現(xiàn)代音響工程設(shè)計手冊第一章

1、第一章 電子學(xué)基礎(chǔ)電子學(xué)基本知識在任何擴聲系統(tǒng)的實踐與應(yīng)用中都是必不可少的.這個題目很大。在擴聲系統(tǒng)的主題范圍內(nèi)是有限的,即涉及電子系統(tǒng)和負載之間的相互作用。這一章我們將介紹功率關(guān)系、阻抗、共振、分貝、電壓變換和導(dǎo)線損耗。在后面有關(guān)的章節(jié)中,根據(jù)需要,介紹其他的電子學(xué)基礎(chǔ)。1.1電功率和歐姆定律在直流電路中,會遇到下列電量參數(shù)和符號電量名稱 單位 符號功率 瓦特(W) P電流 安培(A) I電勢(或電壓) 伏特(V) E(或U) 電阻 歐姆() R 圖1-1表示一個簡單的串聯(lián)電路,包括一個電池E和一個負載電阻R。如果我們把一只安培表(測量電流的裝置)與負載電阻串聯(lián),并且在負載電阻上并聯(lián)一只電壓

2、表(測量電壓的裝置),我們可以計算傳送到負載上去的電功率:P=UI (1-1) 圖1-1 直流電路的電功率負載上的電位差等于電池的電壓。電位差可按著名的歐姆定律表達: U=IR (1-2)這兩個表達式可有多種表達方法: P=UI=I2R=U2/R (1-3) U=IR=P/I= (1-4) I=U/R=P/U= (1-5) R=U/I=P/I2=U2/P (1-6)知道了這些電參數(shù)中的任何兩個,我們可以容易計算出另一個。上例中是用一個電池作為直流電源(DC)。日常生活中,更多遇到的功率傳送是交流電源(AC)。所有的音頻信號也都是交流信號。正弦波是交流電源的基本組成,如圖1-2所示。圖1-2 正

3、弦波信號源正弦波電源是一種周期性變化的電源,在一個時間間隔中重復(fù)地變化。重復(fù)變化一次稱為一個周期,它與頻率的關(guān)系為:頻率 f =1/t (H2) (1-7)式中t時間,單位為秒。正弦波的平均值為峰值的0.637倍,它的有效值RMS(均方根值)為峰值的1/或0.707倍。在功率計算中,RMS代表電流波形的有效值,即1安培的峰值交流電流與0.707安培的直流電流在負載電阻上可產(chǎn)生相同的功率。通常安培表和電壓表的讀數(shù)校正在正弦波的RMS上,除非特別指明。圖1-1中的歐姆定律同樣適用于交流電路。圖1-2表示周期波形的另一個重要問題相位關(guān)系。我們看到兩個相同頻率的正弦波,虛線正弦波落后于實線正弦波一個時

4、間間隔。相位關(guān)系的狀態(tài)通常以度來表示,360度代表正弦波形的一個周期。t是兩個正弦波之間的相位差，可把它換算為時間差。1.2阻抗擴聲系統(tǒng)中最普通的電負載是揚聲器,它是一個大負載,包含有以電性能表現(xiàn)的機械單元(質(zhì)量和彈性模量)、電阻分量和電抗分量(電感和電容),電抗分量除阻止電流流動外,還能儲存能量。電感器的表現(xiàn)為感抗,電容器的表現(xiàn)為容抗。電阻和兩種電抗的綜合結(jié)果稱為阻抗并用符號代表,式1-31-6中的R可用替代。 = （） （1-8）式中角頻率，=2L電感量，單位亨利C電容量，單位法拉電抗的符號是X,象電阻一樣,用歐姆測量,但有一個重要的區(qū)別,它的大小與頻率有關(guān),是頻率的函數(shù)。感抗的表達式:

