揚聲器的效率、阻抗與動態(tài)

由十余年來多次的接觸，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？甚至于在看過一些雜志的器材評論后，有不少人認定低效率喇叭就代表是高音質喇叭。

音響史上確實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曾親眼所見，國內音響名師林宜勝先生，談到3/5a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(已移民舊金山)家里，有三對小喇叭的試聽比較，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！
更早之前，那時只有LP沒有CD，我到上揚唱片公司買唱片。在選唱片時，覺得背景音樂怪怪的，男高音Domingo怎么感冒了？鼻音這么重！問清楚后，才知一切都是」悶葫蘆」3/5a搞的鬼─當時Rogers喇叭是由上揚進口銷售。

我對3/5a的惡感就是這樣而來，沒想到全球聞名的BBC-3/5a，竟然是個「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、售價低，難怪有人會賣了3/5a換用我的DaLine傳輸線喇叭。道理很簡單，依3/5a低音單體B-110之規(guī)格計算，根本不能裝在那么小的音箱里！

這點有必要說明，其實英國BBC并非不會設計喇叭，而是為了攜帶方便，不得不將喇叭設計得很小，這是沒辦法的妥協(xié)。

低效率喇叭確實曾風光過，但CD開始逐漸流行后，就有人對低效率喇叭抱著懷疑態(tài)度，名樂評家、瑩升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。

晶體管機的瓦＝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于市場，而且低效率＝高音質的觀念好像并未動搖；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，但管機后級的輸出功率普遍比晶體機低。有音質至上，非WE300B不用，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？當然，也有人用不到10W的管機后級推ATC喇叭，那是有聲音，卻無法呈現(xiàn)ATC的動態(tài)。

古早時代的Altec、JBL、EV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Altec A7「劇院之聲」時，氣勢就大大的不同，有誰能說管機后級沒啥動態(tài)？

Watt就是Watt、瓦就是瓦，所以管機的7W差不多完全等于晶體機的7W─差異性是管機有輸出變壓器，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：晶體機的7W，大多時候會比管機的7W夠力，絕不騙你。有兩個特例，一是 OTL無輸出變壓器管機后級，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、阻抗不同的兩對喇叭，接上同一臺晶體后級也必定會有不同的聲音表現(xiàn)。

擴大機輸出功率 ︳ 8Ω ︳ 4Ω
──────────────────
1W -------------------2.83V-------2V
2W -------------------4V-----------2.83V
3W -------------------4.9V---------3.47V
4W--------------------5.66V-------4V
10W------------------8.95V-------6.33V

4Ω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，它的計算式因功率或電壓、電流之倍數(shù)會有所不同，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，晶體機的7W比真空管機的7W來得有力─重點就是低阻抗時的電流。

阻 抗 ｜ 晶體機功率 ｜ 管機功率
─────────────────
8Ω--------------7W---------------7W
4Ω--------------14W--------------7W
2Ω--------------28W--------------7W

只要驅動電流夠，晶體機的輸出功率會隨著喇叭阻抗的降低而提升，故不只是7W而已。但管機有輸出變壓器交連，功率不隨喇叭阻抗變。所以此時是不是晶體機的7W比真空管的7W夠力？這就是很簡單的奧姆定律。

3/5a即是低效率又兼高阻抗 具恒阻特性的喇叭并不多，因此當喇叭阻抗猛往下降時，管機就可能使不上力，所以管機后級推Dynaudio喇叭就不易發(fā)出好聲，因此時喇叭欲吃電流，但真空管卻是電壓組件，無法提供電流；可是換成LS-3/5a就不一樣了。

3/5a阻抗 ｜ 晶體機功率 ｜ 管機功率
───────────────────
15Ω--------------3.7W---------------7W
11Ω--------------5W-----------------7W
8Ω---------------7W------------------7W

7W的晶體機接上第一代3/5a就只剩3.7W，接第二代3/5a也不過是5W；可是管機就一直維持7W輸出。故遇到3/5a這對高阻抗喇叭時，管機的7W就比晶體機的7W來得夠力。因此就晶體機言，高阻抗喇叭較不好推。但為何3/5a的阻抗會高至11~15Ω？它采用的KEF T-27A高音單體及B-110A低音單體都是8Ω。這就是詭譎之處，依KEF單體規(guī)格設計分音器及音箱，不必訝異，你會發(fā)現(xiàn)LS-3/5a根本是錯誤的設計！

若是高阻抗再加上低效率，那這對喇叭鐵定難伺候，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低音單體沒啥動態(tài)。

現(xiàn)在我們來看看喇叭效率與擴大機功率的關系，比對的喇叭是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---------------------------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是兩款喇叭的標稱效率，3/5a的99dB打個?號，代表3/5a根本無法承受64W連續(xù)輸入，因低音會觸底，50W連續(xù)輸入就已是最大值。而Klipschorn喇叭在1W輸入時，就得到104dB的音壓，這是LS-3/5a打破頭也無法做到的事。至于125W加個問號，那是原廠公布Klipschorn最高連續(xù)承受功100W，故當128W連續(xù)輸入時，Klipschorn也會不了。由于Klipschorn的效率高達104dB，若擴大機的訊號雜音比不夠高，那不用轉音量旋鈕，喇叭就會發(fā)出惱人的嘶聲和哼聲。對于擴大機的殘留雜音及哼聲，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？本文假設它是81dB，記憶中好像也是。但1995年10月號Audio年鑒上，KEF 3/5a的效率注明是85dB，阻抗則仍維持11Ω。最令我大吃一驚的是：這對小喇叭竟然飆漲到US$1450一對！老天，KEF 3/5a有這種身價嗎？如果它有1450美金的音質，那我也毫不臉紅，傳輸線設計的DaLine一對賣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，3/5a的最高音壓卻仍不及Klipschorn的基本標稱效率。再計算「標稱效率」至「最高音壓」的范圍，3/5a大約是18dB，而Klipschorn大約是21dB。

