關于功放參數的詳細理解二

人氣:713發表時間:2022/1/13 11:10:50

接著上一篇《還是功放和音箱那些事情》

 

在上一篇里面,解釋了【峰值因數越低,信號越兇猛】

也解釋了【功放的MAX輸出(RMS)功率】和【音箱的MAX承受(RMS)功率】它們有著不同的測量方式,正式因為功放是用 3dB峰值因數的正弦波測量,而音箱是用6dB的粉噪進行測量,之間有著3dB的落差。所以,這樣的話,600瓦8歐的功放,推300瓦8歐的音箱,無論是播放音樂還是(6dB峰值因數的)粉噪,只要信號沒有clip,都是 安 Q 的。

 

如何來理解 峰值因數  把它變成自己的東西呢?

峰值因數 =  峰值(dB單位) -  RMS值(dB單位)

 

峰值是MAX“那個東西”,

RMS值是“平攤化的那個東西”,

平攤了就比較小,這個RMS值越接近峰值,那信號就越密集

這個RMS值跟“平均值”理念上是一樣的。但是,由于音頻信號是一正一負,如果按照“平均值的算法”Z H 結果就會抵消為零,所以采用了,先求N個數的平方和,在除以N得平均值,再開根號,簡寫:RMS

RMS是三個單詞的首字母,Root(根)Mean(平均數)Square(平方)

 

舉一個生活中常見的例子

數學 KS,

A班的學生,有一個小孩,成績ZH,得到100分,這叫“峰值”,平均成績是60分,等效于我們剛剛講得RMS值。

A班的“峰值因數”是  100 -60 = 40     //此處峰值因數加了引號

 

B班的學生,有一個小孩,成績ZH,得到100分(這叫“峰值”),平均成績是80分(等效于我們剛剛講得RMS值)。

B班的“峰值因數”是  100 - 80 = 20

 

所以,你看,B班是不是厲害一些,因此:【峰值因數越低,信號越兇猛】

 

臥槽,裝神弄鬼的,原來這么簡單,以后再也不會被“峰值因數”嚇尿了把,另外峰值因數簡稱:CF        //讓我想起了穿越火線

 

問個問題,把思路拉回來,用600瓦8歐的功放,推300瓦8歐音箱,就算播放不失真信號,也可以有辦法可能燒掉音箱,怎么做,你猜?

 

你有3秒鐘時間

 

1……

 

2……

 

3……

 

播放一個正弦波,開到600瓦不失真,猜到了嗎?

當然這個正弦波是有講究的,還要看阻抗曲線的最D點在哪里,這又是另外一個故事了。//這句話寫在這里,主要為了給噴友看的

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我們這里很少使用專業術語,主要是怕初學者看到那些高大上的詞語,嚇屎嚇尿,其實,那些詞語就是提升逼格用的,如果你不懂基礎原理,你去使用那些逼格很高的詞語,遇到真正懂的人,那你的逼格會一落千丈,相反,用一些落地的詞匯,不會顯得你無知的,因為你是真懂,不是假裝懂。所以,當你是假裝懂的時候,你去和一個工程師對話,千萬少用專業術語,因為你很可能說錯,導致工程師誤解,給你指出了反方向。

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前面提到功放在測量它自身MAX輸出功率】的時候要使用到【負載電阻】,記得嗎?

不接電阻=空載

8歐電阻=8歐負載

4歐電阻=4歐負載

2歐電阻=2歐負載

/**************************

當然電阻自身功率最H越大越好,電阻功率小了會燒掉了,電阻功率的大小不會影響測量準確度,僅僅是怕它燒掉而已

我想此時噴友又要來了,又要從微觀上面來講電阻,哎,我認輸!

*****************************/

請問,負載阻抗不同,有什么區別?

