第3課：功放與音箱的匹配
在選定音箱後，就要給音箱配置合適的功放。
通常我們都是怎樣給音箱配功放的？
按音箱的功率x1.5？ x2？還有x4的！到底應該配多少？
這節課就來講解壹下功放和音箱的匹配方法。
給音箱配置壹臺合適的功放，對於音箱的性能發揮以及系統的安全都非常重要。
要給音箱配置合適的功放，主要考慮的有兩個方面：
壹是功放的輸出功率和音箱的輸入功率之間的配合。
二是功放的輸出功率和音箱阻抗之間的對應關系。
下面就從這兩個方面開始給大家講解。
首先講壹下功放輸出功率和音箱輸入功率之間的匹配。
壹旦我們選定了音箱，比如像上節課舉例的JBL SRX 715這個全頻音箱，選定這個音箱後，它的輸入功率就是壹個固定的數值了。
音箱的額定輸入功率，是隨音箱定型後就確定了的。
比如這個JBL SRX 715音箱，在它的產品技術規格表上可以看到，給出的功率指標有3個， 800w／1600w／3200w
Power Rating
Continuous (連續功率)／ Program／ Peak（最大功率）： Passive： 800 w／ 1600 W ／ 3200 W
它的額定功率或者連續功率（Continuous）是多少？
可以看第壹個指標，是800w。
那麽，應該給這個音箱配個輸出功率多大的功放呢？
在講這個問題之前，大家說，我們是不是應該先了解壹下音箱的額定功率是怎麽壹回事？然後再給他配功放。要是不清楚齊箱的額定功率是怎麽壹同事，那麽給音箱配功放也是稀裏糊塗的。
下面先給大家講講音箱的額定功率是怎麽壹回事。
前面提到，音箱的功率，性質上就相當於音箱發出聲音時候的耗電量。
音箱的額定功率是音箱在發出聲音的聲壓級達到連續聲壓級時，給音箱輸入的電功率值。
JBL SRX 715音箱的額定功率800w，連續聲壓級125dB.這個額定功率的意思就是當這個音箱發出的聲壓級達到125dB的連續聲壓級時，正好給它輸入進去的電功率數值就是800w，或者說此時音箱的耗電量達到了800w。
那麽，這個800w的功率是怎麽得出來的？
為什麽偏偏是800w，而不是600w或者1000w呢？
了解這個問題對於我們正確使用音箱非常重要！ 想了解音箱的額定功率指標是怎麽得出來的，就要先給大家講個故事，這個故事要從音箱還沒投產之前開始講了。
大家都知道，音箱是從音箱廠裏生產出來的。 那麽，在音箱正式投產之前，都需要有壹個設計師來進行相關的設計。 工廠裏的設計師要設計什麽產品，他是聽誰吩咐呢？
答案是聽老板的。
而老板想要研發生產什麽產品，又是聽誰的呢？
那就是聽市場的。 老板通過什麽方式獲得市場需求信息呢？
就是通過市場部或銷售部搜集的市場反饋。
大家可能接觸過音箱廠裏的業務員，他們主要的任務是向客戶推介自己家的產品，同時，也負責收集市場信息。
比方說，我是壹家音箱廠的業務員，今天來到沈陽向客戶推介自己家的產品，這次我帶來的是我們廠生產的15寸兩分頻的全頻音箱，額定輸入功率是400w的。
向客戶壹介紹，客戶提出了意見，說：妳們家這音箱，功率有點兒小，我們這兒的用戶，都喜歡功率大的音箱，比如800w的，這400w的不太合適，我就不打算進貨了。
這下沒推銷成功吧，因為音箱功率達不到客戶的要求。
那麽客戶要求的是什麽呢？對，他要800w的音箱。
妳看，我是不是收集到了市場需求信息了。
