當電訊號經(jīng)過后級放大成高電流時,若是作為負載的箱體和音箱頭的阻抗沒有匹配的話,輕微的話會導致不正確的音色,嚴重的話有可能會使音箱故障。所以在搭配時注意這一點,這樣就可以避免音箱出現(xiàn)故障的結(jié)果。
什么是箱體?
音箱通??梢苑殖桑呵凹?、后級 、喇叭單體三個部位。音箱其實就是把這三個全部做進一個箱子,故稱呼它為音箱;把前級和后級做成音箱頭,再把喇叭單體獨立做成箱體的組合是Stack音箱。
Stack音箱音色的變化性更靈活,但因為不同的阻抗設計,所以在選擇時也需要考慮是否匹配;一體式音箱類的音箱已經(jīng)把音箱頭和箱體做在一起了,所以使用者通常不用去思考阻抗匹配的問題。
什么是負載(Load)?
在電路中能消耗功率的組件就是負載(Load),這些負載有些會將功率轉(zhuǎn)化成其他能量的形式(如燈泡將電能轉(zhuǎn)成光、喇叭單體將電能轉(zhuǎn)成聲音),所以箱體可以視作聲音訊號這個電路的負載。
阻抗不匹配
為了讓訊號能夠有效率的從訊號源到負載之間傳遞,我們會希望兩者之間的輸出和輸入的阻抗是匹配的,電吉他音箱為了放大訊號,后級放大的電流只需要比較小的負載阻抗,所以最常見的箱體阻抗是4歐姆、8歐姆和16歐姆三種。歐姆數(shù)的大小由喇叭上線圈的粗細和纏繞次數(shù)來決定。
音箱頭的輸出通常有不同歐姆的輸出來匹配不同阻抗的箱體
大部分的音箱頭可以選擇要接幾歐姆的輸出孔,8歐姆的輸出孔搭配8歐姆的箱體就是很理想的阻抗匹配情形,如果8歐姆的輸出孔接4歐姆或16歐姆的箱體,那他們就是不匹配的負載(Impedance Mismatch),箱體的負載過高或過低會導致不同的現(xiàn)象,音箱的后級是晶體管或真空管的結(jié)果也會不一樣。
晶體管:
后級的輸出功率是在特定的負載阻抗下才能計算出來。功率=電流*電壓(P=IV),電壓=電流*阻抗(V=IR),所以功率會等于電壓的平方/阻抗(P=V^2/R)。表達的是阻抗越大的話,輸出的功率就會越小。
所以一個后級輸出100瓦、負載是8歐姆喇叭,如果把喇叭換成16歐姆,那他的功率就會變小,訊號也較不線性;那一定會有人好奇說是不是只要換成4歐姆,就會變成200瓦的音箱了?當然是沒有這么美好的事情啦。電壓固定時,阻抗減半的話電流也會直接變兩倍,雖然功率確實會變大,但是音箱通常不會設計能夠承受兩倍的電流,負載不足的能量會變成廢熱,后級的功率晶體就會直接燒毀!
真空管:
真空管和晶體管的差異在于,真空管后級會先經(jīng)過輸出變壓器才進箱體,所以真空管后級的功率不會受箱體的阻抗影響。真空管后級對喇叭阻抗不匹配的容錯率比較高,在常見的4、8和16歐姆的阻抗都還算合理范圍。在后級輸出比喇叭阻抗還低的情形下,電壓會上升,電流會下降;若是后級輸出比喇叭阻抗還高時,則相反。
小結(jié):
晶體管音箱可以接阻抗比輸出大的箱體,不能接阻抗比輸出小的。
真空管音箱大的小的阻抗都可以接,不過建議要在合理范圍內(nèi)。
開啟音箱時沒接箱體會怎么樣嗎?
最明顯的狀況應該是會沒有聲音,不過一樣是音箱空載(沒接箱體)情況,真空管后級和晶體管后級的會發(fā)生的代價可以說是天差地遠。
晶體管:晶體管后級沒有接箱體也不會有任何的損壞,在空載的情況下,電阻等于是無限大,不會有電流通過。
真空管:由于真空管后級和箱體之間有輸出變壓器,所以在沒有箱體當負載的情形下,所有后級管的能量會直接砸在輸出變壓器的線圈上,所以真空管音箱切記一定要在確定有接上箱體后再開機。