使用8歐負載,測量出來是8歐阻抗下的功率,標為8歐多少瓦

使用4歐負載,測量出來是4歐阻抗下的功率,標為4歐多少瓦

使用2歐負載,測量出來是2歐阻抗下的功率,標為2歐多少瓦

 

看懂了沒

 

也就是,廠家給你標  8歐4×1300瓦,4歐4 × 2000瓦,實際上,講的是:

8歐負載的時候,測量出來每個通道有1300瓦

4歐負載的時候,測量出來每個通道有2000瓦

/*******************************

當然,有沒有這么大的能力,那也不一定,四個通道全開滿,估計是達不到的,這還和功放里面的電源有關系。

********************************/

近似,近似,近似的告訴你

你接的是8歐的音箱,功放能夠為你的這個音箱提供1300瓦/通道

你接的是4歐的音箱,功放能夠為你的這個音箱提供2000瓦/通道

 

此時有人會問:哇!get了,突然眼前一亮,原來4歐這么牛逼,那我以后都用4歐好不好,但是我的音箱是8歐,怎么搞成4歐,4歐這么厲害,是不是音質會差很多??!

如果你存在上面這些問題,那么我告訴你:

1.我不討論音質,4歐也有好音質,8歐也有好音質,2歐也有好音質....

2.你繼續看完,你看書的時候喜歡跳頁,那我就實在幫不到忙了

3.你入行沒多久,老老實實學點基礎肯定錯不了的

 

那假如,我知道功放是8歐 4*1300瓦,能不能算出4歐的情況下,每個通道最多輸出多少瓦呢?

答案是:算不出來,需要學《算卦》這門學科,我說過了,玄學領域我實在笨得跟一條狗似的。已經說過一次了,小朋友們就喜歡問一樣的問題。

 

不過規律還是有一點點可以分享的

就是,功放的【峰值電壓】或者【MAX輸出RMS電壓】會隨著【負載阻抗】的降低而降低

我們再來回想一下,【峰值電壓】是什么,【MAX輸出RMS電壓】是什么

還記得嗎

 

功放的功率=功放的MAX輸出功率

                 =MAX輸出RMS電壓×MAX輸出RMS電壓÷負載阻抗

 

反證一下:假如,無論是8歐還是4歐負載,功放的【MAX輸出RMS電壓】是不變的,那我們來算一下。

假設,功放的【MAX輸出RMS電壓】用電壓表測量出來=80V ,測量的時候接的是8歐的負載

那么,計算RMSMAX輸出功率:80×80÷8 = 800瓦

-------------這個功放是8歐800瓦

好了,現在我接4歐了,先不測,我們就假裝它MAX輸出RMS電壓還是80V好了,那么,計算RMSMAX輸出功率:80×80÷4 = 1600瓦

8歐是800瓦,4歐是1600瓦,剛好兩倍哦,哈哈,做美夢把!

 

/***這個RMS電壓是怎么測出來的,上一篇文件里面有寫哦,這里就不重復寫一樣的東西***/

 

實際上,4歐負載的時候,再次測量MAXRMS輸出電壓,會發現,已經沒有80瓦了,具體是多少,我也不知道,我還沒有學《算卦》。

 

這是為什么呢?為什么在4歐的情況下【MAX輸出RMS電壓】會減少呢,當然【峰值電壓】也減少了,這是因為,功放‘貯備電流’的能力是有限的,或者說‘轉換電流’的能力是有限的。

//可能還有一些噴友要說內阻,又要說阻尼系數

 

說得好好的【電壓】,這么又蹦出來一個【電流】!臥槽!深深的陷入絕望,回頭是岸把!

 

我們重新來理解一下【電壓】和【電流】還有【功率】三者的關系。

功率 = 電壓 × 電流

我估計,上了9年義務教育的人都知道這個公式,但是,我們今T要來深刻深刻更深刻理解它一回。

//下文引用孫子兵法里面的   《軍形篇》和《兵勢篇》的“形”和“勢”的概念

電壓:理解為“勢”,勢=趨(驅)勢

電流:理解為“形”,形=實體

功率:就是總體的“形勢”,力量,實力,殺傷力!

 

電壓大,電流小,有勢無形,功率小

電壓小,電流大,無勢有形,功率小

電壓大,電流大,有形有勢,功率大!

 

一杯水,放在地上,無形無勢,沒威力

一杯水,放在3樓,有勢無形,沒威力

一個大鐵球,放在地上,有形無勢,沒威力

一個大鐵球,放在3樓,有形有勢,很危險

 

看懂了嗎?