生意沒做成，回到廠裏就和老板匯報，說去沈陽沒做成業務，原因是客戶嫌目前的產品400w的功率太小，人家要800w的，這樣壹來我就把市場需求信息反饋到老板那裏了。
老板壹看這樣不行啊，東北市場打不開，很可惜啊。
要想打開市場，就得設計符合東北市場需求的產品。
好，把設計師叫來重新設計壹款！ 於是，老板就把設計師叫來了。
比如我是廠裏的設計師，老板把我叫來了。
然後老板對我說：市場部反映東北那邊覺得我們廠的音箱400w的功率太小，不適合，人家需要功率800w的15寸兩分頻全頻音箱，妳按人家的要求再去重新設計壹個吧。
於是我就從老板這裏接受了設計任務，開始進行各項設計，比如設計箱體、選喇叭選號角設計分頻板等等。
其中，這個800w的功率，大家說，是不是屬於我的設計目標之壹啊？
所以，這時候的800w，對於我來說，就是目標功率。
等設計方案出來以後，我先按方案做出壹只樣品音箱。
樣品音箱做好了，接上信號壹聽，能響了。
那麽，這時候我就拿著圖紙去跟老板說：老板，妳交待給我的任務完成了，這是圖紙，妳可以安排車間生產了。
妳們說，我就這麽跟老板說，老板能信嗎？
我這麽跟妳說，我這音箱是800w的，妳信嗎？
其實，當前這個800w的指標，別說老板不信，也別說妳們不信，我是設計師本人也不信。
為什麽？
這個音箱功率我是按800w的目標功率去設計的，這沒錯，但是功率是否達標了呢？
對了，要經過測試。
通過測試才能知道我設計的音箱的指標是否達標了。
那麽音箱的功率是否達到設計要求怎麽測試呢？
看圖：把壹臺信號發生器接入功放，功放的輸出通過音頻測試儀接音箱，這個音頻測試儀用來顯示功放的輸出功率值達到了多少。
我這個音箱是按800w設計的，那麽，開始測試，把信號發生器的輸出信號加大，功放的輸出功率也同步開始增大了，當音頻測試儀顯示功放的輸出功率達到800w時，不加了，保持恒定，意思就是保持800w功率持續加載到音箱上，這時候音箱就在那裏嘩嘩地響。
是不是把800w的電功率加在音箱上，音箱能夠正常發聲就說明設計達標了呢？
別著急，還沒呢。
因為，音箱是壹個工業品，工業品在設計生產的過程中，都要遵循壹定的工業標準，包括對音箱各項性能指標的測試，都要按工業標準的規定執行。
由於音箱在實際使用時都是要連續工作壹段時間的，所以工業標準對於音箱功率的測試時間的長短也有相關規定。
音箱功率測試時的測試時間，常用標準的規定如下：
1、 EIA標準： 8－100小時
2、 IEC標準： 8－96小時
3、 AES標準： 2－8小時
如果我的音箱在測試的時候，如果執行AES標準的話，那麽測試的時候，最少要連續測多長時間？
對，最少要連續測2小時。
好，繼續我們的測試。
給音箱加800w的功率，連續測2小時以後，停止測試，開始檢查音箱。
檢查什麽呢？檢查壹下音箱裏面有沒有什麽部件壞了。
結果壹檢查，發現高音喇叭燒了，這說明什麽問題？
有東西壞了，別管什麽原因，性質上就是設計不達標！
設計不達標怎麽辦？回去重新修改設計唄。
於是，我就把音箱拿回實驗室檢查，看看是什麽原因導致高音喇叭損壞的。
比如，經過檢查發現，燒了的原因是因為選的高音喇叭功率太小了，那麽就換壹個功率更大的，裝好了再去測試。
這次測完以後，再進行檢查，壹檢查，發現這次喇叭沒有損壞，但是分頻板上的壹顆水泥電阻炸裂了。
這還是屬於有零部件損壞，不達標，拿回去改！ 回去檢查原因，改好了以後，再次拿去測試。
