關(guān)于dB

聲音有太多的不確定性，盡管這樣，工程師們還是想辦法定些規(guī)矩，要知道這些"規(guī)矩"歷史并不久，沒(méi)趕上，否則這些規(guī)矩的制定也許能聽(tīng)聽(tīng)你的意見(jiàn)。

dB中文稱"分貝"，沒(méi)有任何特別含義，就象"厘米"、"公斤"，是一種單位而已，重量用"公斤"表示，長(zhǎng)度用"厘米"表示，聲音也要有單位，就用"分貝"吧！就這麼一定，嚇跑了一批人，留下的人繼續(xù)不識(shí)人間煙火的繼續(xù)"規(guī)定"、繼續(xù)"定義"，到我們這里，想改也晚了，現(xiàn)在人們開(kāi)口就是什麼"分貝"、"dB"，我們這些網(wǎng)友們可別老土，"貝多芬"與"分貝"可沒(méi)牽連。

4厘米有多長(zhǎng)？好好想想，如果你沒(méi)有1厘米有多長(zhǎng)的概念，4厘米有多長(zhǎng)你肯定不知道。聲音有"多大聲"？是否也要有什麼先入為主的概念？我們先規(guī)定1瓦的功率有多大聲，再看看4瓦有多大，當(dāng)年的工程師就是這麼想的。4/1=我們想要的大小，（大小是比出來(lái)的?。┰竞芎?jiǎn)單的概念，那位Bel先生非要來(lái)個(gè)log（讀過(guò)書--不行，起碼要高中畢業(yè)才懂什麼是"log"），"log"中文稱"對(duì)數(shù)函數(shù)"，

log(4/1) = 0.6021，

他又說(shuō)，有小數(shù)不方便，前面再乘10?。ǖ侥壳盀橹?，都是Bel在講，也真不知后人為什麼要聽(tīng)他的）於是聲音大小的標(biāo)準(zhǔn)有了，分貝（dB）=10乘log(功率1/功率0)，功率1=4瓦，功率0=1瓦?，F(xiàn)在讓我們來(lái)描述4瓦有多大聲：

10xlog(4/1) = 6dB

4瓦的功率其聲音比1瓦的功率所產(chǎn)生的聲音要大6dB

根據(jù)上面計(jì)算，我們的經(jīng)驗(yàn)是：功率每增加一倍，聲壓增加3dB。

Csp58：1瓦是102.5dB，2瓦 = 102.5+3；4瓦 = 102.5+3+3；8瓦= 102.5+3+3+3；16瓦 = 102.5+3+3+3+3，（前面我們有很多2/2/2/...、3+3+3+...原來(lái)是這樣！)

標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算功率與聲壓級(jí)的程式：

分貝dB = 1瓦聲壓級(jí)+10xlog功率

Csp58音箱1瓦聲壓級(jí) = 102.5dB，滿功率300瓦的聲壓級(jí)計(jì)算：

300瓦聲壓級(jí)dB = 102.5+10xlog300 = 102.5+10x2.4772 = 127.5d

Csp58音箱1瓦聲壓級(jí) = 102.5dB，最大功率600瓦的聲壓級(jí)計(jì)算：

600瓦聲壓級(jí)dB = 102.5+10xlog600 = 102.5+10x2.7781 = 130.3dB

或者按功率增加一倍靈敏度增加3dB，600瓦功率時(shí)的聲壓級(jí)=127.5+3=130.5dB

（有些廠商，也學(xué)別人標(biāo)"最大輸出聲壓級(jí)"，也不知道從哪抄的---我們沒(méi)標(biāo)該參數(shù)---抄數(shù)據(jù)算什麼，他們還盜用商標(biāo)呢。聽(tīng)說(shuō)還是工程師，錯(cuò)的也太離譜了， 希望有人通告他們，趕緊改！我們可不希望有太多外行。譜爾賣十幾萬(wàn)只音箱看來(lái)有道理，起碼他們懂dB。---這好象離題太遠(yuǎn)，別介意2001.12.3.）

還沒(méi)完呢，聲音傳播與距離有關(guān)，前面沒(méi)提距離是不想嚇跑你，都學(xué)到這了，那就在多學(xué)點(diǎn)吧(比前面難度高點(diǎn)）。

聲音在空中傳播，以點(diǎn)為中心，呈球形狀向外擴(kuò)散（這與聲音的傳播種類是否為縱波沒(méi)關(guān)），假設(shè)球的半徑為1米，那麼球的表面積 = 4x3.14x12 = 12.56M2，如果半徑增加一倍為2米，球的表面積 = 4x3.14x22 = 50.24M2；50.24/12.56 = 4，表示距離（半徑）增加一倍表面積增加4倍。如果此時(shí)功率不變，面積增加4倍，那單位面積的功率就只有原1/4（原來(lái)功率為1瓦，這1瓦的功率是分布在1M2的面積上；現(xiàn)在功率還是1瓦，面積卻變大為4M2，那麼這4M2上每1M2上的功率=1/4，這里最重要的是我們?nèi)绾卫斫饷娣e增加4倍導(dǎo)致功率下降到1/4，發(fā)揮你的想象力，想通后下面就不難了）。

