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如何确定扬声器的阻抗值?

扬声器阻抗通常为4Ω、8Ω或16Ω。

扬声器阻抗是一个复杂但极其重要的参数,它直接影响到音响系统的性能和音质,阻抗不仅决定了扬声器对电流的阻碍程度,还会影响功率放大器的输出功率和效率,下面将详细探讨扬声器阻抗的相关内容。

什么是扬声器阻抗?

如何确定扬声器的阻抗值?-图1

扬声器阻抗是指扬声器输入信号的电压与电流的比值,单位为欧姆(Ω),阻抗包括电阻、电感抗和电容抗三部分,是这三者在向量上的总和,阻抗并不是一个常数值,而是随着播放的声音频率不断变化,一般以其谐振频率下共振峰之间所呈现的最低阻抗值来作为其标称值。

扬声器阻抗的类型

根据不同的标准和应用场景,扬声器阻抗可以分为以下几类:

1、额定阻抗:这是制造商标注的扬声器阻抗值,通常是8Ω、4Ω或16Ω等,额定阻抗是在特定频率范围内的平均值。

2、直流电阻(DCR):也称为音圈电阻,是扬声器音圈的直流电阻值,通常用Re表示,一个8Ω的扬声器其DCR可能是7Ω。

3、交流阻抗:这是扬声器在不同频率下的阻抗值,会随着频率的变化而变化,交流阻抗包括电阻、感抗和容抗三个部分。

扬声器阻抗曲线

扬声器的阻抗不是一个固定值,而是随频率变化的,我们需要通过阻抗曲线来准确分辨出驱动器的阻抗,阻抗曲线可以揭示以下几个重要信息:

1、直流电阻(Re):曲线图左侧的最小值即为直流电阻,通常在3.2Ω左右。

2、标称阻抗:这是制造商标注的阻抗值,通常是平均值,4Ω的标称阻抗仅比Re略高。

如何确定扬声器的阻抗值?-图2

3、谐振频率:阻抗图中的峰值代表谐振频率,对于密闭箱体中的驱动器,谐振频率会稍高。

4、相位差:在有抗电路中,电流和电压之间有时会存在相位差,相位差可以告诉我们功率放大器在驱动特定负载时自身散发的热量和实际传递给负载的功率之间的关系。

倒相式扬声器阻抗

与自由场或密闭箱体不同,倒相式扬声器阻抗图会显示两个峰值,这两个峰值之间的最低点表示箱体的谐振频率,根据两个峰之间的高度比较,我们可以得出以下上文归纳:

1、如果两个峰的高度相同,意味着驱动器在自由场中的共振频率与箱体的共振频率相匹配。

2、如果第一个峰值高于第二个峰值,意味着箱体的共振频率高于驱动器的共振频率。

3、如果第二个峰高于第一个峰,意味着箱体的共振频率低于驱动器的共振频率。

扬声器阻抗对音质的影响

扬声器阻抗的大小直接影响到音响设备中功放的输出功率和声音质量,阻抗越小,扬声器对电流的阻抗越小,功率输出越大,但声音质量可能会下降,反之,阻抗越大,扬声器对电流的阻抗越大,功率输出越小,但声音质量可能会更高。

扬声器阻抗匹配的重要性

当扬声器的阻抗和功放的输出阻抗匹配时,功放输出功率最大,声音最清晰,如果扬声器的阻抗太小或太大,会导致功放输出功率降低,甚至可能损坏功放,选购扬声器时,要看清扬声器的阻抗,并选择适应的音响设备。

扬声器阻抗与音箱设计的关系

如何确定扬声器的阻抗值?-图3

扬声器单元的阻抗值不断下降时,后级输出一个固定电压,它的电流就会愈来愈大,音箱设计专家会根据需要选择不同阻抗的扬声器单元进行组合,以达到整个音箱的8Ω输入阻抗与功率放大器8Ω输出阻抗相匹配,一个二单元的音箱通常采用1只8Ω的高音单元和1只8Ω的低音单元组成;一个三单元的音箱则可能采用1只8Ω的高音单元和2只4Ω的低音单元串联组成,或者用1只8Ω的高音单元和2只16Ω的低音单元并联组成。

扬声器阻抗与功率的关系

根据欧姆定律,当后级输出一个固定电压给喇叭时,依照欧姆定律,4Ω的喇叭会比8Ω的喇叭多流过一倍的电流,如果你会计算功率的话,你就会明白为何一部8Ω输出的100瓦的晶体后级,在接上4Ω喇叭时会变为200瓦了,除非特殊需要,没有一个扬声器的设计专家会设计出类似于2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω这样非标称阻抗系列的扬声器供应市场。

扬声器阻抗的选择建议

在选择扬声器时,应根据音响系统的具体情况和个人需求来选择合适的阻抗值,家庭影院和HiFi系统通常选择4Ω或8Ω的扬声器;而专业音响系统可能需要更低的阻抗值以提高功率输出,还需要注意扬声器的阻抗与功放的输出阻抗是否匹配。

FAQs

Q1: 为什么扬声器的阻抗不是固定的?

A1: 扬声器的阻抗不是固定的,因为它包括电阻、电感抗和电容抗三部分,这三者在向量上的总和会随着播放的声音频率而不断变化。

Q2: 如何选择合适的扬声器阻抗?

A2: 选择合适的扬声器阻抗需要考虑音响系统的具体情况和个人需求,家庭影院和HiFi系统通常选择4Ω或8Ω的扬声器;而专业音响系统可能需要更低的阻抗值以提高功率输出,还需要注意扬声器的阻抗与功放的输出阻抗是否匹配。

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