這回又測了2個小時，再檢查，發現喇叭也沒事，分頻板也沒事，仔細壹看，箱體震裂了！暈，還是不達標，拿回去改！
重新修改箱體設計，把強度提高，再去測試…
就這樣，測試壹次，發現壹個問題，解決壹個問題。
再測壹次、發現問題，再解決。
這樣壹來，經過多次測試和修改後，總有壹天，我設計的800w的全頻音箱，經過測試後，發現音箱中的所有部件都沒有損壞，這時候，才說明我的音箱通過了AES標準規定的800w功率測試。於是我可以光明正大的向所有人說，我的音箱的額定功率是800w，在音箱資料上就標出功率： 800w （AES） 。
有沒有見過音箱功率標的時候帶AES的？沒註意是吧。
Power Handling， AES Standard （Watts） Full Range 600
現在看到了吧，現在知道這樣標是什麽意思了吧。
知道這個音箱的功率是按照AES標準經過2－8小時測試的。
嗯嗯，不錯，知道有AES標準了，就是壹個進步！
但是，知道了就代表理解了嗎？這還不壹定吧。
為什麽花這麽多時間給大家講這個故事，就是為了幫助大家理解音箱的功率背後到底有什麽意義。
我們了解了音箱功率測試的內容後，音箱功率指標就會傳達壹些實用的信息給妳，傳達什麽信息呢？
比如說上面這個600w （AES）的指標，它向我們傳達的信息就是：老大，我告訴妳，妳在使用我的時候，如果滿打滿的給我加600w的電功率，我起碼可以撐2個小時不死！
是不是這樣？
妳想想，當了解這個信息之後，是不是對妳要用的這只音箱在實際工作中的承載能力心裏又有了個底吧。
了解了音箱的額定功率是怎麽回事，給音箱配功放這個功率搭配就好說了。
先說第壹種，功放的輸出功率=音箱的額定功率
也就是1：1的配比，行不行？
咋不行？當然可以啊。
妳看，我們這音箱在做功率測試的時候，按800w設計的音箱，測試時加載的功率就是800w，沒毛病吧。
但是，大家別忘了，音箱在做功率測試的時候，還有壹個關鍵詞，就是針對800w的音箱，測試時功放輸出功率加到800w了，然後怎麽樣了？
不加了，保持恒定！
什麽叫保持恒定？就是持續的，不變的。
那麽大家想想，在我們實際工作當中，有沒有什麽使用場合，音響的信號是恒定不變的？沒有吧。絕對恒定的信號沒有，那麽相對恒定的信號有嗎？
相對恒定的信號是有的，比如，大家看我。
我從壹大早就開始給大家講課，壹直講到現在，我說話的音量有沒有什麽明顯的變化？沒有吧。
我既沒有大聲叫喚，也沒有說悄悄話，我說話的音量大致是保持了壹個比較穩定的狀態。
這個就是相對恒定，也就是信號動態變化比較小。
那麽什麽是 動態或者動態範圍（Dynamic Range） ？
就是信號中最強的和最弱的之間的差值範圍。
動態範圍越大，強弱差別越大，信號起伏越大。動態範圍越小，信號越平穩，起伏越小。
所以呢，這種1：1的功率配比方式，主要適合用在信號動態變化比較小的會議、教學等語言擴聲場合。
比如妳選的200w的音箱，如果用在會議室、報告廳，那麽配輸出功率200w的功放就可以了。
如果配大了，不是不可以，但要考慮成本造價問題。
功率配大了，功放的性能用不完，浪費了壹部分。而且同等級別的功放，功率越大，價格越高。
對於用戶來說，多花錢了。
對於工程商銷售商來說，如果造價高了，自己的價格競爭力也相應下降了。
這個1：1的功率配比，適合動態變化小的使用場合，如果針對信號動態變化大的使用場合，這種配比合適嗎？
答案是不合適的，為什麽呢？