電壓:勢,趨(驅)勢也 

電流:形,實體也

 

雖然說“大勢所趨”,也就是電壓非常高的時候,很危險

但是,如果最終產生的電流不夠,殺傷力還是不夠的。

又有個詞叫做“形勢所迫”,當“形”和“勢”一起來的時候,那就由原來的“趨”,變成了“迫”,意思知道嗎,迫這個字,就是被強迫,就是,死得很慘??!

我奉勸各位朋友,安Q用電,小孩要在大人的監護下看這篇文章。

 

功放輸出的【電壓】有限,就是【峰值】,功放輸出的【電流】,也是有限的,不可能無限大,功放的【電流預備能力】(或者叫做電流儲備能力,電流轉化能力),就是實實在在的這個【形】

 

看個式子:電流=電壓÷電阻

說明什么??電阻越小的時候,電流就會越大,剛剛說了,電流不會無限增加的,因為,它是【形】,實體總是不會自己變大的。在8歐的時候,電流還“蘊藏”了一些,4歐的時候,電流全吐出來還不夠,所以,此時,因為沒有了“形”,“勢”則下降。臨床表現為:電壓下降!

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還是不懂,那我再舉一個例子,村子里有一個惡霸,家里有錢,養了100個D手,這是“形”,大家都怕他,見他躲得遠遠的,這表現為一種“勢”,有些人一起反對他,他會派人把他們一起暴打一頓,這表現為“輸出功率很大”,反抗他的人不多,他只需要派50個人,就能打得別人落花流水,惡霸表現為,很強“勢”。(村民平時交流溝通比較小,阻隔了,代表“阻抗高”)

有一T,有個年輕人實在看不下去了,開始暗中組織村民聯合起來反抗,他終于組織了200個壯漢(村民們交流溝通加強了,阻抗降低),聯合起來去惡霸那里算賬,惡霸派出了所有的D手,但是,還是不夠用,惡霸被狠狠的修理一頓,大家都不怕他了,見他不用躲,這表現為“勢”下降了。

***********************************/

 

形勢暫時討論到這里

   上一篇中并沒有提到功放輸入的情況,僅僅只是考慮了功放的輸出,歐姆定律,反復的使用到吐。

對于音響系統,我們也大多數采用逆向思維方式。先看結果需要什么,再去為這個結果做各種準備。

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逆向的思維方式,先看結果,再推演過程。

舉個例子:比如,我明天下午4:00要去上海開會,關于新項目融資6000萬的事情,今T在廣州又有一個重要的會議,所以只能明T早上出發。

浦東機場離會議地點打車需要1小時,因此3點前,我必須到達浦東機場。我就查機票,發現飛行時間需要 2個半小時,加上有延誤的風險,所有我必須提前1小時,好有時間面對風險。那么必須3-3.5= 11點半就要從廣州白云機場出發,先買好11點半之前的機票,發現起飛時間是11點,那么我必須在10點到達白云機場,我住的地方離白云機場坐地鐵最快,需要40分鐘,加上步行時間20分鐘,也就是1小時,推導出我需要在9點出發,這就是逆向思維方式,先看結果,再推演過程。

*************************************/

 

前面已經講完了輸出結果,接下來,我們看往前看一個過程,也就是,功放的輸入和輸出之間的關系。

 

輸入是什么?就是你往功放里面送的那個信號,對吧,功放有兩個通道,我們現在只看其中一個,認為兩個都是互不相干的。后文中都是這樣講的,我們先只講功放的一個通道,另外一個通道(或者另外3個通道)也是一樣的。你可以認為,功放就是兩個單獨的通道拿502膠水粘到一起去了,我們現在只看其中一個,當然,實際功放多通道它們共用了電源。

/*噴友們,你要說兩個是有干擾的,我這里也無力反駁了,你對你對。我這里是初學者教程,先學走路的教程*/

 

功放 是“功率放大器”的省寫,顧名思義:把功率進行放大

就是,把小功率變成大功率

 

【小功率】從哪里來,【大功率】往哪里去?

【小功率】從前面的信號輸入口來,【大功率】往音箱去

 

那具體放大了多少呢?是不是和功放的輸出功率有關?

不不不,和功放輸出功率無關,無關!無關!無關!

//噴友們,此時你要說什么我都知道,稍安勿躁

 

對,就是無關!我認為它就是無關!    //噴友此時有話要講

比如:一臺功放它的輸出功率可以很大很大,但是它的放大倍數很小,可以的,沒問題,這可以是個好功放!

