淺談專業(yè)音箱燒高音單元的原因

    在許多專業(yè)場(chǎng)合中，如演播廳、劇場(chǎng)、會(huì)議室、歌舞廳等，經(jīng)常出現(xiàn)燒毀音箱的中、高音單元的現(xiàn)象。

    音箱與功率放大器的合理配置

    沒有經(jīng)驗(yàn)的調(diào)音師會(huì)認(rèn)為，是功率放大器的輸出功率太大，造成高音單元的損壞，其實(shí)不然。在專業(yè)場(chǎng)合下，揚(yáng)聲器一般可以承受3倍于額定功率的大信號(hào)沖擊，瞬時(shí)可承受5倍于額定功率的峰值沖擊而不損壞。所以，音箱額定功率取功率放大器的1/2，是不會(huì)有問題的。因而，不是因意外強(qiáng)沖擊或話筒長時(shí)間嘯叫，而由功率放大器功率大而燒高音單元的情況是極少出現(xiàn)的。

    眾所周知，音箱內(nèi)有多個(gè)揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器所承受的功率，按分頻點(diǎn)的不同進(jìn)行不同分配。圖1是自然界中聲音能量分布圖，一般情況下，各揚(yáng)聲器單元的功率分配的百分比如圖所示。圖中，將某只揚(yáng)聲器分配到的頻率段由橫坐標(biāo)讀出，對(duì)應(yīng)縱坐標(biāo)的百分?jǐn)?shù)差值即為分配到的功率。例如，一只分頻點(diǎn)為1.6kHz的二分頻音箱（附圖中的A點(diǎn)），高音單元承受功率為100%-78%=22%，低音單元承受功率為78%-0%=78%。發(fā)燒及民用音箱標(biāo)記比較含糊，但都是各單元的總功率。也就是說，音箱的額定功率是指粉紅噪聲或?qū)掝l帶能承受的模擬信號(hào)功率。一只分頻點(diǎn)為1.6kHz、額定功率為100W的二分頻音箱，在額定功率時(shí)，低音單元可分配到78W的輸出功率，而高音單元僅分配到22W。因此，對(duì)該音箱施加100W的粉紅噪聲功率或普通節(jié)目信號(hào)功率，它可以承受；而用100W的單頻信號(hào)去測(cè)試時(shí)，無論高音和低音單元都有可能損壞。

自然界中聲音能量分布圖

    音箱的額定功率，一般專業(yè)音箱標(biāo)明最大粉紅噪功率，

    如果一只三分頻的音箱，中、高音的分頻點(diǎn)在4kHz，那么，高音單元的承受功率只有標(biāo)稱功率的5%。如果功率分配不當(dāng)，就會(huì)很容易造成高音單元的損壞。

    我們知道，一般人聲和音樂信號(hào)中高音分量并不多，金屬樂器、絲弦樂曲中高音偏多些，但音箱的功率分配比例基本附合附圖所示規(guī)律。以三分頻音箱為例，在正常情況下，若輸入給音箱的信號(hào)加大1倍，高音頭的功率僅增加5W；但如果功率放大器的功率不足，致使信號(hào)過載出現(xiàn)削幅，高次諧波分量就會(huì)劇增。原為1kHz的正弦波外，產(chǎn)生大量的奇次諧波，如3kHz、5kHz等的正弦波能量，使信號(hào)中高音成分的比例大大增加，進(jìn)而造成信號(hào)中的高音頻譜能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過高音單元所能承受的功率。即使此時(shí)的信號(hào)總功率還沒達(dá)到音箱的額定功率。但高音單元已經(jīng)過載而造成損壞。這種情況比信號(hào)短時(shí)過載，但不出現(xiàn)削幅更加危險(xiǎn)。在信號(hào)不失真時(shí)，短時(shí)過載的1kHz信號(hào)，功率能量落在功率較大的低音單元上，不一定超過揚(yáng)聲器的短期最大功率，一般不會(huì)造成音箱功率分配的偏差而損壞揚(yáng)聲器單元。因而，正常使用條件下，功率放大器的額定輸出功率是音箱額定功率的2-3倍，才能保證在音箱的最大功率時(shí)功率放大器不造成失真。