這就和功放自身特性有關了，功放有個壞毛病， 如果輸入信號過大了，它就會產生削波失真，也叫過載失真。 壹旦功放過載失真了，它輸出的信號就容易對音箱裏的低音喇叭造成威脅，有可能燒毀低音喇叭 。
如果信號動態大，而功放的功率儲備又不足的話，就可能在信號強的時候導致功放過載失真，壹來會劣化聲音效果，二來就可能威脅喇叭安全。
那麽，針對信號動態變化大的使用場合，音箱和功放又應該采用什麽樣的功率配比呢？
在講新的功率配比方式之前，我們先來看看，都是什麽樣的使用場合信號動態變化比較大？大家來說說。
演唱會，音樂節，電音節，嗯，還有什麽？酒吧，還有呢？ KTV，等等等等，好了，先說這幾個。
大家想想，這些場合的信號有沒有什麽***同點？
動態大！這個不用說了。
原本我們列舉的這些場合就是動態大的場合。
再想想他們的***同點。
想不出來啊，那我說吧。
大家看，這些場合信號的***同點是不是都是音樂信號？
那麽，為什麽音樂信號的動態大呢？簡單解釋壹下。
大家都知道，隨便壹首歌，是不是都有高潮部分也就是副歌這壹塊，前面主歌部分音量比較輕，到了副歌到了高潮音量就變大了。
那麽到了高潮部分信號變強了，這個大家都知道，但是變得有多強了，大家知道嗎？不知道是吧。
每個音樂作品都是音樂人創作出來的，到了高潮信號變強，能變多強？是不是想讓它變多強就變多強？顯然不是。
其實音樂上的信號強弱是分級的，簡單來講分5級。
以平均值為中間值，向上變強，向下變弱，***5級。
那麽強與最強或弱與最弱之間相差多少呢？就是差壹倍。
比如把平均值定為1，那麽，強這壹級就是2，最強壹級就是4，這是翻倍的關系。
同樣，平均值是1，弱這壹級就是1／2，最弱這壹級就是1／4。
那麽比如說平均值的功率是100w，到了最強壹級的功率就達到了400w.
音樂的高潮是在最強壹級，它的強度比平均值高了4倍。
也就是說 音樂高潮部分的功率是平均值的4倍 。
這是簡單地劃分了壹下音樂信號強度的等級，當然，按音樂的方法劃分等級，會分得更加細致，這裏就不多說了。
接下來回到音響上繼續研究。
那麽大家看JBL SRX 715音箱的功率指標，額定功率也就是平均值是800w，它還有壹個功率是3200w，這個功率叫什麽呢？
Power Rating
(Continuous＇ ／ Program ／ Peak）： Passive： 800 w／ 1600 w／ 3200 w
就是Peak，峰值功率，是額定功率的四倍。
這個峰值功率是什麽意思呢，它就是告訴我們，這個音箱如果想讓它能充分表現音樂的高潮，就要按它的峰值輸入功率值配備同等峰值輸出功率的功放。
我們平時說這個功放壹個通道是500w，那個功放功率是800w，這4500w或800w說的都是功放的額定輸出功率大小。
那麽音箱有額定功率也有峰值功率指標，功放除了額定輸出功率外，有沒有峰值輸出功率？
答案是有的，只是我們平時不提它而已。
功放的峰值輸出功率多大？理論上是額定功率的壹倍。
比如，壹臺額定輸出功率是800w的功放，它的峰值輸出功率可達1600w。 需要註意的是， 功放峰值輸出功率＝額定輸出功率x2 ，這個是由功放的放大電路特性決定的，與這臺功放是進口的還是國產的無關，只要是功放，它就有這個特性。
好，這樣壹來，針對信號動態大的音樂表演場合，我們給音箱配功放就要讓功放的峰值輸出功率和音箱的峰值輸入功率相同，這樣才能讓音箱充分表現音樂的全部。