5、XL=jL（） （1-9）式中j稱為復(fù)數(shù)運算符號(-1的均方根值),表示流經(jīng)電感器的電流與它兩端電壓的相位差90度。（即電流波形落后電壓波形90度）j運算符可以說明如下,如果一個正弦波電壓加到一個電阻器的兩端,流過電阻器的正弦波電流與施加的電壓同相位。如果正弦波電壓加到一個電感器的兩端,那么流過電感器的正弦波電流將落后于正弦波電壓90度。此外,頻率每增加一倍,電感器的電抗（歐姆）也相應(yīng)增加一倍。電容器容抗的表達式為: XC=1/(jC)=-j/(C) （1-10）在電容負載的情況下,-j運算符表示通過電容器的正弦波電流將超前于它兩端正弦波電壓90度。此外,頻率每增加一倍,電容器的電抗將減小一半

6、。請注意: XL是與頻率成正比,而XC是與頻率成反比的。1.3復(fù)合負載圖1-3 電負載的串聯(lián)和并聯(lián)a)相等阻抗的串聯(lián) b)相等阻抗的并聯(lián)電負載可以是串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)結(jié)合,如圖1-3所示。當(dāng)全部負載的阻抗相等時,最后的結(jié)果是容易計算的。各負載的阻抗不同時,那么必須使用以下的方程式:串聯(lián)負載:T=1+2+3+n （1-11）并聯(lián)負載:T= （1-12）兩個不同阻抗值并聯(lián)的結(jié)果可簡化表達為: T= （1-13）1.4共振(諧振)在圖1-4a的電路中,一個可變頻率的電源E與一個電容器、感應(yīng)器和電阻器串聯(lián)。在很低的頻率時，Xc的容抗極高，通過電路的電流很小，因此，負載電阻上的電壓降很小。在很高頻率時，

7、XL的感抗極高，導(dǎo)致電路中的電流也很小，負載電阻上的電壓降很低。此電路的阻抗為: （1-14）在這兩個極端頻率之間的某個頻率f0，L的值和1/C的值相等,于是它們互相抵消,阻抗方程式中只留下R這一項,此時稱為串聯(lián)共振(諧振)。共振頻率以下,電路是容性控制,電流超前于電壓。共振(諧振)頻率以上,電路是感性控制,電流落后于電壓。共振時,通過電阻的電流和電阻上的電壓降是同相位的,它們之間的相位差為0。串聯(lián)共振時的阻抗最小,電流達到最大。圖1-4 串聯(lián)共振例子a)串聯(lián)共振電路 b)串聯(lián)共振電路電阻上的電壓降 c)串聯(lián)共振電路的阻抗特性和相移特性 d)串聯(lián)共振電路的頻率特性圖1-4b曲線表示負載電阻兩端

8、的電壓降IR。圖1-4c表示阻抗的變化和通過負載電阻的電流與電壓降之間的相位差。共振頻率f0是在兩個電抗相等時的頻率: f= （1-15）我們用品質(zhì)因素Q定義來結(jié)束簡短的共振討論。Q值是儲存能量對消耗能量的比率。一個以電阻為主的網(wǎng)絡(luò)有較大的損耗和較低的Q值。詳細說明如圖1-4d。均衡器是使用“高Q”的諧振網(wǎng)絡(luò),它們的諧振峰十分尖銳,下降斜率很陡?！暗蚎”諧振網(wǎng)絡(luò)的斜率則很緩和。從圖1-4d諧振頻率特性中可看到，電路中的電流大?。娏髡穹╇S信號源頻率的改變而變化。諧振頻率f0處的電流振幅達到最大，隨著遠離f0（兩邊），振幅越來越小。當(dāng)電流振幅減小到最大振幅的0.707倍時的頻率范圍稱為信號的通

