刚开始学习使用扩大机或有线广播机的人,最感到头痛的就是喇叭线路的阻抗配合问题。一只使用在25瓦扩大机的250欧输出线上非常满意的喇叭,假若把它改接到25O瓦扩大机上同样250欧的输出线上,就会把喇叭烧坏。一时很难想通这个道理。但若根据下面公式一算,就很容易明白了:
E=\(\sqrt{PZ}\)
式中E是线路上的音频电压,P是扩大机的输出电力,Z是扩大机输出变压器的次级阻抗。由这个公式可以计算出来一架25瓦扩大机在用250欧的阻抗输送时,它的音频电压是\(\sqrt{25×25}\)0=79.05伏;而一架250瓦扩大机在用250欧的阻抗输送时,它的音频电压却是250×250=250伏。虽然同样是用250欧的阻抗输出,但是它们的音频电压却相差三倍多,致使分配到喇叭里的电力相差到十倍,这自然会烧坏喇叭了。所以在使用扩大机的时候,仅仅只知道线路的阻抗是不够的,还应当知道机器的输出电力,根据这两个数字来求输出线上的音频电压。在绕制线间变压器的时侯,更容易产生错误:一只十瓦的高音喇叭用在50瓦扩大机的250欧输出线上时,它的线间变压器的初级阻抗应当是5010×250=1250欧,即等于输出变压器次级阻抗的五倍。而常常有些同志看见输出线路的阻抗是250欧,因此也要求定做一只初级阻抗是250欧,次级阻抗等于喇叭音圈阻抗的线间变压器,结果使喇叭所分配到的电力太大了,声音太响,把喇叭烧坏。这些都是数见不鲜的事情;尤其是在一架扩大机的输出线上接着各种电力大小不同、阻抗又不相同的喇叭的时候,在设计计算线间变压器的时候,更容易弄出错误。至于造成这些错误的原因,一方面固然是由于使用者不完全了解扩大机喇叭阻抗配合的原理所致,但计算起来太麻烦也是一个重要的原因。




现在苏联的有线广播站已不采用这种用阻抗来表示输出变压器次级情况的方法了,但是目前我国仍然有大多数的扩大机的输送线是用输出阻抗来表示的,常是标志着16欧,125欧,250欧,500欧等等。这种用扩大机的输出变压器的次级阻抗来表示输送线情况的方法叫做“定阻输送制”在现在看起来已是一个非常麻烦的方法了。在苏联有线广播机的输出接头是用电压来表示的。一般常用的电压有15伏,30伏,120伏,240伏,360伏等。在近距离输送时常用15伏或30伏的低电压,较远距离的有线广播线路则采用120伏,240伏和360伏的较高电压,在乡村里的长距离输送线上则采用480伏,960伏或一千伏以上的更高电压。采用不同电压的目的是在减少输送线上的损耗,和电力线的输送原理一样。这种根据电压来分别输送线的性质的方法叫做“定压输送制”。它的优点是应用方便,不管有线广播机的输出电力大小,也不管它的阻抗是多少,只要这只喇叭上所配的线间变压器的初级电压是与所接线路的输送电压相符合,就可以立即接上去应用。一只配着115伏线间变压器的喇叭可以随时接到任何一对115伏的输送线上去使用,只要所接各喇叭相加起来的电力总和与扩大机的输出电力相等,则各喇叭的阻抗也就自然地配合好了。装一只喇叭和在电灯线上装一盏电灯一样地便利。
也许有人会怀疑:扩大机的输出电压是随着声音的高低时时在变动着的,怎么能照我们所规定的15伏,30伏,120伏,240伏等电压去计算呢?这就是定压输送制定义的关键所在了:原来定压输送制并不是叫一架扩大机永远不变地发出我们所规定的音频电压来,它的输出电压当然是随着言语或音乐声音的大小在变动的。不但如此,它的输出电力和电流也是随着音频电压的变动而在变动着的。一架25瓦的扩大机,并不是持久不变地发出25瓦的音频电力,只有在最高正规输出的一瞬间它的输出电力才是十足的25瓦。定压输送制所规定的电压就是正规输出电力时的音频电压。譬如说:一架25瓦100伏定压输出的扩大机是指在输出电力是25瓦时,音频电压也正好是100伏。
