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)由十余年來(lái)多次的接觸，我發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者在選購(gòu)揚(yáng)聲器時(shí)，常會(huì)詢問(wèn)：它的效率是多少？阻抗是多少？但卻鮮有人問(wèn)：它的最高音壓是多少？甚至于在看過(guò)一些雜志的器材評(píng)論后，有不少人認(rèn)定低效率喇叭就代表是高音質(zhì)喇叭。 音響史上確實(shí)有幾款著名喇叭以低效率名，例如Rogers的LS-3/5a及AR-3a。十多年前我還是雜志社小編輯時(shí)曾親眼所見，國(guó)內(nèi)音響名師林宜勝先生，談到3/5a時(shí)，臉上竟泛起一陣神光說(shuō)：它的效率其低！但當(dāng)日在板橋陳正修先生(由十余年來(lái)多次的接觸，我發(fā)現(xiàn)消費(fèi)者在選購(gòu)揚(yáng)聲器時(shí)，常會(huì)詢問(wèn)：它的效率是多少？阻抗是多少？但卻鮮有人問(wèn)：它

2、的最高音壓是多少？甚至于在看過(guò)一些雜志的器材評(píng)論后，有不少人認(rèn)定低效率喇叭就代表是高音質(zhì)喇叭。音響史上確實(shí)有幾款著名喇叭以低效率名，例如Rogers的LS-3/5a及AR-3a。十多年前我還是雜志社小編輯時(shí)曾親眼所見，國(guó)內(nèi)音響名師林宜勝先生，談到3/5a時(shí)，臉上竟泛起一陣神光說(shuō)：它的效率其低！但當(dāng)日在板橋陳正修先生(已移民舊金山)家里，有三對(duì)小喇叭的試聽比較，3/5a上陣還不到兩分鐘，就被另外一位音響聞人高真民先生一陣開罵給炮轟下來(lái)！ 更早之前，那時(shí)只有LP沒(méi)有CD，我到上揚(yáng)唱片公司買唱片。在選唱片時(shí)，覺(jué)得背景音樂(lè)怪怪的，男高音Domingo怎么感冒了？鼻音這么重！問(wèn)清楚后，才知一切

3、都是悶葫蘆3/5a搞的鬼當(dāng)時(shí)Rogers喇叭是由上揚(yáng)進(jìn)口銷售。     我對(duì)3/5a的惡感就是這樣而來(lái)，沒(méi)想到全球聞名的BBC-3/5a，竟然是個(gè)悶葫蘆。等到試作DaLine后，才知BBC 并未將KEF單體性能發(fā)揮極致，LS-3/5a的好處只是體型小、售價(jià)低，難怪有人會(huì)賣了3/5a換用我的DaLine傳輸線喇叭。道理很簡(jiǎn)單，依3/5a低音單體B-110之規(guī)格計(jì)算，根本不能裝在那么小的音箱里！     這點(diǎn)有必要說(shuō)明，其實(shí)英國(guó)BBC并非不會(huì)設(shè)計(jì)喇叭，而是為了攜帶方便，不得不將喇叭設(shè)計(jì)得很小，這是沒(méi)辦法的妥協(xié)。

4、0;    低效率喇叭確實(shí)曾風(fēng)光過(guò)，但CD開始逐漸流行后，就有人對(duì)低效率喇叭抱著懷疑態(tài)度，名樂(lè)評(píng)家、瑩升公司負(fù)責(zé)人曹永坤先生，就曾經(jīng)說(shuō)過(guò)CD的高動(dòng)態(tài)會(huì)自然淘汰低效率喇叭。     晶體管機(jī)的瓦真空管機(jī)的瓦     經(jīng)過(guò)20年，CD系統(tǒng)已漸趨成熟，但低效率喇叭依然存在于市場(chǎng)，而且低效率高音質(zhì)的觀念好像并未動(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)后級(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、，還且只要單端不要推挽。300B做單端只有7至8W左右輸出，7W能推什么喇叭？當(dāng)然，也有人用不到10W的管機(jī)后級(jí)推ATC喇叭，那是有聲音，卻無(wú)法呈現(xiàn)ATC的動(dòng)態(tài)。     古早時(shí)代的Altec、JBL、EV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Altec A7劇院之聲時(shí)，氣勢(shì)就大大的不同，有誰(shuí)能說(shuō)管機(jī)后級(jí)沒(méi)啥動(dòng)態(tài)？      Watt就是Watt、瓦就是瓦，所以管機(jī)的7W差不多完全等于晶體機(jī)的7W差異性是管機(jī)有輸出變壓器，輸出功率較不易隨負(fù)載阻抗變化而改變。因此若有人說(shuō)管機(jī)的7

