再谈扩音机怎样配接扬声器

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(方锡)本刊1963年第5期“扩音机怎样配接扬声器”一文,介绍了定阻输出式扩音机配接扬声器的方法。本文再着重谈谈定压输出式扩音机怎样配接扬声器的问题。

什么是定阻输出和定压输出?

依照扩音机的末级放大电路结构和输出端的特点,扩音机可以区分为定阻输出式和定压输出式两种(以下简称为定阻式和定压式)。

定阻式扩音机的输出接头上,通常标明扩音机输出阻抗的欧数。它要求配接一定的负荷阻抗,所接负荷阻抗的欧数必须与它的输出阻抗欧数相等(阻抗匹配),因此叫做定阻输出式。这种扩音机一般没有采用负反馈电路,或者只有较浅度的负反馈,内阻较高,输出电压和非线性失真都随负荷变化有较大的变动,输出电压不稳定。它的实际负荷欧数如果大于额定负荷欧数很多,输出电压就可能升高很多,甚至会打穿输出变压器绝缘。末级放大使用6P6P(6V6)、6L6、 FU-7(807)或FD- 25(1625)等束射四极管的,非线性失真还会增大。这些是它的缺点,因而只适宜用于负荷不变的场合,如会场扩音和扬声器数目和装设地点固定的小型广播站等。如所接扬声器不多,用不完全部电力时,还须配接适当的假负荷,把多余的电力消耗掉。这也是不方便的。

定压式扩音机的输出接头标明的是扩音机的输出电压。由于采用了深度的负反馈电路,它的内阻很低,输出电压稳定。以满负荷时额定输出电压为准,当空载时输出电压一般不过升高40%到50%左右,即使只接上少数扬声器,也不会因电压升高损坏输出变压器和扬声器。由于具备这种优点,所以它可以应用到负荷经常变化的场合,如工厂、学校和城乡有线广播站等。也有一些定阻式扩音机输出端标明的不是输出阻抗,而是输出电压。使用时不能简单地从外表来认定它是哪一类型,必须从它的结构和厂家的说明书来明确。定压式扩音机按定阻式方法使用是可以的。但是把定阻式扩音机作为定压式使用,可能导致扩音机损坏,使用时应加注意。

怎样使用定压式扩音机

定压式扩音机输出电压稳定,使用时只要注意不过负荷,即实际负荷欧数不少于额定满载时负荷欧数,扬声器所耗的总电力不大于扩音机额定电力瓦数,就可以了。它不要求阻抗匹配,用不完全部电力时也不必配假负荷,使用时就方便得多了,计算负荷也比较简单。

定压式扩音机最常见的输出电压为120伏和240伏。例如TY250/1000型扩音机输出电压为120伏;TY250/1000A和SG-500等型扩音机则为240伏。有线广播的馈电线通常也采用这两种电压传送。由于有线广播用户线广泛采用30伏、45伏和60伏的用户电压,因此又往往利用一只变压器把扩音机输出电压降低到上述数值,然后再送到线路上去。

定压式扩音机输出电压是较高的,一般的动圈式扬声器和高音喇叭的阻抗较低,不能直接连接上去,要给每只扬声器配上一只线路变压器,通过变压器来分配电力和提高传输阻抗,减少线路上的损失。但有线广播广泛使用的舌簧喇叭,交流阻抗为10000欧左右,可以不配变压器。

市售线路变压器,习惯用图1和图2的各种阻抗抽头。各种输出电压和负荷阻抗所消耗的电力,可从表1查得。表列数值系按下列公式算得:

输出电力(瓦)=电压\(^{2}\)(伏)÷阻抗(欧)

图1
图1 🔍原图 (1591×574)
图2
图2 🔍原图 (298×240)
图3
图3 🔍原图 (356×255)

也可以根据所需电力确定阻抗,绕制专用线路变压器。各种阻抗与电力、电压的关系根据下列公式求得如表2。

阻抗(欧)=电压\(^{2}\)(伏)÷输出电力(瓦)

图4
图4 🔍原图 (1571×572)

定压式扩音机只采用并联方式连接扬声器,计算次序如下:

(1)给每只扬声器安装一只线路变压器。扬声器和线路变压器的规格可以相同,也可以各个不同。但变压器次级阻抗应与扬声器阻抗相等。变压器的瓦数应等于或大于扬声器的标称功率。

(2)线路变压器的初级阻抗,视扬声器所需电力,根据表1和表2决定,可以根据电压先规定阻抗查出电力,也可以先规定电力查出所需阻抗。

(3)当每一扬声器线路变压器的初级阻抗最后决定后,分别查出或计算每一扬声器所耗电力。

(4)总计全部扬声器所耗电力,核对是否超过扩音机的额定电力瓦数,只要不超过就可以使用。但如剩余太多,则是浪费。如全部扬声器所耗电力超过扩音机瓦数,就应变更方案重新计算,直到不超过为合适。

(5)注意供给每只扬声器的电力不要超过扬声器的标称功率,通常只按标称功率的1/3或1/2供电。例如标称功率为2瓦的,只供给1瓦以下的电力。这样可以防止扬声器损坏,减少失真,并节约用电,过大了是没有好处的。对于较安静的室外会场,一部15瓦的扩音机,配用两只高音喇叭,就可供两三千人收听清楚。如主要系演播文艺节目,可用25~50瓦扩音机和四只高音喇叭。一般室内扬声器只需供给0.1瓦到1瓦的电力,响度与一般收音机相等,就可以很满意了。