又如:一臺功放它的輸出功率可以很大,它的放大倍數很大,也可以的,沒問題,這也可以是個好功放!

 

/*************************************

放大倍數,大,不是一種真正的能力

輸出功率,大,才是真正的能力

來個不恰當的比喻

有個人,總喜歡放大自己的功勞100倍,總喜歡放大別人的錯誤100倍,但是,英明的領導并不會相信他的!

真正的能力,是實實在在交出去的東西

**************************************/

 

總結,功放【MAX輸出的功率】和【放大倍數】,沒有直接關系!

 

那,什么是放大倍數呢?

難道是:輸出功率÷輸入功率 = 放大倍數   錯錯錯!

 

因該是:輸出電壓÷輸入電壓 = 放大倍數

結合前面說過“形”和“勢”,再看此時的“放大倍數”,你可又理解深一層

我們看的是  【電壓】而不是【功率】 !

 

那么這個【輸出電壓】是指MAX輸出RMS電壓嗎?

又錯了!又錯了!

 

這里的【輸出電壓】和【輸入電壓】是實時的,是變化的,但是,它們的比值是不變的!

 

整理一下:【輸出電壓】和【輸入電壓】是實時隨著音樂而變化的,但是它們的比值(也就是放大倍數)是不變的!

 

這是什么情況呢?看個圖你就知道了。

 

80%的人,平生最討厭看圖,尤其是你這破心電圖

 

還是不能夠理解,為什么【放大倍數】和【功放的輸出功率】沒有直接關系,對嗎?

主觀想法里面,大家都是覺得:功放的放大倍數大,功率就一定得大,是嗎? 這叫形而上學。做技術的不要太主觀了。

    我又用一個比喻來跟你講一下:

    現實生活很難找到一個相類似的常用的機器,所以我虛構一個不可能這么的機器出來,就是:有一個打印機,它的前端連接一個照樣機,當我按下按鈕,這個照相機會拍下一個現成的照片,然后放大打印出來,我把這個機器取名叫【照片放大器】

 

那么,這個【照片放大器】和【功率放大器】有什么相同之處呢?

 

這下你要是再看不懂,趁早轉換把

所以【放大倍數】和【功放的輸出功率】沒有直接關系,對嗎?

并不是放大倍數越大,功放的輸出功率就越大,看懂了嗎?沒看懂,你可以停下來思考一陣子,看懂了就繼續

 

放大倍數一般是多少呢?那我就說不上來了,因為不一樣的功放,有著不一樣的放大倍數,同一個功放,有著多個放大倍數,可以調整切換的

 

我們用兩種典型的功放來說明

1. 

直接顯示放大倍數的功放(電壓增益)

2. 

3. 

顯示MAX輸入電壓的功放(輸入靈敏度)

4. 

 

5. 

先看第一種:直接顯示放大倍數的功放(電壓增益)

下圖是一個功放的背面板的一些標識,三個小小的撥檔開關,每個開關有上下兩個擋位,因此3個開關×兩個擋位,排列組合的原理(高中排列組合的知識,不是簡單的3×2=6?。?span>,一共8種組合,這8種組合對應了8種不同的放大倍數。

 

放大倍數,怎么看?怎么是多少dB呢?

難道44dB就是44倍?錯錯錯錯錯!

 

這個用dB表示的放大倍數,我們給它取另外一個名字:

一來區分單位,二來有助于提高逼格,你說好不好,當然好!

叫做:【  電壓增益   】         //是不是立馬高大上起來了

 

【電壓增益】和【放大倍數】之間,到底是什么關系呢?

 

電壓增益=20×lg(放大倍數)

 

臥槽,又是lg,我不喜歡,我討厭lg!

你有手機嗎?別裝了,我知道你有,要不然看不到這篇文章

現在我教你用你的手機算一個算術:問,放大倍數=100倍,轉換成電壓增益是多少?

手機要用科學性計算器(手機放橫的),不要那種普通型的

 

在華為手機里面算,注意里面有個log

 

不用按 等號 ,答案就已經出來了  40

電壓增益 = 40dB

現在我們試一下蘋果手機

電壓增益=20×lg(放大倍數)

為什么這里要寫成‘Lg’呢,華為手機里面寫成 log,蘋果手機寫成 log10,這到底是什么意思呢?