9、過頻帶（簡稱通頻帶f，f=f2-f1，單位為HZ，通頻帶f與諧振電路的“Q”值有關(guān)，可用下式表達：Q= (1-16)1.5揚聲器負載的串并聯(lián)大多數(shù)擴聲系統(tǒng)的實際情況是把揚聲器組成串聯(lián)并聯(lián)連接,如圖1-5a所示,這樣的處理,使設(shè)計者保持總阻抗相當(dāng)接近希望的數(shù)值。例如16只8歐姆的揚聲器可組成串聯(lián)并聯(lián)電路,并仍然呈現(xiàn)8歐姆的負載接至功率放大器。如果我們只用串聯(lián)連接,最終的負載是128歐姆。如果全部揚聲器并聯(lián)連接,則總負載為0.5歐姆。第一種情況,總負載太高,不能有效地傳送功率。第二種連接是總阻抗太低,需要吸取比功率放大器能夠輸出的最大電流還要更大的電流。圖1-5 揚聲器的串并聯(lián)連接a)16只相等阻

10、抗揚聲器串并聯(lián)連接 b)12只相等阻抗揚聲器串并聯(lián)連接 c)12只相等阻抗揚聲器串并聯(lián)連接相同阻抗的多個揚聲器串聯(lián)并聯(lián)后總是能組成與單個揚聲器相等的負載阻抗。有時還可以進行一些折中。例如圖1-5b所示的連接,12個揚聲器組成4個串聯(lián)和3個并聯(lián),最后的阻抗為10.67歐姆。圖1-5c所示的是3個串聯(lián)和4個并聯(lián),最后的阻抗為6歐姆。在以后的章節(jié)中可以看到,揚聲器的阻抗必須與功率放大器的低阻抗輸出特性相適應(yīng)。1.6電阻、電感和電容器的串聯(lián)并聯(lián)電阻和電感串聯(lián)并聯(lián)后總阻抗的方程式相類似。 n個電阻串聯(lián):R=R+R+R+R （1-17） n個電阻并聯(lián): R= （1-18） 兩個電阻并聯(lián): R= （1-19

11、） n個電感串聯(lián): L=L1+L2+L3+L （1-20） n個電感并聯(lián): L= （1-21）兩個電感并聯(lián): L= （1-22）電容器的計算則相反: n個電容器串聯(lián): CT= （1-23） n個電容器并聯(lián)：CT=C1+C2+C3+Cn （1-24） 兩個電容器串聯(lián): CT= （1-25）1.7分貝在電子技術(shù)和聲學(xué)中,經(jīng)常用到分貝的概念,從信號電平到放大器的增益,從聲壓級到聲強級,從電流、電壓到功率的計算。在電聲領(lǐng)域中使用更是廣泛,其原因是分貝值能直接反映聽覺對聲音強弱的感受,此外它還能使系統(tǒng)的計算更為簡便(使數(shù)值的乘和除變?yōu)榉重惖募雍蜏p)。分貝的基本表達式是把兩個具有功率含義量的比取對數(shù)，即l

12、gA/B，得出的這個物理量稱為“貝爾”(Bel),在使用中,貝爾這個單位太大,運用不方便,因此起用了它的1/10作基本單位,這就是“分貝”(dB),dB=10 lgA/B。1.7.1功率分貝dB(W)電學(xué)系統(tǒng)中最基本的分貝表達式是功率級差分貝: 功率級差分貝(dB) =10 lg(P1/P0) (1-26)如果令基準(zhǔn)功率P0=1W,那么P1與P0的功率級差分貝就可直接作為P0的功率分貝值了，并在dB后用括號（W）表示，我們可以得到下列分貝表: 表1-1 典型功率的分貝表P1(W)0.01 0.1 1 10 100 1000 10000dB-20 -10 0 10 20 30 40讀者可以看到一

13、個規(guī)律,10:1的功率比代表10dB的功率（即10W）。注意10000:1的功率比代表有40 dB的功率級差?？梢粤谐隽硪粋€表: 表1-2 增（減）一倍功率的分貝表P1(W)0.25 0.5 1 2 4 8dB（W）-6 -3 0 3 6 9從表1-2中可看到另一個規(guī)律,2:1的功率比,相應(yīng)的分貝變化為3 dB,即功率每增加1倍,分貝值增加為3dB。表1-3是以1dB步級變化的功率比。 表1-3 1dB步級變化的功率比P1(W)dB（W）P1(W)dB（W）0.1-101.2510.125-91.620.16-82.030.2-72.540.25-63.1550.315-54.060.4-45