定压式扩音机配接扬声器举例

例1 某会场约有5000人,用一部25瓦定压式扩音机,输出电压为120伏,带四只25瓦16欧高音喇叭,其上配有线路变压器,次级阻抗为16欧,与扬声器阻抗相同。变压器初级阻抗有500、1000、2000和2500欧四种抽头。由表1查出,当电压为120伏,阻抗为2500欧时,耗电5.76瓦。计算四只扬声器共耗电5.76×4=23.04瓦,未超过扩音机瓦数,因此可以按此接法使用。扬声器可以承受电力为25瓦,现在只供给5瓦左右,不会损坏。

例2 某校广播室有一部25瓦定压式扩音机,输出电压为120伏,欲安装室内小扬声器20只,室外8欧高音喇叭三只。为了方便,选用售品线路变压器,其阻抗抽头如图1。由表1查得室外高音喇叭的线路变压器初级阻抗如用5000欧接头,消耗电力2.88瓦,扬声器接在变压器次级的8欧接头上。三只高音喇叭耗电2.88×3=8.64瓦。室内用直径130毫米(约5吋)的动圈式电动扬声器(友谊牌YD1-3型),查资料(1962年第11期封三)知道它的标称功率为1瓦,阻抗为2.9欧。为了统一方便,采用与高音喇叭相同的变压器,扬声器接在0和3欧的接头上。初级阻抗拟接50000欧接头。由表1查得每只耗电0.288瓦。共耗电20×0.288=5.76瓦。全部扬声器耗电14.40瓦,未超过25瓦,可以使用。

如果要加大高音喇叭音量,由表1知道,当变压器初级阻抗为2500欧,消耗电力5.76瓦,三只高音喇叭用电17.3瓦,室内喇叭不改动,仍用电5.8瓦,共用电173+5.8=23.1瓦,仍不超过扩音机额定电力。但高音喇叭需要另配一只如图2的变压器。初级线圈用2500欧抽头接到扩音机上。次级8欧阻抗抽头接到8欧的高音喇叭上。这样扩音机就充分利用了。

例3 某广播站为了节省扬声器用电,拟采用效率较高的舌簧喇叭,其阻抗为10000欧,标准电压为30伏,共装200只,计划应用多大的扩音机和如何接法。由表1知道阻抗为10000欧的扬声器,当电压为30伏时,耗电0.09瓦,可作0.1瓦计算,200只共耗电20瓦。用一部25瓦扩音机就可以了。但是扩音机的输出电压为120伏,不能直接使用,须在机房内配置一只电力为25瓦、电压比为4:1的线路变压器,把120伏降低到30伏后,再送到线路上去。接法如图3。

图5
图5 🔍原图 (602×168)

例4 某工矿安装20只高音喇叭,是25瓦16欧的一种。职工宿舍安装130毫米1F1型扬声器100只,其标称功率为1瓦,阻抗为3.3欧。办公室安装2F1型扬声器20只,其标称功率为2瓦,阻抗3.1欧。扩音机为250瓦定压式,输出电压为120伏。现分配1F1型扬声器0.5瓦电力。利用表2查得电压为120伏、电力为0.5时,变压器初级阻抗应为28800欧。分配给2F1型1瓦电力,变压器阻抗应为14400欧。可专门定绕一批线路变压器,其容许通过电力为2瓦,初级有0、7200、14400和28800欧三种阻抗抽头,次级阻抗为0、3、4、5欧,如图4。1F1型扬声器100只共耗电50瓦。2F1型20只耗电20瓦。高音喇叭用售品线路变压器(图2),初级线圈起初欲接1000欧抽头。由表1查出每只耗电14.4瓦,共耗电288瓦。三种扬声器合计共耗电50+20+288=358瓦,超过扩音机额定电力,不能用。改接到2000欧抽头后,每只耗电7.2瓦,20只共用144瓦,三种合计50+20+144=214瓦,不到250瓦,问题就解决了。总接线图如图5。

图6
图6 🔍原图 (306×205)
图7
图7 🔍原图 (1073×258)

标明输出电压的定阻式扩音机扬声器配接法遇到定阻式机输出接头标明的却是输出电压时,可按表2所用公式计算它的输出阻抗,然后按阻抗匹配的方法使用。

250瓦的大型扩音机末级往往使用805一类的三极功率放大管,除了大部分产品是定压式外,也有是定阻式的。这种扩音机在阻抗不匹配情况下(实接负荷阻抗大于额定阻抗),如果负荷不是太轻,能用去一半左右的电力,只要控制好音量,也可以按照定压式配接扬声器方法使用。这时应当装设一只输出电压表,随时注意输出电压的大小,不要使它的负荷过轻,电压升高太多。

有些质量较好的小型扩音机(电力大体在50瓦以下),按照严格的要求,还不能算作是定压式的。但是由于它具备适当的负反馈,从实际使用性能来看,还是可以作为定压式扩音机使用。前面举的例子,有些就是从这种情况出发的。