6、W比晶體機(jī)的7W夠力，那是無(wú)稽之談，因?yàn)槭聦?shí)的真相是：晶體機(jī)的7W，大多時(shí)候會(huì)比管機(jī)的7W夠力，絕不騙你。有兩個(gè)特例，一是 OTL無(wú)輸出變壓器管機(jī)后級(jí)，另一就是著名的LS-3/5a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)?喇叭的1W是輸入2.83V電壓，而4喇叭的1W是2V輸入電壓。因此效率相同、阻抗不同的兩對(duì)喇叭，接上同一臺(tái)晶體后級(jí)也必定會(huì)有不同的聲音表現(xiàn)。 擴(kuò)大機(jī)輸出功率 8 4  1W -2.83V-2V 2W -4V-2.83

7、V 3W -4.9V-3.47V 4W-5.66V-4V 10W-8.95V-6.33V     4喇叭的需求電壓雖然比8低，但需求電流卻比較高，以4W輸出為例，8喇叭是0.7A，而4喇叭則吃1A電流，因此大家都說(shuō)低阻抗喇叭比較難推。     dB是分貝，它的計(jì)算式因功率或電壓、電流之倍數(shù)會(huì)有所不同，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(shuō)明大多數(shù)情況下，晶體機(jī)的7W比真空管機(jī)的7W來(lái)得有力重點(diǎn)就是低阻抗時(shí)的電流。 阻 抗 晶體機(jī)功率 管機(jī)功率 

8、; 8-7W-7W 4-14W-7W 2-28W-7W     只要驅(qū)動(dòng)電流夠，晶體機(jī)的輸出功率會(huì)隨著喇叭阻抗的降低而提升，故不只是7W而已。但管機(jī)有輸出變壓器交連，功率不隨喇叭阻抗變。所以此時(shí)是不是晶體機(jī)的7W比真空管的7W夠力？這就是很簡(jiǎn)單的奧姆定律。     3/5a即是低效率又兼高阻抗 具恒阻特性的喇叭并不多，因此當(dāng)喇叭阻抗猛往下降時(shí)，管機(jī)就可能使不上力，所以管機(jī)后級(jí)推Dynaudio喇叭就不易發(fā)出好聲，因此時(shí)喇叭欲吃電流，但真空管卻是電壓組件，無(wú)法提供電流；可是換成LS-3/

9、5a就不一樣了。 3/5a阻抗 晶體機(jī)功率 管機(jī)功率  15-3.7W-7W 11-5W-7W 8-7W-7W 7W的晶體機(jī)接上第一代3/5a就只剩3.7W，接第二代3/5a也不過(guò)是5W；可是管機(jī)就一直維持7W輸出。故遇到3/5a這對(duì)高阻抗喇叭時(shí)，管機(jī)的7W就比晶體機(jī)的7W來(lái)得夠力。因此就晶體機(jī)言，高阻抗喇叭較不好推。但為何3/5a的阻抗會(huì)高至1115？它采用的KEF T-27A高音單體及B-110A低音單體都是8。這就是詭譎之處，依KEF單體規(guī)格設(shè)計(jì)分音器及音箱，不必訝異，你會(huì)發(fā)現(xiàn)LS-3/5a根本是錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)！ 

