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Gain(增益) 或許您在其他網頁上看到相同的文章,這篇文章是我在二十年前發表的一系列文章之一,但是你現在看到將會比較完整,我也會再提出更多的知識和各位互勵!
分類:音響知識
2006/11/01 16:54
音響理論基礎入門 - Gain(增益)
談到放大器就必須了解增益所代表的意義,由一個小的信號Level(電平)經過放大電路成為大的信號Level ,也就是說由小變大之間的差異就叫增益,也叫放大率,反過來叫衰減率,原則上我們採用倍數來計算,不過因為常常會在好幾萬倍的情形下所以我們採用了dB這種標示單位。通常放大器在相串的情況下放大倍數是相乘的dB數是相加的,比如說一部前級的平坦放大器,當輸入信號電壓為0.1V時,而輸出電壓為1V這種我們稱之10倍放大器,也就是具有+20dB的放大能力,如果以0.1V的輸入而能有10V 的輸出時,稱此放大器為百倍放大,也就是+40dB放大能力。如果我們將信號電平減少到百分之一時,就叫-40dB衰減。比方說有一個20dB放大器後面又加一個20dB放大器然後又再加一個20dB放大器這樣看起來就是20dB+20dB+20dB=60dB再看20dB=10倍, 10倍x10倍x10倍=1000倍
下表是放大倍數和dB之間的關係及換算
放大倍數 │ 1 │ 2│ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 10│
電壓增益(dB) │ 0 │ 6 │ 10│ 12│ 14│ 16│ 17│ 18│ 19│ 20│
例如60dB的電壓增益比
60dB=20dB+20dB+20dB
1000倍=10×10×10
例如50dB的電壓增益比
50dB=20dB+20dB+10dB
300倍=10×10×3
在音響系統內,一般以信號源的輸入電平決定放大的增益,基本上分低電平輸入及高電平輸入及高電平輸入兩部份,低電平大部份指唱頭輸入包括MM、MC,(加昇壓器後)麥克風輸出。高電平信號則指錄音座,CD、DVD及一般大部份音頻信號源的輸出信號。
在標準的前級一般增益是十倍也就是20dB如果輸出推動後級約100W的電壓在滿功率是1V時前級的信號輸入端應該是0.1V也就是說它在0.1V時已經滿載了,超過一定造成失真及過荷現象,但是一般的CD播放器它的輸出最少也有1V當這樣電壓輸入後一定要用一個衰減器來調整,也就是音量控制器,如果要減掉90%剩十分之一時就是 -20dB的衰減,這時還是滿功率輸出,意思就是說我們在用音響控制器的范圍是在整個控制器的十分之一的裡面在變動,雖然在用的人表面看不出來,因為它是用指數來分配的,所以用在音響控制的電位器一定要用A型,如果用B型就是平均型,結果你必須要在最小端十分之一範圍內調整,是不是很難用。
我想提出和增益有關的重要觀念,1.決定增益大小是由放大電路回授量的比值決定,或由變壓器內線圈的比值來改變,和電晶體本身的放大係數無關,所以晶體的放大率和配對對輸出的音量大小無任何關係。2.增益的控制一般均為以電位器做為衷減增益的控制器。總而言之電路內的回授量及阻抗的匹配才是決定增益大小真正的方法。3.音響控制器的位置和輸出功率大小無關,因為它是一個衰減器,只和輸入信號大小及放大器的增益有關。
最後我再談點功率大小和輸出電平的關係。
輸出功率 喇叭負載 輸出電壓 輸出電流 輸出增益 輸入信號電壓
20 W RMS 8 12.66V 1.58A 29dB 0.45V
50 W RMS 8 20V 2.5A 29dB 0.71V
100 W RMS 8 28.28V 3.54A 29dB 1.01V
200 W RMS 8 40 V 5A 29dB 1.42V
由上表我們瞭解功率的大小和增益不能混為一談,小功率和大功率只能由音量控制器上不同的位置達到滿功率的輸出,不是音量控制器上同一位置時的音量大小來決定。當然各個廠商機種均有不同的增益不能做為好壞大小的依據。 |
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