其實完整的格式,應該這樣寫

電壓增益=20×log10(放大倍數)

正統數學的表達格式里面有個規定 log10 可以簡寫成 lg

華為和微軟公司,這兩大巨頭,它們的log10可以直接寫成log,你耐我何?

所以,我以后還是寫成“lg”好了,因為那個“小10”,寫起來麻煩!

lg寫起來又簡單,又正確,華為和微軟,你們愛咋地咋地。

 

現在我隨便出一個題目你算一算,算不出來,勸你轉行!

問:已知放大倍數=79倍,那么對應的電壓增益是多少?答案我就懶得寫了

現在我有一個問題,問:電壓增益=35dB,放大倍數是多少?又難倒了不少英雄好漢。

放大倍數=10的(電壓增益÷20)次方

tnnd看不懂!

那我換一種寫法吧,下圖

 

tnnd還是看不懂!

算了,我教你用手機計算器

問:電壓增益=35dB,放大倍數是多少?

首先,華為手機,請用科學型計算器(橫屏)

 

依次輸入:10,Xy,35,÷,20,,=  

結果是 56.234132519xxxxx,約等于56倍

電壓增益=35dB,計算出:放大倍數=56倍

蘋果手機,輸入順序不同

 

依次輸入:35,÷,20,=,10y 

結果是 56.234132519xxxxx,約等于56倍

 

//**************************

再來看第二種:顯示MAX輸入電壓的功放(輸入靈敏度)

 

上面明明寫的是”V“啊,怎么說是放大倍數呢?

難道0.775V放大倍數是0.775倍?錯錯錯!

 

這三個擋位的意思是:

· 

當你撥到0.775V,那么,上面那個卡儂輸入口,MAX允許輸入0.775V,超過0.775V,那么peak燈(或者clip燈)就亮了;

· 

· 

當你撥到1V,那么,上面那個卡儂輸入口,MAX允許輸入1V,超過1V,那么peak燈(或者clip燈)就亮了;

· 

· 

當你撥到1.4V,那么,上面那個卡儂輸入口,MAX允許輸入1.4V,超過1.4V,那么peak燈(或者clip燈)就亮了;

· 

這里是講輸入,輸入,輸入,不是輸出,不是輸出,不是輸出??!

 

那,弱弱問一句,輸出是多少?

當你撥到0.775V,那么,上面那個卡儂輸入口,MAX允許輸入0.775V,超過0.775V,那么peak燈(或者clip燈)就亮了,與此同時:功放的輸出,達到MAX輸出電壓。

說個通俗點的:達到MAX電壓,同時,輸也達到MAX電壓

輸入我知道;0.775VMAX電壓嘛,那輸出MAX電壓是多少?

鬼知道輸出MAX電壓多少?你又沒有告訴我功放參數,好吧,來個參數

已知:功放是8歐600瓦,請問MAX輸出電壓?

講過的東西,又講一遍:

MAX輸出RMS電壓=根號下(600×8)=69.28V

輸入達到MAX,同時,輸出也達到MAX

輸入達到MAX,同時,輸出也達到MAX

MAX達到MAX0.775V),同時,輸出也達到MAX69.28V)

 

放大倍數=輸出電壓÷輸入電壓=69.28÷0.775=89.39倍

意外獲得,放大倍數??!

撥檔打到1V試試看

放大倍數=輸出電壓÷輸入電壓=69.28÷1=69.28倍(放大倍數減小了)

這里的輸出電壓,沒變,還是69.28V,為什么,沒有為什么,你不要以為撥個擋位,就會發生什么驚天動地的變化,不會的,經此而已

//里面什么原理,什么負反饋電路,講出來也沒用,你不是搞功放開發的是嗎

趕快撥檔打到1.4V試試看

放大倍數=輸出電壓÷輸入電壓=69.28÷1.4V=49.48倍(放大倍數又減小了,注意這里加了一個”又“字,你懂的)


如果你還是不會算,感覺好難好難,那么真的不適合做這一行,勸你換個行業吧,或者你自己當老板,讓員工干活就好了。

 

那么這個【放大倍數】算出來有用嗎?答案,可以有用,也沒用,但是【放大倍數】總是一個存在世間的東西,我們總要知道它是什么東西對吧。

 

放大倍數,用大一點好,還是小一點好

答,沒有好不好,都需要的,如果是大一點好,那么所有功放廠家都是把放大倍數做得盡量大是吧,他就不會給你選擇的余地了。

我反問一句,電視機遙控器,你是按1好啊,還是按2好???答,LZ想看1臺就按1,想看2臺就按2,不要你管。

這樣說,明白了嗎

 

那什么時候,用什么樣的放大倍數呢?

