25+2 × 12。5 = 100（W）

R25 = 100 × 250 / 25 = 1000（Ω）

R12。5 = 100 × 250 /1 2。5 = 2000（Ω）

因此功放機與揚聲器的配接應按下圖所示連線。

如果定阻的功放接定壓的音箱，結果主要是音量小。 如果定壓的功放接定阻的音箱，結果是嚴重不匹配，極易功放機或音箱過載而損壞。一般遠距離廣播系統使用定壓輸出，近距離音響系統使用定阻輸出。