14、.070.5-36.380.63-28.090.8-110.0101.00為便于分貝計算，我們重溫一下對數(shù)計算的幾個特性：l 對數(shù)的運算特性：log(AB)=logA+logBlog(A/B)=logA-logBlogAn=nlogAl 十進對數(shù)的特性：十進對數(shù)是以10為底數(shù)的對數(shù)，真數(shù)（符號A或B）只能是110范圍的數(shù)值，超過10或小于1的正數(shù)用A10n來表達，例如：150=1.5102，0.15=1.510-1等。然后再用上述特性進行運算，例如log150=lg(1.5102)=lg1.5+lg102=lg1.5+2。而log0.15=log(1.510-1)=log1.5+log10-1

15、=log1.5+(-1)。l 幾個典型真數(shù)的對數(shù)：log1=0,log2=0.3,log5=0.7,log10=1掌握了上述特性后我們就可開始進行計算了。幾個練習(xí)將會幫助讀者進一步了解它：1、50W的功率分貝是多少?10log50=10log(510)=10(log5+log10)=10log5+10因為log5=0.7，所以10log50=100.7+10=17dB（W）從前面的表中也可以看到5W的功率分貝為7dB。因為50是5的10倍,這個10倍是另加的10 dB,所以7+10=17 dB。2、25W和80W之間的功率級差為多少分貝?從上面的表中可以看到2.5W相對應(yīng)的是4dB,8W相對應(yīng)

16、的是9 dB,它們之間的功率級差為9-4=5 dB。由于2.5和8的功率比與25和80的功率比相同,所以答案同樣是5 dB。3、一臺功率放大器的輸入阻抗為600歐姆,輸出端接有8歐姆的負載;0.775伏的輸入電壓在輸出端負載上產(chǎn)生40伏電壓,試問這臺功率放大器的功率增益為多少?首先我們必須計算輸入功率和輸出功率,然后把它們的功率比取成對數(shù):輸入功率=0.7752/600=0.001W輸出功率=402/8=200W功放的功率增益=10log200/0.001=10log(2105)=10log2+105=100.3+50=53dB。圖1-6是一種決定功率級差的方便列線計算圖。在刻度線上的兩個功率

17、位置可直接讀出它們的功率dB數(shù)。用dB(W)表示的功率還可以用下面的公式反向轉(zhuǎn)換為功率：功率比=10 (1-27)例如：16dB(W)等于多少W功率？解：10=10=39.8W如果查列線計數(shù)圖則可更快捷得出結(jié)果。圖1-6 功率分貝列線圖1.7.2電壓和電流分貝dB(V)和dB(m)在電路測量中,習(xí)慣上測量的是電壓和電流,那么電壓和電流的分貝又是如何決定的呢?根據(jù)功率分貝的基本表達式:功率dB=10lg,并把P1=和P0=代入,可得到:10 lg()/()=10 lg()2。因此電壓分貝的表達式為：20 lg() (1-28)式中U0為參考電壓。在低電平信號傳輸中,參考電壓的規(guī)定是在600歐姆的

18、電阻上消耗1毫瓦(mw)功率時電阻上的電壓值。U=0.775V表1-4列出了參考電壓為0.775V(775mV)和1V時的電壓分貝與相對應(yīng)的電壓比值。為計算方便起見，參考電壓U0有時選擇為1V,此時的電壓分貝(dBV)與相對應(yīng)的電壓比值也列于表1-4中。表1-4 dBm和dBV的電壓比電壓比dBV (參考電壓1V)電壓比dBm (參考電壓0.775V)3.152.802.502.232.001.801.601.401.251.121.00.90.80.70.63.56.50.45.40.35.315109876543210-1-2-3-4-5-6-7-8-9-102.402.201.951.7

