输入四个电气值中的任意两个(V、I、R、P)以解决其余两个。
以所选格式输入电压(Vrms、Vp或Vpp)。如果未知,请留空。
已知输出功率(以瓦特为单位)。如果要从V和R计算,请留空。
用于估算热耗散。A类:~25%效率,AB类:~60%,D类:~90%。
输入电气值或SPL参数
在电气模式下,输入电压、电流、阻抗或功率中的任意两个。在声学模式下,输入期望的SPL、扬声器灵敏度和听众距离。
快速参考
放大器功率级别
类别效率
如何使用放大器功率计算器
选择您的计算模式
选择“电气(V/I/R/P)”以使用已知的电压、电流、阻抗或功率值进行计算——非常适合电路分析和将放大器与扬声器匹配。如果您想根据系统需要的音量来为房间或场地选择放大器,请选择“声学(基于SPL)”。
输入您的已知值
在电气模式下,输入四个值中的任意两个:输出电压(从切换中选择Vrms、Vp或Vpp)、扬声器阻抗(使用快速选择按钮选择2Ω、4Ω、6Ω、8Ω或16Ω)、电流(以安培为单位)或功率(以瓦特为单位)。在声学模式下,输入听众位置的目标SPL、扬声器的灵敏度评级以及到最远听众的距离。
选择放大器类别和余量
选择放大器类别(A类、AB类或D类),以查看您计算功率水平的热量散失估算。在声学模式下,设置余量(以dB为单位)——对于压缩音乐,建议的最低余量为6 dB,而对于未压缩的现场或古典内容,10 dB是合适的。余量图表准确显示余量如何倍增您的功率需求。
查看结果并导出
结果同时显示所有六个电气量(有效电压和峰值电压、有效电流和峰值电流、功率和阻抗),以及放大器级别、热量散失估算和效率类别上下文。功率分配甜甜圈图显示有用音频输出和热损失之间的分配。使用导出CSV保存结果或打印结果以获得干净的打印输出。
常见问题
有效功率和峰值功率有什么区别?
有效功率(RMS)是放大器提供的连续、持续的功率,是用于评级、扬声器匹配和声学计算的标准测量。它代表在电阻负载中产生相同加热的等效直流功率。峰值功率是最大瞬时功率——对于纯正弦波,它恰好是有效功率的两倍。峰峰值电压是从负极到正极的完整摆动,是有效电压的2√2倍。在比较放大器时,始终比较有效功率评级,因为一些制造商使用峰值或音乐功率(PMPO)数据来夸大规格,这对持续性能没有意义。有效功率数值决定了放大器是否能够持续驱动扬声器达到给定的音量水平而不出现削波。
我应该使用什么扬声器阻抗?
大多数家庭音频扬声器的额定阻抗为8欧姆,因此8Ω是家庭立体声和家庭影院的标准起点。汽车音频扬声器通常为4欧姆,汽车音频低音炮通常通过并联连接双音圈驱动器以提取最大功率,运行在2欧姆。一些高端欧洲高保真扬声器为6欧姆。复古扬声器和某些专业公共广播驱动器可能为16欧姆。需要注意的是,扬声器阻抗随频率变化——额定为8Ω的扬声器在某些频率下可能降至3Ω。您的放大器必须能够驱动扬声器所呈现的最低阻抗负载,而不仅仅是额定值。
在声学SPL计算中我应该增加多少余量?
适当的余量取决于内容类型以及信号是否被压缩。对于通过限制器播放的重度压缩流行或电子音乐,6 dB的余量(4倍持续功率)就足够了。对于未压缩的音乐——管弦乐录音、现场声学乐器或人声——专业系统设计师使用10 dB(10倍功率)或更多,因为瞬态峰值可能超过平均水平10到20 dB。Crown Audio建议对于完全未压缩的语音增强系统使用20到25 dB。不足的余量并不意味着系统会立即失败——这意味着瞬态峰值会导致放大器削波,引入失真,并可能随着时间的推移损坏高频驱动器。
为什么即使在低功率水平下,削波也会损坏高音扬声器?
当放大器出现削波时,它应该输出的平滑正弦波被一个平顶的、方形的波形所替代。方形波形在数学上等同于基频加上大量高频谐波。这些高频成分通过交叉点进入高音扬声器,传递的高频能量远超过高音扬声器设计所能处理的水平——即使总功率低于放大器的额定最大值。这就是为什么在削波状态下,功率不足的放大器更容易损坏高音扬声器,而不是匹配良好或稍微超功率的干净运行的放大器。足够的余量可以防止削波,是保护高音扬声器的最重要措施。
A类、AB类和D类放大器之间有什么区别?
放大器类别指的是输出晶体管的导通角度——每个晶体管在音频周期中导通的时间。A类放大器使所有输出晶体管在每个音频周期的360°内都保持导通,达到非常低的失真,但效率仅约为25%。它们运行非常热,通常用于高端音响设备。AB类放大器——最常见的类型——使每个晶体管导通稍微超过180°,并有小的重叠以消除交叉失真。它们的效率在50%到70%之间,失真非常低。D类放大器使用高频脉宽调制快速开关晶体管的开关状态,效率达到85%到95%。它们产生的热量极少,主要用于有源扬声器、音响条和汽车音响,尽管一些音响爱好者出于音质原因更喜欢AB类。
反平方定律适用于室内吗?
反平方定律——预测每次听者距离加倍时声压级下降6 dB——严格适用于自由场(开放空气或无回声)条件下的点声源。在室内,来自墙壁、地板和天花板的房间反射增加了混响能量,部分抵消了与距离相关的声级下降。实际上,室内声场大约增加3到6 dB的房间增益,这意味着为了达到给定的声压级,你需要的放大器功率比自由场计算所建议的要少。对于关键的系统设计,声学顾问使用考虑吸收系数和房间尺寸的房间模型。这个计算器使用自由场公式来给出一个保守(安全,稍微过度指定的)功率估算——实际房间通常需要的放大器功率会比声学计算器显示的要少一些。