扬声器单元(喇叭)的功率

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所属分类:音箱设计

扬声器(喇叭)的功率是指某些特定的技术条件下扬声器单元从功率放大器所获得的电功率,即扬声器单元所消耗的电功率,而不是指扬声器单元所产生的声功率。扬声器从功率放大器中所获得的大部分能量都转换成为热能,只有其中很小一部分被转换成声能。扬声器单元输出的声功率与它输出这些声功率所消耗的电功率之比称为扬声器的效率。扬声器所能承受的功率大小是扬声器单元的一个重要指标,它的单位是W或VA。
我们平时所听到的各种语言和音乐节目信号是一个由多种频率复合而成的瞬态信号。据频谱分析,噪声信号是一个连续的、无规则的信号,它与我们的语青和音乐节目信号十分相似,用噪声信号模拟现实生活中的语言和音乐节目信号,对扬声器单元进行电声性能测试,常常可以获得比用纯音信号更符合实际使用情况的测试结果。目前测试扬声器承受功率时大多使用噪声信号发生器。噪声是一种不规则、间歇的信号,一般测试用的噪声信号有白噪声和粉红噪声两种,“白”和“粉红”这两个词是由这两种噪声的频谱决定的。白噪声是一种随机噪声,这种噪声信号中包含从20Hz~20kHz的各种频率,且这些噪声信号的能量呈均匀分布;粉红噪声也是一种随机噪声,但它的能量分布与频率成反比,因此,粉红噪声中的低频成分较多。测量时由功率放大器馈送给被测扬声器一定的信号功率,被测扬声器两端输入噪声电压有效值的平方与被测扬声器阻抗的比值即为该扬声器的承受功率。根据不同的测试手段,扬声器单元(喇叭)的承受功率大致可分成以下几种:

(1)额定最大正弦功率
扬声器的额定最大正弦功率是指被测扬声器单元在额定频率范围内输入一定电压值的连续正弦波信号,信号持续一时扬声器单元不发生热和机械损坏时所承受的连续正弦波有效值功率,一般称为RMS连续功率(即正弦波均方根功率)。由于正弦波信号无法真实地模拟实际音乐节目中的各种瞬态信号,疏忽了实际音乐节目信号中许多比正弦波有效值高出很多的瞬态峰值信号对扬声器的影响。因此,这种扬声器承受功率的表示方法已很少采用。

(2)最大噪声功率
扬声器的最大噪声功率是指信号发生器将某一额定频率范围内的粉红噪声信号馈给被测扬声器单元,被测扬声器单元在这种功率条件下连续工作100小时后不发生热和机械损伤,这时输入被测扬声器单元的粉红噪声信号电压值的平方与被测扬声器单元阻抗的比值就叫扬声器单元的最大噪声功率。这意味着被测扬声器单元能在该功率条件下长期可靠地工作。目前国内和国外的扬声器单元铭牌上标注的大多为这种功率。

(3)长期最大功率
扬声器的长期最大功率是指信号发生器将某一额定频率范围内的粉红噪声信号馈给被测场声器单元,每次信号持续1min,中间停顿2min,重复10次。被测扬声器单元在这种功率条件下不发生热和机械损伤,这时输入被测扬声器单元的粉红噪声信号电压值的平方与被测扬声器单元阻抗的比值就叫扬声器单元的长期最大功率。

(4)短期最大功率
扬声器的短期最大功率是指信号发生器将某一额定频率范围内的粉红噪声信号馈给被测扬声器单元,每次信号持续1s中间停顿60s,重复60次。被测扬声器单元在这种功率条件下不发生热和机械损伤,这时输入被测扬声器单元的粉红噪声信号电压值的平方与被测扬声器单元阻抗的比值就叫扬声器单元的短期最大功率。

(5)音乐功率
扬声器的音乐功率的定义是在短时间内输入被测扬声器单元的功率不会在主观听觉上使人感觉到有明显的失真和永久性的机械损伤。被测扬声器单元在这种功率条件下测得的功率最大,通常可以达到额定最大噪声功率的4倍。音乐功率大多用于广告宣传,在实际使用中没有太大的意义。

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