定压输送制的主要优点是计算便利和在同样电压线路间各只喇叭的“互易性”。使我们在设计计算输出变压器和线间变压器的时候,简省了很多的麻烦。在决定了所使用的输送电压以后,设计的人只要记住一个常数E\(^{2}\)(即输送电压的平方)就够用了。就拿刚才所说的25瓦100伏定压的扩大机来说吧,它的输送电压(E)是100伏,那么E2就是10000。有设计输出变压器时,次级圈所需要的阻抗只要拿瓦特数来除E\(^{2}\)就得了。10000÷25=400,所以输出变压器的次级线圈阻抗就该是400欧。假如这架100伏定压的25瓦扩大机共接有三只喇叭,它们的瓦特数各是:12.5瓦,10瓦,和2.5瓦,三只喇叭的电力总和是12.5+10+2.5=25瓦,与扩大机的输出电力相等,适合了定压输送制的条件,那么各只喇叭上线间变压器的初级线圈阻抗(次级线圈阻抗等于喇叭音圈的阻抗)也是等于拿各喇叭所需的瓦特数来除E2,各应该是:10000÷12.5=800欧,10000÷10=1000欧,10000÷2.5=4000欧。计算起来非常方便,省去了许多开方和乘方的麻烦,而阻抗又配合得非常准确。同志们如果愿意验算的话,可把上面三只喇叭初级线圈的阻抗作并联计算,一定是等于输出变压器次级线圈的阻抗400欧。
在规模较大的有线广播站里,往往不只装有一架有线广播机,而是把它的广播网划分成为若干区,每区由一架有线广播机来负担,而节目则是由中央播音室用节目传送线来统一供给的。像这样的有线广播站如果采取“定压输送制”,各有线广播机都采用同一输送电压的话,则管理起来就方便很多;不单是备份的喇叭只要备同一类型的就够了,不致于花色繁多,用起来常常会互相串错;而且在必要的时候,各区已装好的喇叭还可以随时互相调济掉用。譬如甲区原装有20只160公厘的纸盆喇叭,每只电力是五瓦特,而乙区是装着四只25瓦特的高音喇叭;现在甲区临时因需在露天广场上集会,需用两只25瓦特的高音喇叭;就可以拿十只甲区的五瓦特纸盆喇叭换装在乙区,从乙区掉用两只25瓦特的高音喇叭。这就是由于“定压输送制”的“互易性”的优点。







由于“定压输送制”较“定阻输送制”应用起来有很多的方便,许多国家已先后采用了这个方法。像捷克TESLA厂出品的扩大机就是采用100伏的定压输送制。有些资本主义国家也采用了70.7伏的定压,但这样的电压似乎嫌太低了一些,在作较长距离的输送时,线路上的损失太大;不然就要采取较粗的铜线,增加了设备费用。
我们自1951年以来,也试采用了141伏的定压输送制。采取141伏定压的原因,是因为这样的电压不算低,可以应用在一般中距离的传送上而无太大的损失;而就线路绝缘问题来说,它的峰值是200伏,还不到一般220伏灯用电压的有效值,所以可用一般电灯皮线作输送线,而不会发生绝缘的困难。又因为141的平方是20000,比较容易记忆;而在计算的时候,因为是整数的关系,也比较容易计算。在设计输出变压器的次级阻抗,线间变压器的初级阻抗或负荷电阻的阻值的时候,只要拿所需要的电力瓦特数来除20000就行了。
根据141伏的输送电压标准,我们所装制的25瓦特扩大机的输出阻抗是800欧姆,50瓦特扩大机的输出阻抗是400欧姆,100瓦特扩大机的输出阻抗是200欧姆,250瓦特扩大机的输出阻抗是80欧姆。这样在我们准备线间变压器的时候,就得到了很多的方便。我们把它们按瓦特数分成了几种型式:10瓦特的初级阻抗固定是2000欧姆,次级有8欧姆和3欧姆两种抽头;8欧姆的抽头是备接高音喇叭用的,3欧姆是接一般音圈阻抗是3欧姆的纸盆喇叭用的;15瓦特线间变压器的初级阻抗是1340欧姆,次级是16欧姆和8欧姆;20瓦特和25瓦特的线间变压器的初级阻抗各是1000欧姆和800欧姆,次级阻抗都是16欧姆。又为了装置负荷电阻开关盒子,我们准备了从5瓦特起到20瓦止的线绕负荷电阻:5瓦特4000欧姆,10瓦特2000欧姆,15瓦特1340欧姆,20瓦特1000欧姆,在需要用25瓦特的负荷电阻的时候,可用一只10瓦特和一只15瓦特的并联或用一只20瓦特和5瓦特的来并联来代替。这是因为25瓦特的负荷电阻需用的不太多,所以我们就没有特别准备了。
但是我们所采用的141伏的定压输送制也发现了缺点,就是在用在大电力的有线广播站上时,电压嫌太低了,线路损失太大。例如最近在我们替某重工业工厂装设一座具有三架500瓦特扩大机的1500瓦特的大型有线广播站时,如果仍然采用141伏的输送电压,则每架500瓦扩大机的最大输出电流就有3.5安培,输出阻抗只有40欧姆,线路上的损耗太大;所以我们就决定改用了250伏的较高输送电压。这是需要看实际情况而机动地加以变更的。最好是采用苏联的先进方法,用各种不同的电压输送,按距离的远近来决定所用输送电压的高低,但在接到用户线路时,仍采用一律的较低电压(一般是30伏);和电力配电网的输送情形一样。(罗鹏搏)