扩声系统设计的要点及实践(2)

3)说明一下为什么当功放灵敏度选择开关置于26 dB 时功放的放大倍数是20倍。记住20lg(电压放大倍数)=电压增益，电压放大倍数=输出电压/输入电压。20×(26 dB)、40×(32 dB)、64×(36 dB)等这些数值就是这样算出来的。

4)图2是QSC RMX4050HD 功率放大器的输入增益衰减旋钮。

其实只要看到输入增益衰减旋钮就已经知道这台功放的电压放大倍数。20lg(电压放大倍数)=36， 电压放大倍数=63.1倍≈64倍，查看使用手册得知这台功放的输入灵敏度没有可选择开关，固定为1.25 V。知道了这些其实不看说明书上的输出功率也可放的功率电压为

即负载为

8 Ω阻抗时，功放的输出功率为800 W ；再用1.6系数法可知负载阻抗为4 Ω时，功放的输出功率约为1 280 W ；桥接功率可以乘以3.2，约为2 560 W(8 Ω)。最后比对一下使用手册中的技术参数，见表2。

这些是我在工作中理论结合实践的一些总结，若有不当之处，希望各位专家老师批评指正。

在功放输入灵敏度方面，做得最出色的当属瑞典的顶级品牌LAB.Guppen。图3为FP6400功放的后面板，可以看见正中有一排蓝白色的DIP 开关，这就是调整功放输出模式和输入灵敏度的选择开关。

这台功放的输入灵敏度有8挡可调，从20~41 dB。按照前面说过的方法很容易就可以计算出当DIP 开关位于这8挡的任意一挡时，功放的电压放

大倍数和削波输入电平。FP6400负载阻抗为8 Ω时FTC 输出功率为1 280 W。表2给出的是这8挡输入灵敏度分别对应的放大倍数及削波输入电平(8 Ω)。

2)输入增益衰减旋钮和限幅阈值的设置

过去国内音响界一直在争论功放的输入增益衰减旋钮应该置于最大位置还是不应该打到最大位置。其实只要搞懂了如何正确设置功放的输入灵敏度选择开关，还

有如何正确选择功放，使其输出功率与扬声器的功率相匹配这两大问题，答案就很明显了。此外，压限器的限

幅阈值要以功放输入灵敏度为前提来进行调整，基本方法是限幅阈值至少不能低于使功放达到满功率工作状态时所需的输入电平值，如果使用的是国外优质功放(符合FTC 测试标准)，可以将限幅阈值调至比满功率输入电平值高2~3 dB。因为符合FTC 测试标准的功放允许

扩声系统设计的要点及实践(2)

图2　QSC RMX4050HD功率放大器输入增益衰减旋钮

图3　FP6400功放后面板

放大倍数输入灵敏度/dB 削波输入电平(8Ω)/dB

10×202214×2319

20×261628×291340×321056×35780×384112×411

表2　输入灵敏度对应的削波输入电平

其峰值功率超过连续功率3 dB，这3 dB称为功放的头顶空间(Headroom)。如果功放的使用手册参数中已标明Headroom值的大小，则限幅阈值增加的电平值要以使用手册上的参数为准，如上面提到的QSC RMX4050HD 功率放大器的Headroom为2 dB(见图3)。对于输入灵敏度为固定值的功放(无输入灵敏度选择功能)，如果需要衰减功放的输入增益衰减旋钮，旋钮衰减多少个dB，压限器限幅阈值就要相应提高多少个dB。

2 扩声系统设计实例

以上这些要点是扩声现场声压级设计和电声系统配置的关键所在。下面介绍2个现场实例。

2.1 电声乐队演出扩声系统

根据文化部在GYJ25—86行业标准中对音乐扩声系统一级平均声压级不小于103 dB的规定，第一步，需要设定参考听音点，使参考听音点的声压级达标。一般该参考听音点选取在扬声器前方1 m和厅堂后墙距离的中点处。某演出场地，扬声器面板到后墙距离为33 m，那么从扬声器前方1 m到后墙的距离为32 m，参考听音点即为16 m。第二步，求出系统需要的声压级。根据完全扩散声场平方反比公式可得出系统所需声压级公式 L W=L P+20lg D。L W 为系统所需声压级，L P为参考听音点的声压级，D 为音箱前1 m处到参考听音点的距离。代入具体数值L W=L P+20lg D=103+20lg16=127 dB。第三步，计算系统所需的总电功率。根据公式L W=S+10lg W，可知。W为系统所需总的电功率，L W为系统所需声压级，S为音箱的灵敏度。

以上三个步骤得出的系统所需的声压级127 dB 和总电功率是这个演出场所达到音乐扩声系统一级标准的最低要求。由于是现场电声乐队演出，在系统所需的声压级127 dB的基础上还留有13 dB左右的裕量，用以应付大动态范围的现场演出。

笔者选用的主音箱是NEXO PS15(灵敏度102 dB，最大声压级134 dB，阻抗8 Ω，厂家推荐功放功率是550~1 200 W RMS，8 Ω)。根据前面提过的扬声器与功放功率匹配的要点可知，扬声器的最大声压级是在扬声器所能承受的最大峰值功率时产生的，扬声器所能承受的峰值功率要比其噪声功率大4倍(6 dB)，算出扬声器承受的噪声功率为。因此选用功放的FTC输出功率为扬声器所能承受噪声功率的2倍，即796 W(8 Ω)，考虑到喇叭线的损耗，可以再加100~200 W，即900~1 000 W。那么厂家为什么推荐的功率是550~1 200 W RMS呢？因为有些功放输出功率的测试方法没有使用FTC标准，所以在数值上会比采用FTC输出功率的功放要高一些。厂家推荐的550 W RMS 是驱动NEXO PS15扬声器的最低功率，如果要达到134 dB的最大声压级，功放就必须要有1 200 W RMS的输出功率，对于采用FTC标准的功放，其输出功率应为900~1 000 W。根据以上计算，笔者采用2台Crown MA3600VZ 功放(FTC输出功率965 W，8 Ω，立体声模式)来驱动4只NEXO PS15扬声器以做到功率匹配。

选用的超低音扬声器是NEXO LS1200(灵敏度102 dB，最大声压级135 dB，阻抗4 Ω，厂家推荐功放功率是800~1 200 W RMS，4 Ω)，用上面的方法可算出需要用FTC输出功率为1 100 W(4 Ω)左右的功放去驱动，因此还是选用Crown MA3600VZ 功放(FTC输出功率1 325 W，4 Ω，立体声模式)。这时选用功放的实际峰值功率要略大于音箱所能承受的峰值功率，遇到这种情况只需做一个限幅处理就行了。NEXO PS15有自己的专用处理器PS15TD，在PS15TD的面板上有专门的功率限幅控制旋钮，而且超低音限幅旋钮和中高音限幅旋钮是分开控制的，如图4所示。

这时只需把超低音限幅控制旋钮旋转至1 200 W 处即可。因为PS15TD的限幅功率是按照RMS功率来计算的，所以功率限幅旋钮要设在1 200 W。不过有一点要特别注意，要使用PS15TD

的功率限幅功能，

图4　PS15TD的面板