揚(yáng)聲器的效率、阻抗與動(dòng)態(tài)

1、揚(yáng)聲器的效率、阻抗與動(dòng)態(tài)揚(yáng)聲器的效率、阻抗與動(dòng)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(fèi)者在選購揚(yáng)聲器時(shí)，常會(huì)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(shí)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(dāng)我還是雜誌社小編輯時(shí)，曾親眼所見，國內(nèi)音響名師林宜勝先生，談到35a時(shí)，臉上竟泛起一陣神光說：它的效率其低！但當(dāng)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(duì)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(shí)只有LP沒有CD，我到上揚(yáng)唱片公司買唱片。在挑選唱片時(shí)，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(dāng)時(shí)Rogers喇叭是由上揚(yáng)公司進(jìn)口銷售。我對(duì)35a的惡感就是這樣而來，沒想到全球聞名的BBC35a，竟然是個(gè)「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(jià)低，難怪有人會(huì)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(jì)算，根本不能裝在那麼小的音箱裏！這點(diǎn)有必要說明，其實(shí)英國BBC並非不會(huì)設(shè)計(jì)喇叭，而是為了攜帶方便，不得不將喇叭音箱設(shè)計(jì)得很小，這是沒辦法的妥協(xié)。當(dāng)初BBC是想設(shè)計(jì)出比例為十分之一的喇叭，這樣測(cè)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(shí)曾風(fēng)光過，但CD開始逐漸流行後，就有人對(duì)低效率喇叭抱著懷疑態(tài)度，名樂評(píng)家、瑩昇公司負(fù)責(zé)人曹永坤先生，就曾經(jīng)說過CD的高動(dòng)態(tài)會(huì)自然淘汰低效率喇叭。電晶體機(jī)的瓦＝真空管機(jī)的瓦電晶體機(jī)的瓦＝真空管機(jī)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(chǎng)，而且低效率＝高音質(zhì)的觀念好像並未動(dòng)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(jī)後級(jí)的輸出功率普遍比晶體機(jī)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(dāng)然，也有人用不到10W的管機(jī)後級(jí)推ATC喇叭─那是有聲音，卻無法呈現(xiàn)ATC應(yīng)有的動(dòng)態(tài)。古早時(shí)代的Altec、JBL、EV…等大型落地式喇叭都是高效率，因?yàn)樗鼈兊挠H蜜伙伴就是管機(jī)。所以當(dāng)管機(jī)推AltecA7「劇院之聲」時(shí)，氣勢(shì)就大大的不同，有誰能說管機(jī)後級(jí)沒啥動(dòng)態(tài)？Watt就是Watt、瓦就是瓦，所以管機(jī)的7W差不多完全等於晶體機(jī)的7W─差異性是管機(jī)有輸出

6、變壓器，輸出功率較不易隨負(fù)載阻抗變化而改變。因此若有人說管機(jī)的7W比晶體機(jī)的7W夠力，那是無稽之談，因?yàn)槭聦?shí)的真相是：電晶體機(jī)的7W，大多時(shí)候會(huì)比真空管機(jī)的7W夠力，絕不騙你。有兩個(gè)特例，一是OTL無輸出變壓器管機(jī)後級(jí)，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(duì)喇叭，其需求電壓也不相同。因?yàn)?Ω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(duì)喇叭，接上同一臺(tái)晶體後級(jí)也必定會(huì)有不同的聲音表現(xiàn)。擴(kuò)大機(jī)輸出功率︳8Ω負(fù)載︳4Ω負(fù)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(jì)算式會(huì)因功率或電壓、電流之倍數(shù)會(huì)有

8、所不同，喇叭的效率是以功率計(jì)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(jī)的比7W的真空管機(jī)來得有力─重點(diǎn)就是低抗時(shí)的電流。喇叭阻抗│電晶體機(jī)功率│真空管機(jī)功率8Ω7W7W4Ω14W7W應(yīng)選用高效率、高動(dòng)態(tài)喇叭應(yīng)選用高效率、高動(dòng)態(tài)喇叭接駁低效率低動(dòng)態(tài)喇叭時(shí)，後級(jí)的輸出功率不能太低，以免推不動(dòng)；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?dòng)態(tài)」六個(gè)字若不能理解，改成「低效率低最高音壓」八個(gè)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(jì)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(jì)算出它的最高音壓是:108dB。利用工程型電算機(jī)按幾個(gè)鍵，160log10＝22，86＋22＝108(dB)；而22dB大致上就是此喇叭的動(dòng)態(tài)。動(dòng)態(tài)範(fàn)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(dòng)態(tài)範(fàn)圍者，大概只有CD唱盤及