這里首先嚴重警告:如果你買的是一整套完整的線陣列音響,(處理器,功放,音箱都佩奇了),廠家給你設置好了放大倍數,你千瓦別去亂動,請在廠家的指導下CH作,你來問我,我也不知道,原因是:

1.我沒有那么多時間去負責別人產品的售后服務,跟我一分錢關系沒有,給我10000元,我也沒時間。

2.我不了解別人的產品,什么都要去重新了解,一五一十的,很費時間,費腦力,腦力費了很難補回來。

3.問的人實在太多了,我以前飽受折磨,以后再問這類型問題,不是我賣出去的東西,恕我視而不見,說一百個對不起,我得先服務好我自己的淘寶客戶先。各位大人海涵!

 

這里我們來個具體的認識,調音臺輸出信號保持不變,直接輸出去功放,功放接到音箱,現在假設先不要處理器,看下圖

 

有沒有突然眼前一亮的感覺,放大倍數大,聲音就大,那我以后統統選擇MAX的放大倍數好了,又get了,聲音大不好嗎,對吧

 

那你又欠考慮了,請看下圖

 

看了上圖,你是不是可以回想到一個場景:

有兩個廠家A和B,各拿出一套線陣音響,前來PK場地,觀眾圍觀,兩套音響接入同樣一張調音臺。

A音響的MAX聲壓級是 136dB,放大倍數,不不,是電壓增益=32dB

B音響的MAX聲壓級是 133dB,電壓增益=41dB

假設,AB音響靈敏度是一樣的

然后,試音了,調音臺接入音樂,同樣的輸入通道,分送到不同的輸出接口,A音響接 bus1通道,B音響接bus2通道

A音響,bus1推子推到-6dB位置,音量達到96dB,觀眾聽的正舒服。

B音響,bus2推子推到-15dB位置,音響達到96dB,觀眾聽得正舒服。

 

這個時候,大家覺得B音響好牛逼啊,好厲害啊,才推到-9位置,就這么大聲了,好音響!于是紛紛買了B音響,其實A音響聲音更大,導致了錯誤選擇。這種事情經常發生在我們身邊。

 

那怎么判斷誰的聲音更大呢?

如果是我的話,推子繼續推,一直推到音響快要失真了,用聲壓級測量一下聲壓級讀數,max值

這樣,不管推子高低,只看水的max值大,那么誰的聲音就更大

//當然,噴友們會說,聲音大不等于好聽,我保持無回應狀態,你懂的

 

通過這個案例,我們知道,原來在得到同樣大聲的情況下,推子的高度,可以通過改變【放大倍數】去調整,要推子高,放大倍數調低,要推子低,放大倍數調高

/*********************************

當然,噴友們會說,輸入通道的gain什么什么的,增益架構什么什么的,那個是后話,自然有老師會去講,如果初學者看完我這個,還看不懂別的老師講的增益架構,我還是那句話,勸你轉行,沒別的,簡單到惡心!

***********************************/

還有個東西沒講,講完我要休息一會了,你猜什么東西?

功放的電位器

這個東西有什么好講啊,看下圖就明白了

 

如果你看完整個文章,還看不懂這個圖,我還是那句話,勸你改行!回頭是岸,別的行業你是人中之龍,發了財別忘了帶帶我!

 

如果,我在電位器上面衰減3dB,那么在調音臺上面輸出信號就要推高3dB,音箱才能達到之前的音量。但是,輸入接口能夠承受的電壓也不是無限大的,所以,也是要注意注意再注意,如果,你需要去衰減調音臺過來的信號,以求音量平衡,放大倍數已經達到最D了,這里我推薦盡量使用處理器去衰減,也就是,在功放前面放一個處理器去衰減信號……

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