功率放大器削波功率与额定功率之间关系

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所属分类:音频杂谈

在数码技术一统天下的今天,一些音响发烧友和音乐家、作曲家们至今仍然喜欢用电子管功率放大的放声装置来欣赏各类音响作品,始终留恋钟爱那些醇厚、甜美和音域宽广的“厅堂效应”。 

电子客功率放大器所产生低次偶次谐波失真为音乐带来润美宏大的韵味,而晶体管却具有体积小、成本低、耗电少的天然优势。鉴于两者间各自的特点和优势,设计者和音响工程师们根据它们的共性、研究出胆-场合一的混合电路,显而易见,功率放大器质量的高低直接关系着放声设备的优劣,关系到听声评价的好坏。 

长期以来,人们对功率放大器额定指标的确定众说纷纭,到了20世纪70年代才有人建议把功放的额定功率和削波功率的指标定在一个高度。经实践得知,这个指标很不理想,它使放声质量受损而得不偿失。接着人们又把额定功率定在比削波功率小2倍的数值范围,出乎意料的是这个标准中的额定功率与削波功率仍显不足,用该标准的放声设备鉴赏音乐其效果有枯燥之感(美国的FTG标准当时把额定功率定在比削波功率低3倍)。到了80年代,业内的权威人士和专家学者们开始研究这一问题。他们用“热卡计法实验”解析了困扰人们许久的功率放大器额定功率与功率储备和广播节目的动态范围的关系,并提出了“最大均方根功率与平均均方根功率在3~10倍范围”的建议。这就是说由于平均均方根功率决定着节目的放声响度,因此额定功率定在相当于平均均方根功率这一点上是有依据的。由于最大均方根功率比平均均方根功率大3~10倍,而在高保真度放声时又要求最大均方根功率必须低于功放的削波功率,因此,削波功率大于额定功率3~10倍是科学的。 

确定削波功率与额定功率的比值仍需参照广播节目的动态范围(亦最大均方根功率与平均功率之比)以使功放有足够的功率储备并最终保证放大器的放音质量。 

广播节目的平均功率代表着节目放声的实际响度,而节目电平包络中出现的短暂颠峰对放声的实际响度影响较小,但它应低于功放的削波点,若让步些颠峰产生削波,节目就会产生动态畸变,使节目效果变得干涩无味。 

由于晶体管功放过载后会产生明显的削波,而电子管功放过载后谐波和互调畸变并不迅速增加,因此电子管功放的储备可低于上述比例。这就不难理解为什么晶体管功放测得的指标尚好而放声效果不够理想。另一原因则是瞬态互调畸变的缘故。 

实践证明:高质量功率放大器的削波功率值应在额定功率的10倍以上才可保证节目质量,这就是本文的结论。 

小众声学

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