10、影碟機(jī)；揚(yáng)聲器廠商幾乎都不會(huì)註明此規(guī)格，以避免自曝其短。動(dòng)態(tài)範(fàn)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(qiáng)、由最暗到最亮的變化。音響器材動(dòng)態(tài)愈大，就愈能表現(xiàn)由最弱音到最強(qiáng)音的變化。CD唱盤的動(dòng)態(tài)甚少低於90dB，但揚(yáng)聲器卻甚少高25dB。這種直接比較合理嗎？當(dāng)然不正確，因CD唱盤的動(dòng)態(tài)範(fàn)圍是電壓倍數(shù)的變化，而喇叭的動(dòng)態(tài)範(fàn)圍是功率的計(jì)算。我們常說前級(jí)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(qǐng)看底下的說明。都是dB值，功率的計(jì)算是：數(shù)值log10，電壓、電流計(jì)算是：倍數(shù)log20，因此100倍的電壓放大就是40dB。若某前級(jí)具14dB增益，它的放大倍數(shù)是多少？利用工程型電算機(jī)按幾個(gè)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(dòng)態(tài)。分清楚電壓增益的dB與喇叭

12、功率的dB，你就會(huì)明白為何HiEnd廠都反對(duì)將後級(jí)擴(kuò)大機(jī)的輸出功率標(biāo)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(fèi)者不容易懂」做理由，一直反對(duì)標(biāo)示dBW。若喇叭的最高音壓－效率即是它的動(dòng)態(tài)範(fàn)圍，那一般家用喇叭的動(dòng)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(dòng)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(hào)有兩個(gè)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(huì)，就用了4對(duì)RM1800。再思考一個(gè)問題：若兩對(duì)喇叭的阻抗與效率皆相同，用同一臺(tái)擴(kuò)大機(jī)驅(qū)動(dòng)，是否會(huì)得到相同的音壓？─數(shù)字通常是不會(huì)騙人的。不會(huì)一樣，經(jīng)多年實(shí)際操作

14、經(jīng)驗(yàn)顯示，差異性極大。在無響室內(nèi)所測(cè)出的效率，不一定能含蓋低、中、高頻，因此同樣都是95dB8Ω的兩對(duì)喇叭，其最低驅(qū)動(dòng)功率（擴(kuò)大機(jī)輸出功率），可能一是20W，一是50W。但高效率喇叭也確實(shí)有其優(yōu)點(diǎn)，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(dá)97dB。以一般家聽音樂，很難有機(jī)會(huì)發(fā)出97dB的音壓，故7W輸出絕對(duì)夠用啦。通常高效率喇叭的體型都比較大，其共同特點(diǎn)則是低頻不足，或是說：它們無

15、法發(fā)出真正的低音。想測(cè)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(dāng)年它們須要的是高效率、乾淨(jìng)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(chǎng)及深度，都會(huì)被遮蔽掉；基本上常是糊成一團(tuán)，毫無透明感。AltecA5劇院之聲是大喇叭，效率高過102dB。你一定認(rèn)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(jí)推才能發(fā)揮A5潛能！你一定不相信，以200W後級(jí)推效率103dB的喇叭？不是很容易推爆？事實(shí)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(yáng)聲器是高效率、高音壓，因?yàn)檫@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(dòng)態(tài)範(fàn)圍，那可千萬不能遺漏環(huán)境噪音這個(gè)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(shí)的量測(cè)，大白天的情形更糟。而背景噪音之高低也與動(dòng)態(tài)範(fàn)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(duì)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(xì)節(jié)。但就算器材表現(xiàn)沒問題，高音壓也會(huì)帶來困擾，一是鄰居會(huì)向你抗議，二是對(duì)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(fèi)者說話的聲浪，它們