如何从功率参数来寻找合适音箱,功放与扬声器功率匹配的奥秘

3年前 (2022-07-17)音视频

在开始正式的搭配之前,有几个参数希望大家了解一下。能够更好的理解下面说到的功率搭配。以及顺便可以对于音箱的关键参数做有一个大概的认识。

一. 灵敏度

定义:(必要部分,牢记)扬声器在指定输入信号下,在指定距离处的声压级(SPL)的量度。
(以下为非必要部分,仅对有一定声学基础用户)
此参数通常特指扬声器在非混响环境中测量得到,以dB SPL(声压级)为单位,并以2.83V RMS输入时声轴上距离1米为参考,通常在一个或多个指定频率(通常为300、400、500、600Hz)上或平均值。灵敏度应始终伴随着阻抗参数。

典型的扬声器灵敏度是:家用立体声扬声器为85 dB SPL,小型专业扩声扬声器为95 dB SPL,大型专业扩声扬声器为110 dB SPL。

由于Hi-Fi扬声器的使用场景一般是个人在家用环境下的聆听,因此一般使用85-90 dB SPL的灵敏度,对于音质与能量转换效率来说是一个比较平衡的数值。 所以常见的扬声器都在这一范围内内。

为什么扬声器灵敏度很重要?

因为它可以为消费者提供准确、易于比较的度量,以衡量特定扬声器在特定输入功率后将发出的“声音大小”。

86dB (2·83V / 1m),表示一只阻抗为8欧姆的箱子,在功放输出1W功率的推动下,在1米的距离可以获得86dB的声压级。

可以使用这个很方便的功率与声压级的计算公式,计算功放在不同功率下,能够获得的理论声压大小。(在现实环境中,它们的最终响度取决于许多因素)

功率每增加一倍,声压级SPL就会增加3dB,因此:

* 2瓦= 89分贝

* 4瓦= 92分贝

* 8瓦= 95分贝

* 16瓦= 98分贝

* 32瓦= 101分贝

* 64瓦= 104分贝

* 128瓦= 107分贝

* 256瓦= 110分贝

参考上图现实中声音的大小参考。我们不难得出一个结论,实际上,我们的功放只需输出10瓦左右的功率,就能获得非常响亮的听感。

这里不得不提一下杰士(Klipsch)的一些古董号角音箱,它们依靠专利的号角,以及特殊的单元箱体设计,甚至能将灵敏度做到105 dB(2·83V / 1m)。也就是说只需要1瓦功率的功放,就能得到在听音位置达到100dB以上的声压。是不是感觉很颠覆认知。

二:额定功率

关于“我到底需要多大功率的功放搭配音箱;xxx瓦功率的功放能否推好xx型号”这类问题篇幅过长,本文不做展开。以后可能会单独开文章进行讨论。

功率有很多种标称方式,因此平时大家看到的功率可能是五花八门的,什么“瞬时功率”,“平均功率”,“ RMS功率”,“峰值功率”,“音乐功率”,“程序功率”等等。

小烧认为,对于音箱类产品,只需注意两个最基本的功率参数类型即可。

RMS功率或者称为平均功率,持续功率:平均功率是根据交流电产生的“热效应”定义的。当音频功率施加到扬声器上时,大部分能量会转换为磁力,然后转换为声音。但是,其中很大一部分在音圈的导线中转化为热量。当施加过多的功率时,无法散发的热量会损坏扬声器。 因此音箱的标称RMS功率是一般时所有参数中最小的,代表了音箱在持续播放同一个特定测试信号时,可以在此功率水平下长时间运行。

IEC 额定功率又被称为音乐功率,节目功率,长期功率等:由于音箱的实际使用情况不可能是长时间播放同一信号,因此国际电工委员会(IEC)公布了IEC额定功率测试标准,它的功率标称一般是RMS功率的2倍左右。表示音箱可以长时间稳定工作的实际使用情况,期间偶尔会达到的功率峰值。
IEC功率是严格按照国际电工委员会IEC 60268-5标准进行测量,能够很好的反映用户的实际使用情况,同时也可以成为用户针对音箱选择合适功放的功率指导。

三: 阻抗

扬声器阻抗:是直流电阻和复杂交流电抗的总和(包括电感和电容),其值随频率而变化。

图片来自网络。

如上图,这是一个4欧姆音箱的典型阻抗。区别于市场上常见的 8欧姆音箱,4欧姆的阻抗后面隐藏着什么秘密呢?

4欧姆的音箱,在功放标准的2.83V电压输入下,能够获得高一倍(3dB)的声压级。简单来说,当功放的音量旋钮放在同一刻度的时候,4欧姆音箱能比普通8欧姆音箱更响。当然,获得更高响度的同时也对功放提出了更高的电流要求。这就是为什么小烧会推荐使用大电流功放搭配4欧姆音箱的原因之一。

关键部分,功放与音箱功率搭配详解:

接下来我们来看一下4套系统的搭配各有什么特点,为了更好的说明问题,对于每一个搭配,都会有以下的表格进行分析,主要包括底色为黄的三个参数,以及红色字体的对于这个参数的说明。目的就是为了一目了然。

几点说明:

  1. 本篇并不打算讨论功放类型的优劣,无论是A类,AB类还是D类,目前的技术都可以做得很好。

  2. 其实功放的参数非常繁多复杂,本次比较仅列出最主要的在表格中。针对个别型号可能还会提到一些比较重要的参数详细讲解。

  3. 为了更好的进行比较,选择一个品牌的功放进行搭配。因为相同品牌的功放的标称会有一致性。