任何室內(nèi)擴聲系統(tǒng),都存在著一個根據(jù)擴聲場的聲壓級要求確定擴聲功率總量的問題,此外還有所用揚聲器的功率容量即通常所說的電功率的問題。因為電功率過小,就會達不到應有的響度、清晰度;而電功率過大,又會造成不必要的浪費。
1、擴聲功率總量
有一種簡單的估算方法比較實用,具體算法為:在應用環(huán)境的體型和容積確定后,對于只用于語言擴音的房間,所需揚聲器的電功率可按每立方米0.3~0.5W的平均功率來計算;而對于卡音樂系統(tǒng)，則按每立方米0.5~1W的平均功率來計算;對KTV、搖滾樂曲等廳堂，每立方米2~4W甚至更高。
2、揚聲器功率的計算
計算揚聲器電功率的前提,即首先必須根據(jù)室內(nèi)環(huán)境的用途確定聽音區(qū)的有效值聲壓級,并設定一個適量的峰值因數(shù)(通常綜藝多功能廳觀眾區(qū)的聲壓級定為85~90dB,峰值因數(shù)取為10dB);然后根據(jù)空間的大小選定揚聲器垂直與水平兩個方向的輻射夾角、指向特性及揚聲器的靈敏度級。在以上這些條件確定之后,才能進入實質(zhì)的揚聲器電功率的計算。
揚聲器電功率計算可參照下列公式進行:IgWs=Lp+12-10Ig(Q/4πr2+4/R)(6-1)
其中，Q為揚聲器的指向性因素,r為聲源距離,Lp為離聲源r處的聲壓級,R為常數(shù)。
從公式可以看出,室內(nèi)聲場是由直達聲(Q/4πr2+4/R)和混響聲(4/R)兩部分組成的,其中直達聲隨著距離的平方成反比衰減,而混響聲則是與距離無關的常數(shù);聲源的指向性只會影響直達聲，對混響聲的影響不大。在室內(nèi),為了保證一定的清晰度,要充分利用直達聲。
從有關揚聲器電功率的計算中,可以得出以下幾條對我們很有啟示的結(jié)論。
(1)對于較大的廳堂,單純依靠提高揚聲器功率的方法雖然可以提高聲壓級,卻不一定能提高后場的清晰度。
(2)確定揚聲器的電功率不僅與房間的大小有關,還與所要求到達的聲壓級、揚聲器的指向因素、房間的混響強度、揚聲器的電聲效率等因素有關。
(3)實際上揚聲器的電功率在相當大的一個范圍內(nèi)都能滿足使用的需要,因為功率每增加一倍,聲壓才提高3dB,功率增加10倍,聲壓才提高10dB。
(4)為了應付高潮來到時的峰值,考慮揚聲器的功率時留必要的功率余量是十分必要的。但是,音樂的動態(tài)范圍很寬,高出平均聲壓級10~20dB的峰值,就要有10~100倍的功率余量。使用中可以根據(jù)實際需要適當減小音量,在音質(zhì)損失不大的情況下,能明顯降低成本。
在揚聲器的技術指標中,通常都會給出靈敏度這一參數(shù)。定義為:在自由聲場中,即沒有室內(nèi)的各種反射聲時,揚聲器軸向距離1m處的有效聲壓級和輸入電功率之比。比如JBLSR4732的靈敏度為101dB(1W，1m)。揚聲器的靈敏度也是非常重要的指標,要達到相同的聲壓級,如果揚聲器的靈敏度相差3dB,則要求的輸入功率就相差一倍。
因為理論上的計算過于復雜和煩瑣,所以我們通常都是利用靈敏度這一參數(shù)運用"逆推"的辦法來估算出揚聲器所需的電功率。它主要依據(jù)以下兩條規(guī)則:在不考慮房間的混響和聲源指向性等因素的前提下，聲壓隨聲源距離的平方按反比規(guī)律下降,即距離每增加一倍，聲壓級下降6dB;揚聲器輻射聲壓的大小與輸入功率的對數(shù)成正比,即功率每增加一倍,其聲壓級提高3dB。例如，在一大型場館,考慮到KVM、搖滾樂曲等強勁響度的需要，要求在距揚聲器16m處達到105dB的平均聲壓級,揚聲器靈敏度為101dB(1W,1m),則逆推回去在1m處應有101+5x6=131(dB)的聲壓級;由105dB增加到135dB總共還需要增加31dB,其輸入功率達到2^10=1024(W)。
確定揚聲器的功率后,就可以據(jù)此選定輸出功率放大器。
有一種簡單的估算方法比較實用,具體算法為:在應用環(huán)境的體型和容積確定后,對于只用于語言擴音的房間,所需揚聲器的電功率可按每立方米0.3~0.5W的平均功率來計算;而對于卡音樂系統(tǒng)，則按每立方米0.5~1W的平均功率來計算;對KTV、搖滾樂曲等廳堂，每立方米2~4W甚至更高。
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