功率每增加一倍，聲壓級(jí)增加3dB；反過(guò)來(lái)，功率每減少一倍，聲壓級(jí)漸少3db，1減少一倍 = 1/2，1/2減少一倍 = 1/4，3dB+3dB = 6dB，由于是減少，前面加"負(fù)"號(hào)。用前面的程式計(jì)算：

距離增加一倍聲壓級(jí) = 10log(1/4) = -10x0.6021 = -6dB

我們經(jīng)驗(yàn)是：距離每增加一倍，聲壓級(jí)減少6dB。

標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算距離與聲壓級(jí)的程式：

分貝dB = 1米聲壓級(jí)-20xlog距離

（負(fù)號(hào)表示減少，20xlog距離 = 2x10xlog距離≥10xlog功率2）

1米1瓦處聲壓與2米1瓦處聲壓級(jí)dB推衍（由乘10變乘20)

1瓦∞1瓦

10log4пr2∞10log4п(2r)2

10log4пr2∞10log(4пr)2

10log4пr2∞2x10log4пr

10log4пr2∞20log4пr

例如Csp58，1米處聲壓級(jí) = 102.5dB，40米處的聲壓級(jí)：

= 102.5-20xlog40 = 102.5-20x1.6021 = 70.5dB

Csp58滿功率300瓦，40米處的聲壓級(jí)計(jì)算：

先計(jì)算1米滿功率聲壓級(jí)（127.5dB），再套用"距離與聲壓級(jí)"程式 = 127.5-20xlog40 = 95.5dB

●總結(jié)：

功率增加一倍，靈敏度增加3dB

距離增加一倍，靈敏度減少6dB

現(xiàn)在，你會(huì)感謝Bel先生，因?yàn)楸緛?lái)復(fù)雜的聲音，現(xiàn)在變簡(jiǎn)單了。

●喇叭的阻抗

一般音響器材常見(jiàn)被提到阻抗的地方有喇叭的阻抗，前后級(jí)擴(kuò)大機(jī)的輸入阻抗，前級(jí)的輸出阻抗，（后級(jí)通常不稱輸出阻抗，而稱輸出內(nèi)阻），信號(hào)道線的傳輸阻礙抗（或稱特性阻抗）......等等。由于阻抗的單位仍是歐姆，也同樣適用歐姆定律，因此一言以蔽之，在相同電壓下，阻抗愈高將流過(guò)愈少的電流，阻抗愈低會(huì)流過(guò)愈多的電流。最常見(jiàn)到的喇叭阻抗的標(biāo)示值是八歐姆，這代表了這對(duì)喇叭在工廠測(cè)試規(guī)格時(shí)，當(dāng)輸入1KHz的正弦波信號(hào)，它呈現(xiàn)的阻抗值是八歐姆；或者是在喇叭的工作頻率響應(yīng)范圍內(nèi)，一個(gè)平均的阻抗值。它可不是一個(gè)固定值，而是隨著頻率的不同而不同。當(dāng)后級(jí)輸出一個(gè)固定電壓給喇叭時(shí)，依照歐姆定律，四歐姆的喇叭會(huì)比八歐姆的喇叭多流過(guò)一倍的電流，理論上一部八歐姆輸出一百瓦的晶體后級(jí)，在接上四歐姆喇叭時(shí)會(huì)自動(dòng)變?yōu)槎偻?。?dāng)喇叭的阻抗值一路下降時(shí)，后級(jí)輸出一個(gè)固定電壓，它流過(guò)的電流就會(huì)愈來(lái)愈大，到最后就有點(diǎn)像是把喇叭線直接短路，所以阻抗值有時(shí)會(huì)低至一歐姆的限制，超出此范圍，機(jī)器就要燒掉了。這也就是一般人常說(shuō)的：后級(jí)的功率不用大，但輸出電流要大的似是若非的道理。