那麽壹只額定功率800w的音箱，它的峰值功率是3200w如果用在音樂表演場合，我們就要給它配壹臺峰值功率3200w的功放。
那麽峰值輸出功率3200w的功放，額定功率是多少？
1600w ！
1600w的功放配800w的音箱，這是什麽配比？ 2：1 適合用在什麽地方？用在信號動態變化大的地方。 什麽地方信號動態變化大？就是各種音樂表演的場合！
這就是功放和音箱的 第二種功率配比 方式： 功放輸出功率=音箱額定功率x2 適合用於信號動態變化大的各種音樂表演場合。
比如妳選中的音箱額定功率300w，用在KTV或演出場合，就要配輸出功率600w的功放。
這種方式追求的是音樂的表現力，也就是有了藝術的追求，什麽東西壹和藝術沾邊，要求就高了，價錢也貴了。
那麽，接下來還有 第三種功率配比 方式： 功放輸出功率=音箱額定功率x1.2至1.5
這種功率配比方式實際上是上面兩種配比的折中方案，主要適合用於平時以開會等語言擴聲用途為主，偶爾用於文娛活動的使用場合。
這是什麽地方？多功能廳，禮堂。
比如額定功率300w的音箱，用在多功能廳裏，那麽給它配輸出功率360w－450w的功放就可以了。
了解這些知識以後，如果妳是做工程的，在確定音箱規格型號後，就可以根據項目特性給音箱配置功率合適的功放，這樣可以合理控制成本。
如果妳是做演出的，那麽直接就按2：1的配置給音箱配備功放就是了。因為妳不可能今天接個會議，就給音箱推壹櫃子小功放，明天接壹個音樂節，又換壹櫃子大功放。
好，關於功放和音箱的功率配比就給大家講解到這裏。
接下來講解壹下功放輸出功率和音箱阻抗的對應關系。
首先說壹下音箱的阻抗，這個詞我想大家經常提到，說這個音箱是8歐的，那個音箱是4歐的。
那麽，這個8歐4歐，說的就是音箱的阻抗。
阻抗（Impedance） ：就是用來描述電路或者線路對交流電流流動的阻礙作用的指標，單位是歐姆（OHM／Ω）
阻抗值越大，表示線路或電路對信號流動的阻力越大。
音箱的阻抗是由配置的喇叭決定的，喇叭的阻抗是由音圈和磁路決定的，簡單來講，音圈用的導線越細，繞的圈數越多（導線越長） ，喇叭的阻抗就越高，對電流的阻力就越大，就會導致功放輸出的電流減小，從而導致功放的輸出功率降低。
常見的擴聲音箱的阻抗壹般有16Ω、8Ω、4Ω等規格 。
對於音箱來說，壹旦定型之後，它的阻抗值就是固定不變的。比如，妳看到的這個指標，意思就是音箱的阻抗值。 Nominal Impedance： 8 ohms
但是功放不同，壹臺功放的輸出功率不是壹個固定值，它的輸出功率大小是會隨著所連接的音箱的阻抗變化而變化的。
我們看壹下Crest＆Audio （高峰） CA12功放的輸出功率。
通過查參數表看到，這臺功放的輸出功率有三個規格。
8Ω Stereo Power 700w
4Ω Stereo Power 1200W
2Ω Stereo Power 1400W
接阻抗8Ω的音箱，單通道的輸出功率最高可達700w。
接阻抗4Ω的音箱，單通道的輸出功率最高可達1200w。
接阻抗2Ω的音箱，單通道的輸出功率最高可達1400w。
大家看到了吧，功放的輸出功率會隨著所接的音箱的阻抗發生變化。音箱的阻抗值越小，功放的輸出功率就會相應變大，而音箱阻抗值越大，功放的輸出功率也會相應減小。
