文档介绍：论喇叭的驱动原理(上)多年前,当笔者还是杂志社小编辑时,曾听台湾某位知名汽车音响编辑说法国某家的喇叭原厂公布的效率极高,所以不用太大的功率就可以推的好听,但在此后的采访里面,总觉得这组法国名厂的喇叭搭配小瓦数功放所发出的音乐都怪怪的,尤其是歌剧中男高音好似感冒了?鼻音非常重!这一切的答案在都是在笔者从事喇叭设计相关行业之后才一一解开,原来很多人都中了原厂公布规格上的陷阱!在这篇文章中,笔者便将为您探讨有关于喇叭驱动的原理。扬声器的规格密码表面上来看, 91dB 灵敏度的扬声器可能比 87dB 灵敏度来得好推。但是实际上如何还要在看他的测试条件如何后才有办法做定论。众所周知,喇叭的效率是用 dB值表示,但很多人并不知道测试时必须与阻抗有关联。故效率完全相同,但阻抗不同的两对喇叭,其需求电压也不相同。例如国际正常的测试法规为 1米 1W, 但8Ω喇叭 1W时输入的电压为 ,而4Ω喇叭却是 2V输入电压。因此效率相同、阻抗不同的两对喇叭, 接上同一台晶体后级也必定会有不同的声音表现。而有些原厂公布的 SPL 测试数据后面的都会多个 的字样,很多人都会搞不清楚这是怎么一回事。就如笔者上述所说,国际认同的测试法规为 1米 1W,但有些单体厂为了让自己的产品在规格上好看,因此使用了自己的测试法规,利用两倍功率 2W的 的电压输入单体之中,这样单体由于多了一倍功率的加持, 因此显示出来的 SPL 数据会多出 3db 。而有良心的厂商多数都会把 SPL 是于 的测试状态下写明于规格表,但其实这有点像钻法律漏洞一样,反正看的懂得也没几人,只要有标示就代表他没骗你,所以以后记得单体规格书上如果 SPL 有出现 的字样,就记得自己扣 3db 起来,这样才是你通常看到的真实效率!! 此外世界各大单体制造厂鲜少于规格表上注明最高音压,使得消费者完全不能理解其单体所能制作出来的最大 SPL 能有多少。而最高音压这个数值是如何计算出来的呢??如果单体厂有公布正确的最大连续承受功率(RMS) 与单体效率我们就可以透过公式换算出来,如效率 85dB 的某型号单体,其原厂公布的 RMS 为 150W , 利用工程型电算机套入公式计算,先将 150W 的数值代入 log 函数后乘以 10取得 的数值,这个数值我们称为这颗单体的动态范围,再将原厂公布的效率 85加上动态范围 就可以获得这颗单体最大音压约在 (dB) ;而正常我们安装在车上的单体都有两颗,两个单体在作动时,某些频段地波形会重叠,在物理学上产生这种现象, SPL 最高会向上提升 6db ,因此这颗单体安装在车上之后理论上将会发出 B 最大音压。因此在选购时可以先计算一下,看看是否自己准备搭配的需求。动态范围的重要性动态范围(dynamic range) 指的是动态范围而信号最强的部分与最微弱部分之间的电平差。对器材来说,动态范围表示这件器材对强弱信号的兼顾处理能力。在音响设备当中,动态范围和响度有关,即最小的响度到最大不失真的响度这段区域的范围。我们常听的 CD是 16位的,它能产生 65536 级 SPL 变化,这是理论极限。 16位采样的前提下,动态范围是不可能超越 0-65536 的范围的。动态范围的数值以 dB来表示,理论上这个数值在音响规格上愈高愈好。或许以学理上有点难懂,直接表示也就是说动态范围决定了器材所发出声音由最低到最高、最小到最大、最弱到最强、最暗到最亮的变化。音响器材动态愈大,就愈能表现由最弱音到最强音的变化,能表现出一种大气势和大落差,更容易带来“波澜壮阔”的层次变化。而规格表中会标示动态范围的器材,多数都是前级的系统,如主机或 EQ之类的器材;单体厂商几乎都不会注明这个规格,以避免造成争议。 CD唱盘的动态甚少低于 90dB ,但汽车常用的 寸单体除非是超大音圈的设计不然甚少高于 20dB 。不过直接比较是相当不合理的,因 CD主机的动态范围是以电压倍数的来变化, 而喇叭的动态范围则是功率的计算。理论上前级的十倍放大可具有 20dB 的增益,但单体 10W 功率却换算成 10dBW ,而不是 20dBW ,原因可利用下述公式作个说明。喇叭的计算公式如前所述为数值 log × 10,但电压、电流计算公式则是倍数的 log 函数乘以 20,因此假设现在某前级器材有 50倍的电压放大,利用公式 50log × 20就可以得知这组前级的动态范围为 。反过来说若以得知前级的动态范围我们也可以得出其原本的放大倍数,例如得知动态范围为 20dB 增益,那们利用公式反转将 20(dB) ÷ 20÷ inv log = 10倍(想计算者需使用工程计算机)。而喇叭的部份也能