●喇叭音箱的形試

傳統(tǒng)錐盆式喇叭單體在設(shè)計(jì)音箱時(shí)，通常不是以下幾種形式：

一、密閉式（也稱氣墊式、懸浮式或無(wú)限障板式）。

一個(gè)單體在空氣中前后運(yùn)動(dòng)時(shí)，振膜往前推就在前方產(chǎn)生一個(gè)較強(qiáng)的能量，但相對(duì)的振膜后面會(huì)出現(xiàn)短暫真空，前方空氣壓力與后方壓力相加后就抵銷不少，所以沒(méi)有音箱的單體音量都很小。對(duì)高音或中音單體而言比較沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)樗鼈兊牟ㄩL(zhǎng)短，擴(kuò)散面積大。但低音就不同了，人類對(duì)低頻感覺(jué)比較不靈敏，需要很大的音壓才能滿足。密閉式音箱就是將外面的空氣完全隔絕，當(dāng)單體運(yùn)動(dòng)時(shí)箱內(nèi)的空氣就隨之?dāng)U展與壓縮，空氣好象彈簧一樣緊密的控制單體，能得到正確、快速而深沉的低音。密閉式設(shè)計(jì)的喇叭低頻延伸與音箱容積有絕對(duì)的關(guān)系，音箱越大低頻也就潛得越深。為了避免聲音到處反射，也必須在音箱內(nèi)加入許多阻尼或吸音物質(zhì)。小型氣墊式喇叭為了將彈簧作用發(fā)揮到極限，振膜的厚度都會(huì)增加，相較之下他們并不容易推動(dòng)。

二、反射式。

音箱并不密閉，而在前方或后方開(kāi)幾個(gè)口，當(dāng)單體運(yùn)動(dòng)時(shí)背波不被吸收，以導(dǎo)引的方式讓這些能量也充分利用。反射式的好處是不需要大音箱也能得到更多的低音，也可以說(shuō)是同等功率就能產(chǎn)生更大的音壓。不過(guò)這種設(shè)計(jì)也有須注意的地方，例如道管不能太大，否則會(huì)出現(xiàn)峰值，也可能空氣流通的聲音會(huì)太大。道管的長(zhǎng)度也會(huì)影響諧振頻率，設(shè)計(jì)不良有低音太過(guò)沉重或速度跟不上的問(wèn)題。一些設(shè)計(jì)者不用反射管，而在出口的地方裝置一個(gè)沒(méi)有音圈的紙盆，稱為被動(dòng)輻射器，希望達(dá)到增加能量與維持速度的雙重效果。

三、號(hào)角式。

本身又分成前方負(fù)載型與前方負(fù)載型（折疊式號(hào)角），前方負(fù)載型也就是將驅(qū)動(dòng)單元直接連在號(hào)角上，把振動(dòng)的壓力有效的傳送到空氣中，號(hào)角具有增壓的效果。前方負(fù)載型多采用短號(hào)角設(shè)計(jì)，但對(duì)低頻相當(dāng)不利，要再生極低頻往往號(hào)角只得十公尺才能辦到，所以有時(shí)會(huì)配合反射式音箱使用。號(hào)角式設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是效率高，為避免與驅(qū)動(dòng)器發(fā)生共振，號(hào)角多以金屬鑄造或原木切割，而這樣成本卻很高昂。后方負(fù)載型號(hào)角喇叭看起來(lái)是沒(méi)有號(hào)角的，它的單體一樣往前發(fā)出聲音，背波則被道引到一個(gè)彎曲的孔道里面，最后從號(hào)角狀的開(kāi)孔擠壓出來(lái)，可以有效延伸低頻。折疊式號(hào)角也有音箱復(fù)雜而成本太高的問(wèn)題，現(xiàn)在已經(jīng)很小運(yùn)用了。

四、傳輸線式（Transmission Line），也稱迷宮式設(shè)計(jì)。

這其實(shí)是一種改良的反射式設(shè)計(jì)，由英國(guó)TDL的創(chuàng)始人John Wright所發(fā)展出來(lái)。John Wright認(rèn)為反射式音箱雖然加強(qiáng)了低音能量，卻不能真正使低頻潛得很低，所以他在音箱內(nèi)以隔板設(shè)計(jì)了多個(gè)部份，一方面讓每個(gè)單體都有獨(dú)立而理想的聲學(xué)空間，一方面讓低頻的波長(zhǎng)可以真正得到呼吸。要重現(xiàn)20Hz的完整音波，需要十七米左右的距離，以半波計(jì)算最小也要八米，聆聽(tīng)空間很小符合這種條件，那何不讓喇叭來(lái)代勞？傳輸線式音箱除了有復(fù)雜的格局外，里面也鋪陳了大量的吸音物質(zhì)，將單體背波的諧波吸收，只讓與單體前面發(fā)出的相同低頻出現(xiàn)，但因?yàn)榻?jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算的長(zhǎng)度，低頻已經(jīng)變得又沉又干凈。所以傳輸線式喇叭，通常以中型體積就能達(dá)到大型喇叭的效果，必須考慮的是設(shè)計(jì)不良的傳輸線式音箱，也可能造成低頻太多、太慢的反作用。