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這里透露著兩點，一是以300B單端每聲道7W管機推Klipschorn喇叭，它的表現(xiàn)絕對會比40W×2的晶體后級推3/5a喇叭來得輕松自在、有魄力。第二點則有賴大家共同研究，是不是高效率也同時代表高動態(tài)？

若果真如此，曹永坤先生就有先見之明。準此原則，吾人當選用高效率喇叭，這樣后級輸出功率不必動輒數(shù)百瓦。當然，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、深度。但以一般家庭聆聽音樂或觀賞AV用，效率似乎也應在90dB以上。然而，低效率喇叭就代表低動態(tài)？很不幸，3/5a及本人的DaLine卻是明證。當然ATC可能會不同意，ATC的SCM20為8Ω/83dB─效率比DaLine略高，但它的連續(xù)承受功率竟然是200Wrms，因此計算其最高音壓竟然高達106dB，絕非LS-3/5a或DaLine之輩能比。

晶體機驅動高阻抗喇叭會降低功率，但也有例外，McIntosh雖是晶體機，卻因為有輸出變壓器，故其輸出功率不會隨負載阻抗變動而變動。好在音響圈中特例不多，沒有輸出變壓器的真空管機不多見，有輸出output的晶體機也唯有McIntosh。而標稱阻抗高過 8Ω的喇叭，這些年來也很少見。故現(xiàn)代管機的輸出變壓器，理應只須要有4Ω及8Ω兩個繞組輸出。

應選用高效率、高動態(tài)喇叭

接駁低效率低動態(tài)喇叭時，后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。「低效率低動態(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。

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，160 log×10＝22，86＋22＝108(dB)；而22dB大致就是此喇叭的動態(tài)。

動態(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態(tài)范圍者，大概只有CD唱盤及影碟機；揚聲器廠商幾乎都不會注明此規(guī)格，以避免自曝其短。動態(tài)范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)甚少低于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)范圍是電壓倍數(shù)的變化，而喇叭的動態(tài)范圍是功率的計算。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20dBW，請看底下的說明。

都是dB值，功率的計算是：數(shù)值log×10，電壓、電流計算是：倍數(shù)log×20，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)÷20÷invlog＝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:(105-86)÷10÷invlog=79.5W。而105-86=19(dB)，就大約是它的動態(tài)。

分清楚電壓增益的dB與喇叭功率的dB，你就會明白為何Hi-End廠都反對將后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?？雌饋硭坪?0W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)范圍，那一般家用喇叭的動態(tài)有多少？不論是Avalon Asent、Thiel CS5i、BW 801，都絕不超過25dB！往專業(yè)領域找，Rey Audio的RM-8V效率是100dB，最高音壓是130dB，有30dB動態(tài)，30dB正好是1000W，亦即RM-8V可承受1000W。

日本Rey Audio還有音壓更高的RM-1800，其型號有兩個意義，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，就用了4對RM-1800。

再思考一個問睿喝魞蓪??鵲淖榪古c效率皆相同，用同一臺擴大機驅動，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)多年實際操作經(jīng)驗顯示，差異性極大。在無響室內所測出的效率，不一定能含蓋低、中、高頻，因此同樣都是95dB/8Ω的兩對喇叭，其最低驅動功率（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，其共同特點就是低頻不足，或是說：它們無法發(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、干凈的中低頻，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，低頻散渙不說，喇叭貼著墻擺，左右相距又僅一米，應該有的音場及深度，都會被遮蔽掉；基本上常是糊成一團，毫無透明感。

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表現(xiàn)出來。不過要談動態(tài)范圍，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)范圍有直接關聯(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。

由于背景噪音高，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)沒問睿?咭魤閡矔??砝?_，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，也為了壓抑消費者的聲浪，它們的PA音響常開足馬力，音壓都超過120dB，長時間處于那種環(huán)境下，極有可能會對人耳造成傷害。

當然居家不同舞廳，而家用音響因管機又回頭流行，不僅名管WE-300B重新生產(chǎn)，JBL、Altec老喇叭也逐漸重回市場。不過這些號角喇叭雖效率頗高，但體型也都甚為碩大，一般家庭極不適合擺放。此外還有一個疑慮：這些喇叭的音質與其效率成正比嗎？最近有好幾位讀者對我提到某中型進口美國高效率喇叭，音質甚為粗糙，雖然很好推，但不忍卒聽，只能用于AV。

小功率匹配高效率

為了避免浪費能源，及得到正確的搭配，我個人有兩點偉大的建議，但需要全球音響界認同：一、效率低于90dB的喇叭，不準制造、銷售、進/出口，而且阻抗應盡量維持8Ω；二、高過90W輸出─8Ω/ch─的后級/綜合擴大機，不論晶體管、真空管，也是不準制造、銷售、進出口（當然，專業(yè)器材不受以上的限制）。

果真如此，則Dynaudio、VIFA、ETON…等著名喇叭廠，就會開發(fā)出不是號角型，而且體型又不很大的高效率喇叭。又因擴大機輸出功率降低，電源變壓器、濾波電容…都可減小，故材料成本、重量、體型及售價都可降低，這絕對是消費者、愛樂者之福。您說對嗎？