揚聲器的效率、阻抗與動態(tài)

1、揚聲器的效率、阻抗與動態(tài)揚聲器的效率、阻抗與動態(tài)●梁中鍔●2003061620030616經(jīng)由十餘年來多次的接觸，我發(fā)現(xiàn)消費者在選購揚聲器時，常會詢問：它的效率是多少？阻抗是多少？但卻鮮有人問：它的最高音壓是多少？音響史上確實有幾款著名喇叭以低效率聞名，例如Rogers的LS35a及AR3a。二十年前，當我還是雜誌社小編輯時，曾親眼所見，國內(nèi)音響名師林宜勝先生，談到35a時，臉上竟泛起一陣神光說：它的效率其低！但當日在板橋陳正修先生(音

2、響聞人，早已移民舊金山)家裏，有三對小喇叭的試聽比較，35a上陣還不到五分鐘，就被另外一位音響聞人高真民先生一陣xxx給開罵、炮轟了下來！更早之前，那時只有LP沒有CD，我到上揚唱片公司買唱片。在挑選唱片時，覺得背景音樂怪怪的，男高音Domingo怎麼感冒了？鼻音這麼重！問清楚後，才知一切都是「悶葫蘆」35a搞的鬼─當時Rogers喇叭是由上揚公司進口銷售。我對35a的惡感就是這樣而來，沒想到全球聞名的BBC35a，竟然是個「悶」葫蘆。

3、等到試作DaLine後，才知BBC並未將KEF單體性能發(fā)揮極致，LS35a的好處只是體型小、售價低，難怪有人會賣了35a換用我的DaLine傳輸線喇叭。道理很簡單，依35a低音單體B110之規(guī)格計算，根本不能裝在那麼小的音箱裏！這點有必要說明，其實英國BBC並非不會設(shè)計喇叭，而是為了攜帶方便，不得不將喇叭音箱設(shè)計得很小，這是沒辦法的妥協(xié)。當初BBC是想設(shè)計出比例為十分之一的喇叭，這樣測試的方法比較簡單，也比較便宜，於是就誕生了LS35a

4、。低效率喇叭確實曾風光過，但CD開始逐漸流行後，就有人對低效率喇叭抱著懷疑態(tài)度，名樂評家、瑩昇公司負責人曹永坤先生，就曾經(jīng)說過CD的高動態(tài)會自然淘汰低效率喇叭。電晶體機的瓦＝真空管機的瓦電晶體機的瓦＝真空管機的瓦經(jīng)過20年，CD系統(tǒng)已漸趨成熟，但低效率喇叭依然存在於市場，而且低效率＝高音質(zhì)的觀念好像並未動搖；直到最近這幾年才有了些許改變。真空管又回頭了，老廠新廠紛紛出籠，但管機後級的輸出功率普遍比晶體機低。有音質(zhì)至上，非WE300B不用

5、，而且還只要單端不要推挽。300B做單端只有7至8W左右的輸出，7W能推什麼喇叭？當然，也有人用不到10W的管機後級推ATC喇叭─那是有聲音，卻無法呈現(xiàn)ATC應(yīng)有的動態(tài)。古早時代的Altec、JBL、EV…等大型落地式喇叭都是高效率，因為它們的親蜜伙伴就是管機。所以當管機推AltecA7「劇院之聲」時，氣勢就大大的不同，有誰能說管機後級沒啥動態(tài)？Watt就是Watt、瓦就是瓦，所以管機的7W差不多完全等於晶體機的7W─差異性是管機有輸出

6、變壓器，輸出功率較不易隨負載阻抗變化而改變。因此若有人說管機的7W比晶體機的7W夠力，那是無稽之談，因為事實的真相是：電晶體機的7W，大多時候會比真空管機的7W夠力，絕不騙你。有兩個特例，一是OTL無輸出變壓器管機後級，另一就是著名的LS35a小喇叭。喇叭的效率是用dB值表示，但與阻抗有關(guān)聯(lián)。故效率完全相同，但阻抗不同的兩對喇叭，其需求電壓也不相同。因為8Ω喇叭的1W是輸入2.83V電壓，而4Ω喇叭的1W是2V輸入電壓。因此效率相同、阻

7、抗不同的兩對喇叭，接上同一臺晶體後級也必定會有不同的聲音表現(xiàn)。擴大機輸出功率︳8Ω負載︳4Ω負載───────────────────────1W2.83V2V2W4V2.83V3W4.9V3.47V4W5.66V4V10W8.95V6.33V4Ω喇叭的需求電壓雖然比8Ω低，但需求電流卻比較高，以4W輸出為例，8Ω喇叭是0.7A，而4Ω喇叭則吃1A電流，因此大家都說低阻抗喇叭比較難推。dB是分貝，它的計算式會因功率或電壓、電流之倍數(shù)會有

8、所不同，喇叭的效率是以功率計算。我們現(xiàn)在以阻抗變化甚大的某喇叭為例，說明大多數(shù)情況下，7W的晶體機的比7W的真空管機來得有力─重點就是低抗時的電流。喇叭阻抗│電晶體機功率│真空管機功率8Ω7W7W4Ω14W7W應(yīng)選用高效率、高動態(tài)喇叭應(yīng)選用高效率、高動態(tài)喇叭接駁低效率低動態(tài)喇叭時，後級的輸出功率不能太低，以免推不動；但輸出功率又不能太高，以免喇叭受不了，故常兩難?！傅托实蛣討B(tài)」六個字若不能理解，改成「低效率低最高音壓」八個字就比較明顯

