扩音机怎样配接扬声器

扩音机和扬声器间的电路连接，是使用扩音机的一个重要问题。配接得不好，不但扩音机发挥不出应有的效能，而且会产生失真，有时还会损坏机器或扬声器。下面想通过几个具体例子，从简到繁，说明配接扬声器的方法。

在谈具体例子以前，先简单介绍一下扩音机和扬声器之间的“阻抗匹配”和扬声器的连接方式。

扩音机的后面，通常有一排接线柱或接线螺丝，这些接头就是扩音机的输出端，也就是输出变压器的次级抽头。在小型广播站里，一般都使用定阻输出的扩音机，在这种扩音机的输出接头上注有阻抗欧数。例如美多牌15瓦扩音机的输出端共有五个接头如图1。上面标有0、4、8、16、250等字样。它们分别表示各个抽头与公共接头“0”之间的输出阻抗，或额定负荷阻抗。例如0与4两个接头之间的输出阻抗是4欧，0与250之间的输出阻抗是250欧等。如果把0与4这两个接头作为输出端，那么所接负荷（通常就是扬声器）的阻抗欧姆数也应该是4欧，这叫做“阻抗匹配”。按照扩音机的工作原理，只有在阻抗达到匹配的条件下，扩音机才能输出额定的瓦数并且失真很小。如果阻抗不匹配，输出电力将会不足，失真也较大。对于中型和大型扩音机，由于它们工作在甲乙\(_{2}\)或乙类状态，当外接负荷欧数小于额定负荷时，叫做过负荷，还可能损坏电子管。因此阻抗匹配是定阻输出式扩音机配接扬声器的一个根本原则。

当使用几只扬声器时，可能采用并联、串联和混联三种不同的接法，如图2。混联接法就是串联和并联接法的混合使用。串联接法的主要缺点是，当其中一只扬声器断线之后，全部扬声器都不响，并且使扩音机处于无负荷状态，扩音机易于损坏，因此这种接法不常使用。混联接法用得也较少。通常都是采用并联接法。

下面我们举几个例子来说明扩音机与扬声器直接连接的方法。

例1.有一部美多15瓦扩音机，使用一只25瓦16欧高音扬声器。那么扬声器线应接在0与16两个接头上（如图3），阻抗恰好匹配。这种扬声器能承受的最大电力是25瓦，现在扩音机全部电力供给扬声器使用，没有超过扬声器的额定电力。如果所用扩音机是30瓦的，其输出接头与美多15瓦机相同，接法也相同，那么从阻抗匹配要求来看是满足了，可是扬声器承受不了30瓦电力，很可能损坏。

从这个例子可以知道，扩音机上所接扬声器的功率不应小于扩音机的输出功率，否则扬声器易损坏。而且，通常为了扬声器的安全和减少失真，往往只供给扬声器50%到70％左右的电力。

例2．同上例扩音机，使用4只25瓦16欧扬声器。4只扬声器并联后总阻抗为16÷4=4欧，扬声器线应接在0与4两个接头上（图4）。这时每只扬声器得到15÷4≈3.8瓦电力，发音也很响亮。

这个例子说明扬声器得到的电力在低于50%时，还是可以工作的。

例3.同上例扩音机，使用两只10瓦8欧扬声器。一种接法是两只扬声器并联，并联后阻抗为8÷2=4欧。应接在0与4接头上（图5a）。另一种接法是两只扬声器串联，串联后阻抗为8＋8=16欧，接在0与16接头上（图5b）。

这两种接法同样都达到阻抗匹配的目的。每只扬声器分到的电力都是7.5瓦。但还是用并联法较好。

上面几个例子，都是假定扬声器装得距离扩音机较近，扬声器接线较短，接线电阻很小，可以略去不计。如果扬声器接线较长，线路电阻和扬声器阻抗数值大小相差不多时，就不能忽略了。比方说在例1中，如扬声器接线长几百米，线路本身的电阻为50欧，那么从图6可以看到，总电阻为16+50=66欧。如仍采用例1的接法，阻抗是完全不匹配了。我们暂且不考虑由于阻抗不匹配所引起的失真和输出电力的减少。单研究一下效率的问题。从线路电阻和扬声器阻抗的比例来看，扬声器所得到的有用电力只占扩音机输出电力的24％。即

其余76%的电力都消耗在线路上了，因此效率是很低的。如果设法提高扬声器阻抗，使扬声器阻抗比线路电阻大得多，就可以大大提高线路的传输效率。为此需要给每只扬声器配用一个线路变压器（变压器就装在扬声器上），把扬声器原来的欧姆数升高到我们所需要的数值。一般线路变压器的规格如图7所示，它的次级有4、8、16欧几个接头，准备接用不同阻抗的扬声器。初级也有几个接头，利用不同的接头，可以将扬声器阻抗升高成几种不同的欧姆数。下面举例来说明它的应用。

例4.一只25瓦16欧的高音扬声器配用一只线路变压器，变压器的瓦数和扬声器的瓦数相同。如果如图7把16欧扬声器接在0和16两接头上，而把变压器初级线圈0和500两个接头当作扬声器看待时，扬声器的阻抗就变成了500欧。如果仍用前例的扩音机，接两只都配有这样变压器的扬声器，将两只变压器初级0和500欧两个接头分别并联之后，负荷阻抗为500÷2= 250欧，应该接在扩音机0和250两个接头上。如果每只扬声器的线路电阻仍是50欧，那么每一路扬声器的总电阻为50＋500=550欧，传输效率为91%，即