19、31.651.381.231.10.98.87.775.69.62.56.49.44.39.35.31.27.245109876543210-1-2-3-4-5-6-7-8-9-10電流分貝的計算方法同電壓分貝,即電流分貝的表達式為：(dB)=20lg (1-29)式中參考電流I0=1mA或1A在電聲系統(tǒng)中采用分貝的幾種常見表達式:(1) 功率增益分貝值=10lg (dB) 基準(zhǔn)功率p0=1w(2) 電壓增益分貝值=20lg (dB) 基準(zhǔn)電壓U0=775mv(dBm)或U0=1V(dBV)(3) 電流增益分貝值=20lg (dB) 基準(zhǔn)電流I0=1mA(dBmA) 或I0=1A(dBA)(4

20、) 聲壓級分貝值(SPL)=20lg(dB) 基準(zhǔn)聲壓級pre0=2010-6N/m2(0.0002達因/cm2) 是正常人在1KH23KH2的聽覺門限值(5) 聲壓級在自由空間中的衰減=20lg()dB 基準(zhǔn)距離 r0=1m還有多種量也用分貝為單位表示，例如:電平(dB)、信噪比(dB)、靈敏度(dB)、濾波器的衰減率(dB/oct)、信號動態(tài)范圍(dB)等。它們的倍乘“系數(shù)”也是20。圖1-7 電壓、電流分貝列線圖表1-5 分貝換算表1.8變壓器在交流和音頻電路系統(tǒng)中,變壓器是一種非常有用的部件。理想變壓器的詳細情況如圖1-8所示。它由繞在一個公共鐵片芯上的兩個線圈繞組組成。兩組線圈可在不

21、同的位置抽頭。按繞組的匝數(shù)比(變比N)傳輸電壓和電流。傳輸阻抗與變比的平方成正比。次級繞組產(chǎn)生的功率與初級繞組的功率相同。實際的變壓器有一些條件限制:圖1-8 變壓器1、功率處理變壓器不是沒有損耗的裝置，在傳輸功率期間會產(chǎn)生熱量。2、帶寬由于鐵芯飽和使低頻傳輸受到限制。由于繞組之間的分布電容和漏電感限制了高頻傳輸。3、插入損耗和失真 良好的變壓器在中頻段的插入損耗小于1dB,通常低頻段和高頻段的插入損耗及失真會增大。變壓器除用在電源中以外,常常還用在話筒前置放大器的前級和公共廣播系統(tǒng)的線路分配中。圖1-9 自耦變壓器a)原理圖 b)典型應(yīng)用圖1-9a是一種自耦變壓器。它由多個抽頭的單個繞組組成

22、。這些抽頭便于作為多種阻抗應(yīng)用。過去,這些裝置用于揚聲陣列的工程,作為調(diào)節(jié)不同的驅(qū)動電平和功率放大器的匹配,典型應(yīng)用如圖1-11b。現(xiàn)今由于低阻抗輸出晶體管功率放大器和雙路功放的普及使用，這些應(yīng)用已減少，但在長距離傳輸?shù)墓矎V播系統(tǒng)中還廣泛應(yīng)用。1.9功率傳輸?shù)木€路損耗擴聲系統(tǒng)中,線路損耗的考慮是非常重要的。例如,一個給定系統(tǒng)所需的功率為1000W,連接到揚聲器的導(dǎo)線損耗為1dB,揚聲器實際上可得到的功率只有800W。過大的線路損耗還會導(dǎo)致增加揚聲器的頻率特性失真。一般來說，良好的工程，要求導(dǎo)線損耗不大于0.5dB(10%)。1.9.1低阻抗傳輸線路功率損耗的計算低阻抗傳輸用于低阻抗輸出的功率