所以，我們在給音箱配功放的時候，壹方面要根據不同的使用場合選擇合適的功率配比。另壹方面，還要根據所選音箱的阻抗值，查看功放在相應負載阻抗下的輸出功率是否能夠達到上述功率配比的要求。
比如當前我們配置的音箱，功率是600w，阻抗是8Ω。
如果我們在報告廳裏使用這只音箱，那麽按照1：1的功率配比，就需要給它配壹臺輸出功率是600w的功放。
而這只音箱的阻抗是8Ω，那麽，在選擇功放的時候，還要加上壹個附加條件，那就是要選壹臺在負載8Ω阻抗時，能夠輸出600w的功放，而不是接4Ω負載也能輸出600w的功放。
這是針對功放壹個通道連接壹只音箱的匹配方式。
在實際使用中，我們經常還會遇到這樣的情況： 就是 多只音箱連接在壹起形成壹個音箱組，那麽，針對音箱組，又應該如何配置功放呢？ 首先，我們來了解壹下音箱組的功率和阻抗的情況。
比如說有4只阻抗為8Ω，功率為300w的音箱，采用並聯的方式連接成壹組，表面上看是功放信號輸入到第壹只音箱，然後從第壹只音箱串到第二只，再從第二只串到第三只，最後從第三只串到 第四只，實際是並聯。
針對這種情況，這個音箱組的阻抗和功率是多少？
又應該怎麽配功放呢？
這種采用並聯方式連接而成的音箱組，它的阻抗計算方法是：
音箱組的阻抗=單只音箱阻抗／音箱數量
比如當前單只音箱阻抗為8Ω，壹組有4只音箱，那麽這個音箱組的阻抗就是：8／4=2Ω
音箱組的功率＝單只音箱功率x音箱數量
單只音箱功率300w， 4只組合的音箱組的功率就是1200w。
這個音箱組就等於1只阻抗為2Ω，功率為1200w的音箱。
然後再根據這組音箱的使用場合，按功率配比選功放。
比如上面這組音箱準備用於報告廳擴聲，因為報告廳屬於信號動態變化小的使用場合，那麽音箱和功放就采用1：1的功率配比，那就需要給這組音箱配備壹臺在負載2Ω狀態下，能夠輸出1200w的功放。
那麽，當前這臺高峰CA12功放，在負載2時，能夠輸出最大1400w的功率，給這組音箱配這臺功放，就可以滿足這組音箱在報告廳裏使用的要求。
2Ω Stereo Power 1400W
但是，如果這組音箱是用於演出場合呢？用這臺CA12功放能推得動嗎？
如果用於演出，那這合高峰功放就心有余而力不足了。
因為針對演出，需要功放和音箱的功率配比達到2：1
這就需要配壹臺在負載2Ω時，能夠輸出2400w的功放。
那麽找找其他品牌，看看有沒有符合這個規格的品種。
比如這臺LAB GRUPPEN的10000Q。 看，這臺功放在負載2Ω時，能夠輸出2500w的功率。
Max. Output Power Per ch. （both ch.＇s driven） 2 0hms2500 W
如果給這組音箱配備這個輸出功率規格的功放，那麽就能滿足這組音箱在演出場合的使用要求。
這樣壹來，功放的輸出功率這個技術規格定下來之後，具體選什麽品牌型號的產品，大家說根據什麽來確定？
哈哈，很簡單，根據預算來定！
有錢的，要求高的，那就買原裝進口產品。
資金有限的呢？那就選國產相同技術規格的產品。
好，關於音箱與功放的匹配方法就給大家講解到這裏。
接下來，按說應該根據擴聲音響系統中的設備構成，介紹音頻處理設備也就是周邊設備的配置。
但是這裏有個問題，因為每個周邊設備的功能，都是用於解決壹個技術性問題的。而到目前為止，我們暫時還沒有發現什麽技術性問題，所以，周邊設備的配置暫時先不講。等後面發現問題了，再講配合相關設備的解決方案，這樣大家更容易理解和接受。
下節課，就先講講設備連接時的要點。