就是说有91%的电力供给扬声器，只有9%的电力消耗在线路上。这时总负荷阻抗实际为550÷2=275欧，与额定负荷阻抗250欧很接近，误差不超过10%，基本上是匹配的。

从上面这个例子我们可以看到，当传送距离较远的时候，为了减少线路上的损耗，就要使用线路变压器，把扬声器阻抗升高后，改用扩音机的高阻抗输出头来传输了。

扬声器上使用线路变压器，还有另一个优点，就是当扩音机接用几种不同规格的扬声器时，它可以解决不同扬声器间的电力分配问题。下面再举个例子来说明。

例5．有一部南京天线电厂出品的502型50瓦扩音机，输出接头如图8。使用5瓦4欧、10瓦8欧和25瓦16欧三种规格的扬声器。每只扬声器均配有一只线路变压器。变压器规格还和图7的一样。5瓦扬声器接法如图9a；10瓦扬声器接法如图9b；25瓦扬声器接法仍如图7。这样接用变压器后，每只扬声器都具有2000、1500、1000和500欧四种阻抗，可以任选其中一种使用。

现在要求使用25瓦16欧扬声器两只，每只给与12.5瓦电力；使用10瓦8欧扬声器两只，每只给与6.25瓦电力；使用5瓦4欧扬声器四只，每只给与3.125瓦电力。这样全部电力是

分配恰好合适。现在问题是变压器应该怎样接？

我们知道，当阻抗匹配时，即负荷阻抗与扩音机输出阻抗相等时，扩音机输出全部电力到负荷。那么，如果并联的负荷阻抗等于扩音机的输出阻抗，而其中某一负荷阻抗是输出阻抗的两倍，则这个负荷阻抗就得到扩音机一半的电力。是输出阻抗的三倍，就得到1/3的电力。阻抗是四倍，就得到1/4的电力等。现在5瓦扬声器要得到3.125瓦电力，即50瓦的3.125／50=1／16，因此这种扬声器的阻抗应为扩音机输出阻抗的16倍。现在扬声器的最高阻抗是2000欧，如果5瓦扬声器即采用2000欧，那么扩音机的输出阻抗就应该是2000欧的1／16，即125欧。就是说扬声器变压器的初级应该并联在扩音机125欧的输出接头上。5瓦扬声器确定接在扩音机的125欧输出接头以后，剩下的10瓦和25瓦的扬声器的阻抗就也应该按照接在125欧的输出接头上来考虑。现在10瓦扬声器要得到6.25瓦电力，是扩音机电力的1/8，因此这种扬声器的阻抗应为125×8=1000欧。25瓦扬声器要得到12.5瓦电力，是扩音机电力的1/4，因此扬声器阻抗应为125×4=500欧。由于电力分配恰好合适，这三种扬声器的阻抗并联起来也就一定与输出阻抗相匹配。这可以用计算并联电阻的方法来核算。这例子的总接线图如图10。因为同样规格的扬声器的接法都是相同的，为了简化起见，同一种规格的扬声器在图中就只画了一只，作为代表。

扩音机输出端标明的欧姆数，都是从“0”这个公共接头算起的。那么各个接头之间的阻抗又是多少呢，是否可以利用任意两个接头来作为输出呢？应该是可以的。但是由于阻抗与线圈的圈数不是简单的正比关系，而是与线圈圈数的平方成比例的。因此12欧与8欧两个接头之间的阻抗就不是12-8=4欧，而应该用下面的公式来计算，即

Z任代表所要求的任意两个接头间的阻抗，Z大代表接头中数字较大的那个阻抗，Z小代表接头中数字较小的那个阻抗。图8中各个接头间的阻抗数字已根据上式算出，注明在图上。在需要的时候，我们也可以选取两个适当的接头作为输出，来达到阻抗匹配。下面举最后一个例子来说明它的应用。

例6．有一部和例5相同的扩音机用于学校广播站内，现在要装用160只舌簧扬声器。已知舌簧扬声器的交流阻抗是10000欧，额定功率为0.5瓦，应如何接法？

160只扬声器并联后的阻抗是10000÷160≈62欧，在扩音机现有接头上，找不到接近60欧的数字。而从图8中可以查出，12与125这两个接头间的阻抗是60欧，和62欧相近，因此就用这两个输出接头。每只扬声器分到50÷160≈0.3瓦电力，没有超过0.5瓦，对扬声器是安全的，这样问题就得到解决了。

在利用任意两个接头作为输出时，需要注意一个问题，就是要考虑通过这两个接头间的输出变压器次级线圈的电流是否过大，超出原来变压器设计所允许的数值。因为变压器各个抽头间线圈的用线粗细可能是不同的，阻抗越高的部分用线越细。在这个例子里，0～125欧这段线圈在正常运用时（即由0和125两接头输出），流过的电流I\(_{1}\)=\(\frac{\sqrt{P}}{Z}\)=50;125≈0.6安，用12、125两接头作为60欧输出时，通过的电流I2=\(\frac{\sqrt{5}0}{60}\)≈0.9安，相差并不太多，一般还是允许的。

最后谈一谈，如果遇到机器功率较大，超过扬声器所能承受的电力时，可以用适当欧姆数和适当瓦数的线绕电阻来代替扬声器，以消耗掉多余的电力。有时也可以用电阻来代替负荷，配合成适当的阻抗，以达到阻抗匹配的目的。(方锡）