10、0;   若是高阻抗再加上低效率，那這對(duì)喇叭鐵定難伺候，偏偏3/5a就有這種特性。因此有人用大power推它，但3/5a又吃不下大power，功率太高就容易將它的低音推到觸底它的KEF低音單體沒(méi)啥動(dòng)態(tài)。     現(xiàn)在我們來(lái)看看喇叭效率與擴(kuò)大機(jī)功率的關(guān)系，比對(duì)的喇叭是LS-3/5a及Klipsch的Klipschorn，從下表就可看出低效率喇叭較難伺候。 Klipschorn LS-3/5a  104dB /1W-81dB /1W 107dB /2W-84dB /2W 110dB /4W

11、-87dB /4W 113dB /8W-90dB /8W 116dB /16W-93dB /16W 119dB /32W-96dB /32W 122dB /64W-99dB /64W-？ 125dB /128W-？-102dB /128W-？     第一行104dB與81dB是兩款喇叭的標(biāo)稱效率，3/5a的99dB打個(gè)?號(hào)，代表3/5a根本無(wú)法承受64W連續(xù)輸入，因低音會(huì)觸底，50W連續(xù)輸入就已是最大值。而Klipschorn喇叭在1W輸入時(shí)，就得到104dB的音壓，這是LS-3/5a打破頭也無(wú)法做到的

12、事。至于125W加個(gè)問(wèn)號(hào)，那是原廠公布Klipschorn最高連續(xù)承受功100W，故當(dāng)128W連續(xù)輸入時(shí)，Klipschorn也會(huì)不了。由于Klipschorn的效率高達(dá)104dB，若擴(kuò)大機(jī)的訊號(hào)雜音比不夠高，那不用轉(zhuǎn)音量旋鈕，喇叭就會(huì)發(fā)出惱人的嘶聲和哼聲。對(duì)于擴(kuò)大機(jī)的殘留雜音及哼聲，高效率喇叭倒是具有明察秋毫的效用。     3/5a的效率到底是多少？本文假設(shè)它是81dB，記憶中好像也是。但1995年10月號(hào)Audio年鑒上，KEF 3/5a的效率注明是85dB，阻抗則仍維持11。最令我大吃一驚的是：這對(duì)小喇叭竟然飆漲到US$1450一對(duì)！老天，KEF

13、 3/5a有這種身價(jià)嗎？如果它有1450美金的音質(zhì)，那我也毫不臉紅，傳輸線設(shè)計(jì)的DaLine一對(duì)賣2400美金！可惜賣到現(xiàn)在，DaLine喇叭已全數(shù)售罄。     不論有什么改進(jìn)，3/5a的最高音壓卻仍不及Klipschorn的基本標(biāo)稱效率。再計(jì)算標(biāo)稱效率至最高音壓的范圍，3/5a大約是18dB，而Klipschorn大約是21dB。 page_break    這里透露著兩點(diǎn)，一是以300B單端每聲道7W管機(jī)推Klipschorn喇叭，它的表現(xiàn)絕對(duì)會(huì)比40W×2的晶體后級(jí)推3/5a喇叭來(lái)得輕松自在、有魄

14、力。第二點(diǎn)則有賴大家共同研究，是不是高效率也同時(shí)代表高動(dòng)態(tài)？     若果真如此，曹永坤先生就有先見之明。準(zhǔn)此原則，吾人當(dāng)選用高效率喇叭，這樣后級(jí)輸出功率不必動(dòng)輒數(shù)百瓦。當(dāng)然，上百dB的高效率喇叭通常體型龐大，若是緊貼墻擺，又完全聽不出音場(chǎng)、深度。但以一般家庭聆聽音樂(lè)或觀賞AV用，效率似乎也應(yīng)在90dB以上。然而，低效率喇叭就代表低動(dòng)態(tài)？很不幸，3/5a及本人的DaLine卻是明證。當(dāng)然ATC可能會(huì)不同意，ATC的SCM20為8/83dB效率比DaLine略高，但它的連續(xù)承受功率竟然是200Wrms，因此計(jì)算其最高音壓竟然高達(dá)106dB，絕非LS-3/5

