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PA系統,如何有效配置擴大機與喇叭?

在擴音系統中,Hi-Fi 音響或家庭劇院較為人所熟知。相對的,作為公共廣播系統的弱電工程,瞭解的人相對較少,而且很多人對兩者之間會有錯誤的理解。因為有著本質上的差異,在不同的情境應用中,擴大機與喇叭該如何有效配置就常常被詢問。

因此,本文以商用音響系統的角度,討論用於辦公大樓、學校、車站、商場、工廠等場域中的公共廣播系統,從以下三個方向來討論這個課題:

  • 擴大機的功率輸出形式及種類
  • 定阻喇叭及定壓喇叭如何區分
  • 擴大機與喇叭如何配對

認識擴大機的兩大功率輸出形式

定阻系統 (Low-impedance system):

定阻擴大機又稱低阻抗系統,採用低電壓高電流輸出。由於高電流,需選用專業的音響線材;且負載電阻固定,喇叭需與擴大機輸出的阻抗進行匹配。定阻系統多用於家庭劇院、會議室等場所,這些場所的喇叭或音箱離擴大機的距離較近,也不需要連接很多個喇叭,加上這些情境使用對音質的要求較高,需要比較好的聲音清晰度和渾厚度。

定壓系統 (High-impedance system) :

定壓擴大機也稱高阻抗的 100V / 70V Line線路,採用高電壓低電流輸出,線路損耗較小,公共廣播的喇叭和擴大機的距離相對可以較遠。喇叭是以並聯的方式連接,可連接很多個,但功率總合不得超過定壓擴大機的總功率條件之下。定壓系統在電路上使用變壓器,會對音質有所影響,不會像定阻系統那麼好,較適用於對音質要求不是很高,主要用來擴音的場域。通常多用於公共場合的公共廣播系統,如:商場、車站、辦公大樓背景音樂、學校的公共廣播等。

比較

定阻系統

定壓系統

優點

音質及音效佳

  • 系統阻抗匹配簡單,擴展性高

  • 傳播距離長、線路損耗較小、成本較低

缺點

  • 喇叭與擴大機阻抗需匹配,擴展性受限

  • 需使用專業音響線材,成本高

音質比定阻信號稍差

適用場域

面積不大但講究音質的場景,如:會議室、家庭劇院、舞台等

適用於傳播距離長的廣播系統,如:校園、工廠、車站、商場等

擴大機有哪些種類?該怎麼挑選?

擴大機的工作原理就是將各種聲音訊號進行放大,以推動喇叭發出聲音。從技術角度來看,擴大機將交流電轉變為直流電,然後依聲音訊號,將不同大小的電流,按照不同的頻率傳輸給喇叭來進行擴音。由於考慮功率、阻抗、失真、動態及不同的使用範圍和控制調節功能、產品功能定位及應用場景等,有前級擴大機、純後級擴大機、綜合擴大機三種型式。

  • 前級擴大機 (Pre-amplifier):或稱前級功放、前置放大器,接在音源和後級擴大機之間,主要目的是放大電壓,起到訊號放大的作用,可提供合適的音頻電平訊號並調節音質,在擴音系統中對音色影響占重要的角色。
  • 純後級擴大機 (Power amplifier):或稱後級功放、純後級功放等。它是接在喇叭之前,主要的目的是將音頻訊號進行放大,提供足夠的功率驅動喇叭發聲的設備。一般在說的擴大機,指的就是純後級擴大機。
  • 綜合擴大機 (Mixer amplifier):或稱合併功放,是將前級擴大機與後級擴大機的電路作在同一台機器裡,功能即兩者的結合或加入更多功能,例如:獨立音量控制或加入EQ IN/EQ OUT 連接埠,可外接專業混音機或數位音效處理機等進階應用功能的綜合型擴大機。

在商用公共廣播系統中,講求高效的訊息傳遞及成本效益,以純後級擴大機或綜合擴大機較為普遍。例如,在大型場域的辦公大樓、校園或商場廣播,選擇純後級擴大機較為合適;在教會、會議室、演講廳等,選擇綜合擴大機為佳。

如何區別定壓喇叭與定阻喇叭?

通常在喇叭的產品標籤上都會標注,或是打開喇叭背蓋。定壓喇叭有一個變壓器,定阻喇叭則無變壓器。商用公共廣播系統的校園、商場等場景,較常見到定壓喇叭;家庭劇院、會議室等,通常為定阻喇叭。

BXB WS-668 / WS-668T 定壓 / 定阻壁掛喇叭

選擇定壓或定阻喇叭的基本原則:在佈線距離長或大範圍、喇叭數量多、對音質要求清楚為訊息傳遞為主的應用情境下,選擇定壓喇叭;在佈線距離較短,通常在 10 公尺內、喇叭數量少於 4 個、對音質音效要求高的應用情境,則選擇定阻喇叭。

如何配對擴大機與喇叭?

選擇定壓還是定阻系統,主要是看用在什麼場所、什麼樣的環境、想要達到什麼樣的效果。一般而言,定壓擴大機接定壓喇叭,定阻擴大機接定阻喇叭。在會議室或家庭劇院應用情境,大多是使用定阻系統來追求音質;在大型商用應用,普遍使用的是定壓系統,可達到較高的成本效益。

在技術不斷進步之下,很多公共廣播系統的擴大機都同時具備定壓及定阻的連接埠,可同時對接定壓及定阻線路,一台擴大機即可滿足會議室或校園的多元應用需求,是在建置公共廣播系統時更好的選擇 ( 推薦:擴大機系列 )

BXB PA-5120P1 120W 前後級綜合擴大機,同時提供定阻及定壓輸出

更多擴大機與喇叭 Q&A

  • 定壓擴大機可以接定阻喇叭嗎?

擴大機與喇叭不能混接,定壓擴大機需接定壓喇叭,定阻擴大機接定阻喇叭。如果把定壓擴大機輸出的電壓訊號接入定阻喇叭,當功率過大時,將有把喇叭燒壞的風險發生。另外,定阻喇叭在連接擴大機時,需注意擴大機的阻抗是否匹配,如果阻抗不匹配,也會有喇叭燒壞的風險。

  • 定壓擴大機的 100V 線路與 70V 線路,該怎麼接?

定壓喇叭對接擴大機時,會有100V、70V 與 COM 端三個連接埠,要留意對接的連接埠。當一個 10W 喇叭接入的是 100V 及 COM 端,喇叭將會按照額定功率 10W 來工作;但是,如果 10W 喇叭接在 70V 線上,因為 100V 與 70V 功率差一倍,這個喇叭就會用 5W 來工作,音量就會比較小。

  • 喇叭如何應用在各種不同場景?

由於商用場景多元,您可選擇帶有「功率切換旋鈕」的喇叭來適應各種場景需求。例如: BXB 的 WS-8140 的音柱喇叭具有「功率切換旋鈕」,在室外或半室外如風雨球場的場域,可切換到大功率來使用;在室內,如會議廳的應用,可切換到 6 / 8 歐姆低阻抗來使用,讓系統整合更有彈性。

BXB WS-8140 可調式音柱防水喇叭及功率切換旋鈕

卡訊電子專注在商用擴音系統已有 30 年經驗,提供麥克風、分區廣播、公共廣播、擴大機、喇叭等完整的產品解決方案,可滿足各種教室、校園、球場、商場、工廠、辦公大樓等多元應用情境需求。卡訊在全世界超過 50 個國家擁有代理與經銷通路,歡迎透過以下表單與我們聯繫。

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