音箱功率计算

1、音箱功率计算音箱功率计算 热3 已有 616 次阅读 2009-11-20 16:55 标签: 音箱 功率 音箱功率计算音箱功率计算(1) 一、 声压级计算式 下式是声场中，在 r 距离上，某点的声压级较为方便的计算公式： SPL=PWL+10log(Q/(4*3.14*r*r)+4/R)，式中，SPL：在 r 距离点的声压级，单位(dB) ，声压级基准是 0dB=20Pa。PWL： 声源的声功率级，单位(dB) ，声功率级基准为 0dB=10- 12W。声功率是指在音箱上输出的声音功率，并非放大器输出给音箱 的电功率。声功率级是以分贝表示的声功率。因此，声功率 1W 就是声功率级 120dB

2、。Q：声源的指向系数。当声源在房间 中央，四面不着边，声能以球面方式辐射，指向系数就为 1。声源放在地面中央，以半球面方式辐射，指向系数就为 2。 置于两墙面交棱上，以 1/4 球面辐射，指向系数为 4。置于房间角落，以 1/8 球面辐射，指向系数为 8。r：该点离声源的距 离，单位(m)，R：房间常数，单位(m2)，S：室内表面积，单位(m2)，a：室内平均吸音率，无单位。 房间常数 R 表示了这个房间对声音的处理能力，与房间的墙面面积和吸音能力有关，大房间这个值较大。是平均吸音率， 一个小于 1 的常数。象教室那样所谓声音比较活跃的房间，约 0.25；而象寝室那样缺少混响的房间，吸音力较好

3、，则约为 0.35。 式中，括号内左边的 Q/4r2 表示直达声的声压，它与距离的平方成反比。右边的 4/R 是与房间有关的反射声的声压。这二项 之和就是声源在该点产生的声压，一般用分贝来表示。由于通常声源位置处定为 0dB，所以其它各点都是负数。只要知道了上 式中的各量，代入此式运算即可。 二、声压级衰减量曲线求解 当 A 点为 Q=4，R=100 时，距离为 3m 处的声压级衰减量的求解过程：在指向系数处找到 Q=4 的水平线，向右沿伸到 与 3m 斜线的交点，然后垂直向上找到与房间常数 R=100 的曲线的交点。这就是 A 点，再水平向左沿伸到纵座标的交点，就 能读出声压级的衰减量为 1

4、1dB。 再举一个更加接近实用的例子，分别用计算式的后面部份和曲线两种方法求解。有一长 5.4m，宽 3.6m，高 2.5m 的房 间，墙面平均吸音率=0.3，若音响放在房间一面墙的前方，带音箱架，紧贴后墙，听众席离音箱 3m。问此时的声压级衰减量。 首先不管哪一种解法都必须先计算出房间常数 R。房间的六个表面积： 首先看函数式求解过程：式中左边一项为 Q/4r2=2/432=0.0177，右边另一项 4/R=4/36=0.125。所以，声压级的衰减量 为 10log(0.0177+0.125)= 8.5dB。图解过程如下：从 Q=2 线r=3 线，在 R=2050 的空间估算出 R=36 的

5、位置，打上一点 “B”， 再向左读出纵座标上的衰减量即可，也是8dB 多一些。 音箱功率计算音箱功率计算(2) 三、音箱的输出功率估算 以上计算的衰减量还需加上声功率级 PWL 就可以得到该点的声压级。所以还必须知道如何计算声功率。声功率是从音箱输 出口开始算起的，所以首先要了解清楚音箱的灵敏度或输出声压级概念。音箱的灵敏度定义为 1W 电功率输入，在 1m 处测 得的声压级，单位为 dB/W/m。这是音箱的固有特性，当这个值为 92dB/W/m 时，音箱的电声变换效率为 1%。即放大器需输出 1 00W 电功率才能换得 1W 的声功率。若灵敏度不到 92 dB/W/m，那么 100W 的电功

6、率还换不到 1W 的声功率，而且差 3dB 就相 差一倍。例如，89 dB/W/m 灵敏度的音箱，需要 200W 电功率才能得到 1W 声功率，而 86 dB/W/m 的音箱，需要高达 400W 的 电功率才能获得 1W 声功率。 用这些关系可以把电功率转换为声功率 PWL ，PWL=10log(声功率输出W/10- 12W)，声功率 1W=120dB 声功率级。对于灵 敏度 92dB/W/m 的音箱，用 100W 电功率驱动时的 PWL 为 120dB。其实在实际运用时，根本不必考虑声功率这概念，可直接用 输入给音箱的电功率和音箱灵敏度两项来推算出 PWL。 例如，有一单管 2A3 立体声放

7、大器，每声道 3.5W，合计 7W，音箱灵敏度为 92dB/W/m，那么 PWL 有多大？3 米远处的声 压级有多大？此时从声功率角度来考虑，用灵敏度 92 的音箱的话，两音箱总声功率才 7/100=0.07W，用分贝表示则 PWL 为 12 0+10log0.07=120- 11.55=108.45dB，或直接用电功率来推算更简单 PWL=10log(7/10- 12)=108.45dB，当然，这一结果也是对灵 敏度 92 dB/W/m 的特定音箱来说的。在那个房间的 3m 处听，加上上面已算出的声压级衰减量- 8.5dB，则可得实际声压级 SPL= 108.45- 8.5100dB。 如果

8、音箱的灵敏度不是 92 dB/W/m，只要加上实际音箱灵敏度与 92 dB/W/m 的差值即可。用倍数或实际电平来算是很麻烦 的，用分贝只要加加减减就可以了。例如，这时的音箱灵敏度才 88 dB/W/m，那么，声功率级就是 108.45+(88- 92)=104.45dB， 若音箱灵敏度更高为 94 dB/W/m，则 PWL=108.45+(94- 92)=110.45。3m 处的声压级相应地变为 96dB 和 102dB。 声压级也可 以用噪声计或声压表来衡量，但测出的值是音乐平均电平，比音乐峰值电平要小 10 个分贝。即仪表指示的音乐电平为 88dB 时， 实际音乐中的峰值电平有 98dB。也就是说，你在音乐现场听得正合适的声音，用仪表测出为 88dB 的话，那么音响重放系统要按 在听众席上有 98dB 的声压级来设计。 至此，我们知道了在已明条件下，如何计算某点声压级的方法。其中某些参数是如何获得或如何设定的还不清楚。另外，对 音响和家庭影院爱好者来说更加重要的如何按要求的声压级来设计功放功率，选择音