我们都知道,扬声器是儿童点读笔的重要组成部分,扬声器的好坏直接决定了儿童点读笔的品质。
我们在开发一款专门用于教学的蓝牙点读笔,配高端的蓝牙音箱,并保证教学音质时,首先要了解扬声器的功率,才能决定功率放大器的功率匹配。目前各国不同厂家在扬声器的铭牌上所标的功率值,其含义也有所不同。下面点读笔厂家-学立佳为大家介绍功率放大器和扬声器的参数和匹配方式。
Fig1. 功率放大器常见参数列表功率放大器概述:
功率放大器在整个的音响系统中,将从调音台或是声卡输出的音频信号经过压限器,均衡器、激励器进行加工处理,最后将这个音频信号的能量进行放大后推动音响,把声音送入声场。
功率放大器分类:
按照功放和音箱的配接方式分为:定压式功放、定阻式功放。
定压式功放:为了进行远距离传输音频信号,减少在传输线的能量损耗,以较高的电压形式传送功率信号,一般有75V、120V、240V、等不同的电压输出端子提供使用。一般使用定压式功放要求在功放和扬声器之间加装线间变压器以进行阻抗匹配。使用多只扬声器时候,其功率总和不能超过功放的额定功率。
定阻式功放:即功放以固定阻抗形式输出音频信号,要求音箱必须按规定的阻抗进行匹配,才能得到额定功率的分配。
功放的性能指标:
1,输出功率:是功放给扬声器的电功率,它包括额定功率、最大输出功率、音乐输出功率、峰值音乐输出功率。
(A)、额定功率:在不失真的前提下,功放的最大的输出功率。
(B)、最大的输出功率:不考虑失真的大小,将功放音量开到最大,此时功放所提供的电功率。
(C)、音乐输出功率:在输出不失真的情况下,功放对音乐信号的瞬间最大输出功率。
(D)、峰值音乐输出功率:不考虑失真的大小,功放所能提供的最大音乐功率。
2,噪声与信噪比:噪声指功放输出端不加任何信号时,作为负载的扬声器所发出的声音,通常来自内部电路,信噪比指功放实处的有用信号与噪声之比,专业功放的信号比应大于100dB
3,频率响应:在制定频带内各频率成分的增益特性,即不允许产生高或是低频音的增益不平均的情况,高质量的功放的频率响应在20-20kHz内,不平均度应保持在正负0.5dB之内。
4,非线性失真:包括总谐波失真和互调失真,专业功放的总谐波失真要在0.1%以下,互调失真在0.02%之下。
5,动态特性:指瞬态响应。当音频信号比如音乐发出猝发声脉冲信号时,若供方的瞬态响应性差就跟不上这些瞬态信号的变化,从而产生失真。
6,阻尼系数:指扬声器阻抗与供方输出阻抗的比值,该系数的大小会影响重放音质通常阻尼系数越大,表明供方的输出内阻很低。
功放的匹配和选择:
A,音箱功率等于功放的额定功率,即等功率匹配在电子管功放中常用。
B, 音箱的功率大于功放功率,“小马拉大车”,仅限家庭使用。
C, 功放功率大于音箱功率,在专业音箱系统中常用,因为功放有一定的功率储备,减少了机器的本底固有噪声和失真度,使声音质量得到提高。注意,大功率容易烧坏音箱的高音单元,所以必须注意操作,一般专业功放的功率比音箱功率大2/3即可。
Fig2. 扬声器工作模型扬声器概述:
通常扬声器系统包括:扬声器,箱体和分频器三者。
按照频率特性来分:低音、中音、高音和全音域扬声器
1,高音扬声器:仅为重放音频中高频成分而设计的扬声器单元,通常采用口径较小的扬声器。
2,音扬声器:适用于频域在500-5kHz 中频音发音的号筒型或锥形扬声器。
3,低音扬声器:专为重放500Hz以下低音信号而设计的扬声器单元。低音通常分为中低音频段(100-500Hz);低音频段(40-150Hz);超低音频段(20-50Hz)
4,全音域扬声器:指一个扬声器单元能重放全音乐的声音,此类扬声器一般频率范围控制在中低音至高音范围,低音频的下限大于100Hz。
扬声器的口径尺寸:指声波辐射口的最大几何尺寸。对于低音扬声器而言,口径尺寸越大,放音频率越低;对于高音扬声器而言,口径尺寸越大,指向性越强。
标称功率:分为额定功率和最大功率。
1:额定功率:指扬声器在允许的失真范围内,所允许的最大输入功率。
2:最大功率:指扬声器在某一瞬间所能承受的最大峰值功率,通常是额定功率的2-4倍。
方式:
即用噪声信号(一种模拟节目信号的噪声信号,称粉红噪声),输入功率放大器经功率放大成被测扬声器的额定功率,再输入被的扬声器上(被测扬声器不装入箱体,用的房间大于8立方米)令其持续工作96或100小时,在试验结束后,被的产品无任何异常,方为通过试验!这种方法也完全按照电声行业的国际标准来操作!在生产的成品抽检中也可按额定功率的1.2或1.5倍做48小时的功率。
灵敏度:指给扬声器出入1W的电功率,在离扬声器轴向正面1米所处测得的电压值、灵敏度越高,说明扬声器效率越高。
失真:
1,谐波失真:由扬声器磁场不均匀及振动系统失衡引起,一般在低频重放时候产生,不应该超过3%。THD 在1%以下时,有良好的主观听音感;谐波失真在3%就容易察觉,当高于5%的时候就会令人烦躁。
2,互调失真:因两种不同频率信号同时加入扬声器时,互相调制而引起。会造成音调失真,当该指标较大时会使合唱,合奏等节目音质变坏。
3,瞬态失真:因扬声器振动系统的惯性而造成。惯性使纸盆不能紧跟瞬息变化的信号,从而引起输入信号的变形。
4,指相性:指扬声器将声波辐射各个方向的能力。300Hz以下的低频指向性不明显,而高频则尖锐,口径大,指向性宽;纸盆深,高频指向性强,纸盆浅低频指向性强。
大家在了解了上述概念后,就可以在设计儿童蓝牙点读笔的音响系统时去参照音箱扬声器的参数来搭配适合的功放了。