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    中国视听网(www.av-china.com) > 行业资讯 > 技术文章(专业音响) > 扩声系统功率计算
    扩声系统功率计算
    更新:2019-7-24 10:17:27 稿件:成都讯维信息技术有限公司 调整大小:【

    任何室内扩声系统,都存在着一个根据扩声场的声压级要求确定扩声功率总量的问题,此外还有所用扬声器的功率容量即通常所说的电功率的问题。因为电功率过小,就会达不到应有的响度、清晰度;而电功率过大,又会造成不必要的浪费。

    1.jpg

    1、扩声功率总量

    有一种简单的估算方法比较实用,具体算法为:在应用环境的体型和容积确定后,对于只用于语言扩音的房间,所需扬声器的电功率可按每立方米0.3~0.5W的平均功率来计算;而对于卡音乐系统,则按每立方米0.5~1W的平均功率来计算;对KTV、摇滚乐曲等厅堂,每立方米2~4W甚至更高。

    2、扬声器功率的计算

    计算扬声器电功率的前提,即首先必须根据室内环境的用途确定听音区的有效值声压级,并设定一个适量的峰值因数(通常综艺多功能厅观众区的声压级定为85~90dB,峰值因数取为10dB);然后根据空间的大小选定扬声器垂直与水平两个方向的辐射夹角、指向特性及扬声器的灵敏度级。在以上这些条件确定之后,才能进入实质的扬声器电功率的计算。

    扬声器电功率计算可参照下列公式进行:IgWs=Lp+12-10Ig(Q/4πr2+4/R)(6-1)

    其中,Q为扬声器的指向性因素,r为声源距离,Lp为离声源r处的声压级,R为常数。

    从公式可以看出,室内声场是由直达声(Q/4πr2+4/R)和混响声(4/R)两部分组成的,其中直达声随着距离的平方成反比衰减,而混响声则是与距离无关的常数;声源的指向性只会影响直达声,对混响声的影响不大。在室内,为了保证一定的清晰度,要充分利用直达声。

    从有关扬声器电功率的计算中,可以得出以下几条对我们很有启示的结论。

    (1)对于较大的厅堂,单纯依靠提高扬声器功率的方法虽然可以提高声压级,却不一定能提高后场的清晰度。

    (2)确定扬声器的电功率不仅与房间的大小有关,还与所要求到达的声压级、扬声器的指向因素、房间的混响强度、扬声器的电声效率等因素有关。

    (3)实际上扬声器的电功率在相当大的一个范围内都能满足使用的需要,因为功率每增加一倍,声压才提高3dB,功率增加10倍,声压才提高10dB。

    (4)为了应付高潮来到时的峰值,考虑扬声器的功率时留必要的功率余量是十分必要的。但是,音乐的动态范围很宽,高出平均声压级10~20dB的峰值,就要有10~100倍的功率余量。使用中可以根据实际需要适当减小音量,在音质损失不大的情况下,能明显降低成本。

    在扬声器的技术指标中,通常都会给出灵敏度这一参数。定义为:在自由声场中,即没有室内的各种反射声时,扬声器轴向距离1m处的有效声压级和输入电功率之比。比如JBLSR4732的灵敏度为101dB(1W,1m)。扬声器的灵敏度也是非常重要的指标,要达到相同的声压级,如果扬声器的灵敏度相差3dB,则要求的输入功率就相差一倍。

    因为理论上的计算过于复杂和烦琐,所以我们通常都是利用灵敏度这一参数运用"逆推"的办法来估算出扬声器所需的电功率。它主要依据以下两条规则:在不考虑房间的混响和声源指向性等因素的前提下,声压随声源距离的平方按反比规律下降,即距离每增加一倍,声压级下降6dB;扬声器辐射声压的大小与输入功率的对数成正比,即功率每增加一倍,其声压级提高3dB。例如,在一大型场馆,考虑到KVM、摇滚乐曲等强劲响度的需要,要求在距扬声器16m处达到105dB的平均声压级,扬声器灵敏度为101dB(1W,1m),则逆推回去在1m处应有101+5x6=131(dB)的声压级;由105dB增加到135dB总共还需要增加31dB,其输入功率达到2^10=1024(W)。

    确定扬声器的功率后,就可以据此选定输出功率放大器。

    有一种简单的估算方法比较实用,具体算法为:在应用环境的体型和容积确定后,对于只用于语言扩音的房间,所需扬声器的电功率可按每立方米0.3~0.5W的平均功率来计算;而对于卡音乐系统,则按每立方米0.5~1W的平均功率来计算;对KTV、摇滚乐曲等厅堂,每立方米2~4W甚至更高。


    关于成都讯维信息技术有限公司

    欢迎来到成都讯维信息技术有限公司;在过去的10多年里,讯维通过从事涵盖视听、广电、安防数字监控以及其他领域的多种产品的研发、生产及销售业务,一直致力于提供有价值的产品和客户服务体验,我们旗下的讯维电子技术研究所,在高科技电子产品及数字媒体领域研发获得多项专利。

    成都讯维信息技术有限公司是一家专业研发生产音视频信号接口设备、广电设备、数字监控等设备的专业生产厂家。讯维由:讯维信息技术有限公司、讯维电子有限责任公司、讯维电子设备厂、讯维电子技术研究所组成,多年来,讯维一直致力于提供有价值的产品解决方案及客户服务经验。

    公司下属的产品研发中心(讯维电子技术研究所),是以原设在电子科技大学中的讯维电子研究中心技术骨干为班底组成,拥有近数十名专业的研发工程师,各类精密研发测试仪器 100 多台。设立了三个研发部,分别负责研发 AV 系列、广电设备、数字监控设备。

    作为专业音视频信号接口设备制造厂商,讯维结合自己长期从事电子信息技术应用研究的实践经验,研究开发具有国际标准、高可用性、高品质的 XUNWEI 系列视音频产品,在今天的数字化时代,由于新技术源源不断地涌入市场,一个企业要保持竞争力,"速度"是十分关键的。我们努力在同行业中掌握客户的需求。我们的工程师及时调整思想,开发那些满足这些需要的、创新性的新产品和新技术,服务集成商以引领未来市场。

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