23、放大器與低阻抗揚聲器（一般低于16歐姆）直接連接的功率傳輸線路。這種傳輸線路的特點是信號失真、頻響特性寬和音質(zhì)好，但是傳輸線路中的信號電流大，必須采用截面積大的導(dǎo)線才能有效地進行功率傳輸，否則造成極大的功率傳輸損耗。1.9.1低阻抗傳輸線路功率損耗的計算表1-6 線路損耗dB與線路電壓、功率傳輸系數(shù)的關(guān)系線路損耗dB電壓傳輸系數(shù)%功率傳輸系數(shù)%線路上的功率損耗%01001000-0.594.48911-189.17921-279.46337-370.75050-463.139.860.2-556.231.668.4-650.12575-744.619.980.1-839.815.884.2-9

24、35.412.587.5-1031.61090-1517.73.196.9-2010.51.099-401.00.0199.99表1-6所示的是擴聲系統(tǒng)中常用的導(dǎo)線損耗表,導(dǎo)線損耗的計算如圖1-10。8歐姆負載上能獲得多少功率呢?負載上的功率損失是由2根導(dǎo)線的損耗和增加的導(dǎo)線電阻造成的阻抗失配引起的。圖1-10 導(dǎo)線損耗在這種情況下,由于導(dǎo)線電阻使負載上產(chǎn)生的功率損失為:功率損失dB=20lg （1-30）表1-7 導(dǎo)線電阻表美國導(dǎo)線規(guī)格（AWG）每1000英尺（300公尺）銅線電阻（歐姆）#5（16.7mm2）#6（13.3mm2）#7（10.5mm2）#8（8.3mm2）#9（6.6mm2

25、）#10（5.2mm2）#11（4.2mm2）#12（3.3mm2）#13（2.6mm2）#14（2.08mm2）#15（1.6mm2）#16（1.3mm2）#17（1.02mm2）#18（0.87mm2）#19（0.66mm2）#20（0.52mm2）.3.4.5.6.81.01.21.62.02.53.24.05.06.38.010.0假設(shè)：功率放大器在8歐姆負載時的輸出功率為300W，其相應(yīng)的輸出電壓U=48.99V49V。解：第一步，求傳輸線的電阻R1。查表1-7，可得到300公尺長的#14AWG導(dǎo)線的R1為2.5歐姆，那么，50公尺長的這種導(dǎo)線的R1=（）2.5=0.416。還可用式

26、（1-31）計算傳輸線電阻： R1= （1-31）式中： 導(dǎo)線的電阻率，單位為；L 導(dǎo)線長度，單位為；S 導(dǎo)線截面積，單位為。表1-8 200C時的導(dǎo)線電阻率（單位：）導(dǎo)線材料銀Ag銅Cu鋁Al0.01590.01720.0282第二步，計算負載兩端的電壓UL：第三步，計算傳輸線路的電壓、功率損耗：l 傳輸線路的電壓傳輸系數(shù)=90.6%l 傳輸線路的電壓損耗分貝=20log0.906=-0.84dBl 傳輸線路的功率傳輸系數(shù)=246.42/300=0.8214=82.14%l 傳輸線路的功率損耗分貝=10log0.8214=-0.86Db上述四項數(shù)據(jù)也可在表（1-6）中查得（近似值）。1.9.

27、2高阻抗（定電壓）傳輸線路功率損耗的計算在大型擴聲系統(tǒng)中（如大型體育場、廣場或背景音響系統(tǒng)等），傳輸線路都很長（一般都超過200公尺，甚至達到數(shù)公里），此時如果用低阻抗傳輸線路傳輸，必須使用大量很粗的導(dǎo)線，并且還要增加許多功率損耗。為此，采用另一種高阻抗/定電壓輸出（50V、70V和100V三種標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓）的傳輸系統(tǒng)。這樣可大大減少線路的功率損耗。下列公式可簡單地計算傳輸線路上的損耗（線路損耗為10%）：高阻抗傳輸至少需要的導(dǎo)線截面積S（mm2） (1-32)低阻抗傳輸至少需要的導(dǎo)線截面積S（mm2） (1-33)式中：L導(dǎo)線長度，單位為m；P傳輸功率，單位為W；U傳輸線兩端的電壓，單位為V