15、a或DaLine之輩能比。     晶體機(jī)驅(qū)動(dòng)高阻抗喇叭會(huì)降低功率，但也有例外，McIntosh雖是晶體機(jī)，卻因?yàn)橛休敵鲎儔浩?，故其輸出功率不?huì)隨負(fù)載阻抗變動(dòng)而變動(dòng)。好在音響圈中特例不多，沒(méi)有輸出變壓器的真空管機(jī)不多見，有輸出output的晶體機(jī)也唯有McIntosh。而標(biāo)稱阻抗高過(guò) 8的喇叭，這些年來(lái)也很少見。故現(xiàn)代管機(jī)的輸出變壓器，理應(yīng)只須要有4及8兩個(gè)繞組輸出。 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)，后級(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

16、難。低效率低動(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。     世上喇叭何其多，但在規(guī)格表上明確注明最高音壓者，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(guò)來(lái)。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，160 log×1022，8622108(dB)；而22dB大致就是此喇叭的動(dòng)態(tài)。     動(dòng)態(tài)范圍dynamic range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)范圍者，大

17、概只有CD唱盤及影碟機(jī)；揚(yáng)聲器廠商幾乎都不會(huì)注明此規(guī)格，以避免自曝其短。動(dòng)態(tài)范圍可說(shuō)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)甚少低于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)范圍是電壓倍數(shù)的變化，而喇叭的動(dòng)態(tài)范圍是功率的計(jì)算。我們常說(shuō)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20dBW，請(qǐng)看底下的說(shuō)明。     都是dB值，功率的計(jì)

18、算是：數(shù)值log×10，電壓、電流計(jì)算是：倍數(shù)log×20，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)÷20÷invlog5(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:(105-86)÷10÷invlog=79.5W。而105-86=19(dB)，就大約是它的動(dòng)態(tài)。     分清楚電壓增益的dB與喇叭功率的dB，你就會(huì)明白為何Hi-End廠都反對(duì)將后級(jí)擴(kuò)大機(jī)的輸出功率標(biāo)示成dBW。因

19、50W是16.9dBW，而500W雖是超大power，但也僅是26.9dBW?？雌饋?lái)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)范圍，那一般家用喇叭的動(dòng)態(tài)有多少？不論是Avalon Asent、Thiel CS5i、B&W 801，都絕不超過(guò)25dB！往專業(yè)領(lǐng)域找，Rey Audio的RM-8V效率是100dB，最高音壓是130dB，有30dB動(dòng)態(tài)，30dB正好是1000W，亦即RM-8V可承受1000W。     日

20、本Rey Audio還有音壓更高的RM-1800，其型號(hào)有兩個(gè)意義，一是采用兩只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)RM-1800。     再思考一個(gè)問(wèn)睿喝魞蓪?鵲淖榪古c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)際操作經(jīng)驗(yàn)顯示，差異性極大。在無(wú)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95dB/8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。 &#

21、160;   但高效率喇叭也確實(shí)有其優(yōu)點(diǎn)，以102dB來(lái)說(shuō)，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(lè)，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)就是低頻不足，或是說(shuō)：它們無(wú)法發(fā)出真正的低音。想測(cè)試它很簡(jiǎn)單，用電影配樂(lè)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、干凈的中低頻，又沒(méi)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，低頻散渙不說(shuō)，喇叭貼著墻擺，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

22、團(tuán)，毫無(wú)透明感。 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(lè)最低音到最高音的變化表現(xiàn)出來(lái)。不過(guò)要談動(dòng)態(tài)范圍，那可千萬(wàn)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(guò)略為裝修的音響室，其背景噪音也都在35dB以上這是指夜深人靜時(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)范圍有直接關(guān)聯(lián)，噪音愈大，就愈需要喇叭發(fā)出高音壓以呈現(xiàn)樂(lè)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。     由于背景噪音高，因此聲音要更大，才能