浅谈收录机的各种输出功率

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近来,在收录机和音响设备的说明书、广告上,经常可以看到最大有用功率、额定功率、音乐功率等字样,真可谓名目繁多、极不统一。下面介绍这些功率的定义以及它们之间的关系供读者参考。

1.最大有用功率:系指收录机或放大器的整机谐波失真达到限额(一般定为10%)时所能输出的最大功率。它是用一连续正弦波(一般为1kHz),在一等效阻抗等于扬声器的标称阻抗的假负载上,用普通的有效值电压表测得的输出功率,也称为R.M.S功率、有效值功率、均方根值功率。对于立体声收录机,皆用每个声道的输出功率×2来表示。

2.不失真功率:严格地说这一名词并不确切,因为任何波形都有失真,何况10%的失真怎么能叫不失真呢?故近年来已将之改名为最大有用功率了。但早期的书上及人们的习惯中仍常常这么说。

3.额定功率:由制造厂家规定的输出功率。它往往略低于最大有用功率,这是考虑到大量生产的不一致性,为保征绝大部分的产品都能达到出厂的要求,需留有一定的余量。

4.标称有用功率:收录机在大信号测量时所规定的输出功率,基本上也代表了一般收听时所需的输出功率。它约为最大有用功率的1/5~1/10。最大有用功率与标称有用功率之比表示功率余量,以防止语言或音乐信号中由于突发性的大信号使输出产生切顶失真,而影响音质。

5.最大输出功率:不考虑失真,把音量和音调电位器调到使输出最大最大时的收录机的输出功率。一般它略大于使输出产生切顶时的功率,并小于扬声器所能承受的损坏功率。否则因失真太大而无法收听,或把扬声器烧坏。

例:若某收录机的最大有用功率为5W×2,那么其不失真功率(失真为10%时)也为5W×2,额定功率可定为4W×2,而标称有用功率定为1W×2,功率余量为5倍;最大输出功率可能为7W×2。大体上有上述关系。

上面介绍的是用连续正弦信号测试所得的功率,但后来发现,用上述稳态方法测得的功率还不能完全反映实际情况,因为语言和音乐并非是一连续的正弦波,而是时断时续、时高时低的,还常伴有突发性的短暂信息(如在平静之中突然敲一声锣或击一下鼓)。对连续正弦信号响应好的放大器,未必瞬态响应也好。然而后者却是更常见、更实用,因而也就更重要了。为此,就需要用音乐功率、峰值音乐功率来表征它。

6.音乐功率:指放大器工作于音乐信号时的输出功率。为模拟语言和音乐信号,需在放大器输入端加一个瞬态脉冲调制的正弦波信号,在输出端测量一定瞬态失真下的功率输出。为测此瞬态失真,需采用专用设备,方法也较复杂,亦难以计算。

7.峰值音乐功率(P.M.P.O):系指当一窄脉冲到来时,放大器所能给出的最大输出功率。一般可通过计算或测量求出。下面举例说明,一般的大功率放大器或收录机的功放,其直流电源电压都是由交流市电经变压、整流后的直流电压直接供给的(皆不经过稳压),无信号输入时,其静态电流很小(仅几十毫安)。此时功放的直流电源电压很高(设为17.5V);鉴于变压器的绕组皆有直流电阻(1~2Ω),总要降掉部分电压(几伏),故实际加到功放的电源电压就要下降,设降为13V,于是该机的最大有用功率

P\(_{r}\).m.s=\(\frac{13}{^{2}}\)(2\(\sqrt{2}\))2·4Ω=5.28W。

当脉冲到来的瞬间,我们可以认为电源滤波电容器(一股为2200μF以上)两端的直流电压还来不及下降,它仍等于无信号时的静态直流电压(17.5V),故在此一瞬间放大器所能给出的最大功率P\(_{m}\).p.o=\(\frac{17.5}{^{2}}\)22·4Ω=19.14W。对于立体声收录机或放大器, P.M.P.O通常用两声道之和来表示,即38.28W。测量时,需先测出该放大器静态时的直流电源电压,然后用一外接稳压电源取代该放大器的电源,亦提供相同的静态直流电压,并用连续正弦信号的测试方法进行测量,便可测出P.M.P.O。

鉴于现在对P.M.P.O尚无统一的定义和测量方法,故而一些工厂为追求宣传效果而夸大其数。另外,对一般使用者,在众多的功率中,也只要记住最大有用功率和峰值音乐功率也就够了。(赤子)