28、；Z揚聲器負載阻抗，單位為。例：圖1-11是導(dǎo)線長度為60m，傳輸功率為200W，揚聲器負載阻抗為8的一個例子。試計算低阻抗（8/4）和高阻抗（100V）兩種傳輸線路需要的最小導(dǎo)線截面積（允許的線路損耗都為10%）。圖1-11 低阻抗和高阻抗傳輸需要導(dǎo)線截面積的比較解：100V定電壓傳輸需要最小的導(dǎo)線截面積S=（0.）/1002=0.67mm2 8低阻抗傳輸需要最小的導(dǎo)線截面積S=（0.3760）/8=2.775mm2 如果用4負載傳輸，則S=5.55mm2由此可見，采用定電傳輸線路可大大節(jié)省線材和減小傳輸功率損耗。但這種傳輸方法由于引入了匹配變壓器，明顯地影響了傳輸信號的低頻和高頻響應(yīng)。1.

29、9.2.1定電壓傳輸系統(tǒng)的功率匹配和阻抗匹配由于揚聲器系統(tǒng)的阻抗一般都為8歐姆或4歐姆，與高阻抗輸出的功放連接時必須用變壓器進行功率匹配和阻抗匹配。圖1-12是一個匹配計算的實例。已知：功率放大器的滿負功率輸出為200W，輸出電壓為100V。與它連接的負載是兩個50W、8的揚聲器箱和一個25W、8的高音號筒揚聲器。問如何進行功率匹配和阻抗匹配？圖1-12 定電壓傳輸系統(tǒng)的功率匹配和阻抗匹配解：第一步，計算功率放大器的輸出阻抗Z。根據(jù)歐姆定律P=U2/Z公式可求得：Z0=U2/P=1002/200=50。在實際工作中，全部揚聲器負載都是并聯(lián)掛載的。系統(tǒng)匹配的原則是：（1）全部負載并聯(lián)后的總阻抗Z

30、L必須等于或高于功率放大器的輸出阻抗Z0，否則功放因負載過重而發(fā)生過載損壞。（2）揚聲器負載的功率總和PL必須小于或等于功率放大器的額定輸出功率，否則會使功放因過載發(fā)生損壞。第二步，用變壓器進行阻抗變換實現(xiàn)上述匹配原則。各揚聲器匹配變壓器的次級負載是：50W/8揚聲器箱和25W/8的號筒揚聲器。l 50W/8揚聲器箱允許的額定輸入電壓U1=20V；l 25W/8高音號筒揚聲器允許的額定輸入電壓U2=14.1V；l 計算兩種匹配變壓器的變壓比N。揚聲器箱匹配變壓器的變壓比N1=100/20；高音號筒揚聲器匹配變壓器的變壓比N2=100/14.1。第三步，計算匹配變壓器的初級和次級的阻抗比Zi/Z0。根據(jù)圖1-8，變壓器的阻抗比Zi/Z0等于變壓比N的平方，即：Zi/Z0=N2 （1-34）式中：Z0變壓器的次級阻抗（即與揚聲器連接的一邊），單位為；Zi變壓器的初級阻抗（即與傳輸線連接的一邊），單位為；N變壓器的變壓比（或初級與次級繞組的匝數(shù)比）。l 揚聲器箱匹配變壓器初級的阻抗Zi1=Z01N21=8（100/20）2=200。l 高音號筒匹配變壓器初級的阻抗Zi2=Z02N22=8（100/14.1）2=400。l 3個揚聲器負載并聯(lián)后的總阻抗ZL=80。揚聲器總負載阻抗ZL功放輸出阻抗Z，因此功放