扬声器功率的标准

扬声器功率的 扬声器的功率是扬声器最为重要的指标。在声频工程的系统设计，决定扬声器与放大器之间的功串匹配以及音箱(扬声器系统)设计等过程中，不必须清楚地知道并理解扬声器的功串数值及其含义。而目前各国不同厂家在杨声器之名牌上所标的功率值，其含义住往各不相同，因而数值上住住有很大出入。 我国近年己统一制订了扬声器功率的国际(GB9396—88)，基本上采用国际电工委员会(IEC)所厘定的方法。但国外有些名牌产品如美国的JBL和EV，仍然分别采用各自特殊的标准。本文将对扬声器功率的国标和部份国际标准分别作一简介。 过去很长一段时间我国各杨声器制造厂家对输入杨声器的功率都采用“标准功率”的数值，在这个功率上规定了谐波失真是在馈给扬声器 标准功率的恒定电压下测试的，所测得的非线性失真系数不应超过给定扬声器的规定值。因为标准功率是由失真值的大小确定的，失真值又不能超过一定的要求，所以标准功率都定得比较小，通常是低于其它类型功率的。长期接触标准功率的读者难怪会觉得国产扬声器斯标出的承受功率比国外扬声器低得多。 为了消除扬声器的不同类型功率在定义上的混乱，国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，缩写 IEC)颁发了《电声器件扬声器》标准，提出了所有到会国家一致采用的下面几种扬声器功率:最大噪声功率(额定噪声功率)‘最大正弦功率、长期功率(额定长期最大功率)和短期功率等，这些功率指标均与失真无关，现分别作简要介绍. (1)额定噪声功率(Rated Nojse Power): 其定义为:连续向扬声器输入模拟噪声信号(将粉红噪声经过带通滤波和限幅后的信号)，在100小时内连续工作没有过热和机械损伤，这个功率就称为扬声器的额定噪声功率。该功率的大小与失真值无关，所以通常比前述的标称功率大1.5~~3倍左右。目前国内外厂家生产的扬声器，铭牌上的标志最常见的就是这个功率。人们进行音响系统设计以及扬声器与放大器的匹配时也都采用这个功率。额定噪声功率还有其它名称，如最大噪声功率(Maximum Noise Power)、连续粉红噪声功率(Continuous Pink Noise Power)或简称为连续功率、噪声功率等，其含义是相同的。 (2)额定最大正弦功率(Maximum Sinusoidal power)，亦称为连续正弦波功率(Continuous Sine Wave Power)或均方根(RMS)功率: 这是一种在给定频段送入单频的连续正弦信号，内送入单频的连续正弦信号，连续工作一小时，在此功率下扬声器音圈振动不应产生打底声?扬声器没有过热和机械损伤。由于该功率不受给定的非线性失真的限制，所以该项功率也是高于标准功率的. (3)长期功率(Long-Term Power，亦称为额定长期最大功率): 这是一种在给定频带内专门规定的噪声信号功率。扬声器承受此功率在1分钟内不会引起永久性的机械损伤(每两分钟时间间隔试验重覆10次)。这项功率比前面提到的额定噪声功率又要大许多。例如国光丫D200—6型扬声器的标准功率为5W，而额定长期功率为30W。 (4)短期功率(Short-Term Power，亦称为额定短期最大功率): 也是一种专门的噪声功率，这种噪声信号的类型与确定最大噪声功率相似，其定义为扬声器工作1秒钟，停60分，重覆60次。在承受此功率过程中不会引起永久性的机械损伤。该项功率是所有命名功率中标值最大的。通常比标称功率大8—10倍。有些厂家称之为峰值功率(Peak Power) 。 除上远IEC标准外，在工程实践中还会遇到音乐功率、节目功率以及EIA(美国电子工业协会)标准、AES(美国声频工程协会)标准甚至各厂家自定的标准等，下面分别简介。 (5)音乐功率(Music Power)又称为节目功率(Program Power): 取决于使杨声器承受250HZ以下短期正弦信号的能力，听起来没有明显失真，也没有永久性机械损伤。这个功率值既考虑扬声器所产生的失真值，又考虑扬声器的永久性机械损伤值，是德国标准DIN所采用的。 (6)EIA RS—426标准: 美国电子工业协会(Electronic Industries AssoCiatio、缩写EIA)，在EIA RS—4264标准中规定，将一特别的测试噪声信号加至杨声器该噪声信号的频谱分布较为接近实际的节目信号，并且要在扬声器上持续8小时之久，还要求被测扬声器能承受比此噪声功率高四倍的瞬态峰值。显然，这对扬声器的机械结构和热性能是很严格的考验。这样测试而得出的数值可能要低于采用正弦波法所得到的数值，但按此数值与功率放大器相配合则不易毁坏扬声器系统。美国EV公司的产品就采用EIARS—426作为测试扬声器功率承受能力的标准方法，并将其能承受8小时的功率称为“长时间平均功率”，或“噪声功率“，而将4于该功率的功率称为“瞬时功率”。 (7)AES标准: 美国声频工程协会(Audio Englneering SoCiety，缩写AES)的标准规定，将粉红噪声(见注)作为测试信号加至扬声器，连续工作两个小时，没有出现过热或机械损伤，这个功率称为“额定输入功率(AES)”或“连续粉红噪声功率(AES)”。美国著名的扬声器厂家JBL就是采用AES标准。 注:“白噪声”和“粉红噪声”都是一种无规则噪声，具有连续的噪声谱。“白”和“粉红”这两个词是指噪声频谱而言，从光谱学中借用过来。白噪声中包含有各种频率的噪声、并且能量分布是均匀的，粉红噪声与白噪声不同之处在于，它的功率语密度与频率成反比。在对数坐标中，其输出为一水平直线;在线性坐标中，其输出以每倍频程3MB下降。