9、。世上喇叭何其多，但在規(guī)格表上明確註明最高音壓者，卻不及百分之一。若有最高承受功率─是連續(xù)不是瞬間，就可從效率計算過來。例如效率86dB的某款喇叭，其連續(xù)承受功率160W，我們就可輕易計算出它的最高音壓是:108dB。利用工程型電算機按幾個鍵，160log10＝22，86＋22＝108(dB)；而22dB大致上就是此喇叭的動態(tài)。動態(tài)範圍dynamicrange之值以dB表示，數(shù)值愈高愈好。音響器材性能表中有動態(tài)範圍者，大概只有CD唱盤及

10、影碟機；揚聲器廠商幾乎都不會註明此規(guī)格，以避免自曝其短。動態(tài)範圍可說是由最低到最高的變化、由最小到最大的變化，也由最弱到最強、由最暗到最亮的變化。音響器材動態(tài)愈大，就愈能表現(xiàn)由最弱音到最強音的變化。CD唱盤的動態(tài)甚少低於90dB，但揚聲器卻甚少高25dB。這種直接比較合理嗎？當然不正確，因CD唱盤的動態(tài)範圍是電壓倍數(shù)的變化，而喇叭的動態(tài)範圍是功率的計算。我們常說前級的十倍放大具有20dB的增益，但10W功率卻換算成10dBW，而不是20

11、dBW，請看底下的說明。都是dB值，功率的計算是：數(shù)值log10，電壓、電流計算是：倍數(shù)log20，因此100倍的電壓放大就是40dB。若某前級具14dB增益，它的放大倍數(shù)是多少？利用工程型電算機按幾個鍵：14(dB)20invlog＝5(倍)。若是某效率86dB喇叭的最高輸出音壓是105dB，換算成最高承受功率就是:(10586)10invlog=79.5W。而10586=19(dB)，就「大約」是它的動態(tài)。分清楚電壓增益的dB與喇叭

12、功率的dB，你就會明白為何HiEnd廠都反對將後級擴大機的輸出功率標示成dBW。因50W是16.9dBW，而500W雖是超大power，但也僅是26.9dBW。看起來似乎50W與500W之輸出功率差不多，故廠商可能以「消費者不容易懂」做理由，一直反對標示dBW。若喇叭的最高音壓－效率即是它的動態(tài)範圍，那一般家用喇叭的動態(tài)有多少？不論是AvalonAsent、ThielCS5i、B&W801，都絕不超過25dB！往專業(yè)領(lǐng)域找，ReyAud

13、io的RM8V效率是100dB，最高音壓是130dB，有30dB動態(tài)，30dB正好是1000W，亦即RM8V可承受1000W。ReyAudio還有音壓更高的RM1800，其型號有兩個意義，一是採用兩只18吋低音單體，一是喇叭高度為1800mm。有一年「恰客與飛鳥」在大阪開演唱會，就用了4對RM1800。再思考一個問題：若兩對喇叭的阻抗與效率皆相同，用同一臺擴大機驅(qū)動，是否會得到相同的音壓？─數(shù)字通常是不會騙人的。不會一樣，經(jīng)多年實際操作

14、經(jīng)驗顯示，差異性極大。在無響室內(nèi)所測出的效率，不一定能含蓋低、中、高頻，因此同樣都是95dB8Ω的兩對喇叭，其最低驅(qū)動功率（擴大機輸出功率），可能一是20W，一是50W。但高效率喇叭也確實有其優(yōu)點，以102dB來說，那是指1W輸入；若是0.5W輸入，它也有99dB！就算是0.25W輸入，也高達97dB。以一般家聽音樂，很難有機會發(fā)出97dB的音壓，故7W輸出絕對夠用啦。通常高效率喇叭的體型都比較大，其共同特點則是低頻不足，或是說：它們無

15、法發(fā)出真正的低音。想測試它很簡單，用電影配樂CD一試便知。主要原因是單體的Fs不夠低，當年它們須要的是高效率、乾淨有punch的中低頻，又沒有電子合成器，故極低頻可以犧牲。若是早期的大型高效率喇叭，低頻不凝聚不說，喇叭貼著背牆、側(cè)牆擺，左右相距又僅一米，應(yīng)該有的音場及深度，都會被遮蔽掉；基本上常是糊成一團，毫無透明感。AltecA5劇院之聲是大喇叭，效率高過102dB。你一定認為搭配7W輸出的300B，一定沒問題。我有位朋友，用A5已好

16、幾年，但最近他忽然發(fā)現(xiàn)：用200W晶體後級推才能發(fā)揮A5潛能！你一定不相信，以200W後級推效率103dB的喇叭？不是很容易推爆？事實上它是推翻一堆音響Pro。聆聽環(huán)境的背景噪音要低聆聽環(huán)境的背景噪音要低理想揚聲器是高效率、高音壓，因為這樣才可以將音樂最低音到最高音的變化完全表現(xiàn)出來。不過要談動態(tài)範圍，那可千萬不能遺漏環(huán)境噪音這個重要因素。聽音環(huán)境愈安靜愈佳，但除非是專業(yè)錄音室，一般經(jīng)過略為裝修的音響室，其背景噪音也都在35dB以上─這

17、是指夜深人靜時的量測，大白天的情形更糟。而背景噪音之高低也與動態(tài)範圍有直接關(guān)聯(lián)，噪音愈大，就愈需要喇叭發(fā)出高音壓以呈現(xiàn)樂曲的最弱音符。故聆聽環(huán)境的背景噪音及器材的殘留噪音絕對是愈低愈佳，就算是欣賞5.1聲道的AV，要求也是一樣。由於背景噪音高，因此「聲音」要更大，才能聽到音樂的全部細節(jié)。但就算器材表現(xiàn)沒問題，高音壓也會帶來困擾，一是鄰居會向你抗議，二是對耳朵有可能造成傷害。在熱門迪士可舞廳，為了營造氣氛，也為了壓抑消費者說話的聲浪，它們