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很多人在遇到喇叭难推的问题之后，都会换个大瓦数的功放，利用更大的功率来驱动喇叭，但很多人都只知道解决方法却不知道其原理为何。事实上扬声器的驱动难易程度与喇叭设计时的各项数据与技巧息息相关，但如果消费者可以从笔者本次的解说学会从厂商附上的说明书与数据来挑选，相信都可以找到适合自己选项的产品。 一般喇叭会遇到的难推的问题无怪乎下列几点： 1.阻抗曲线 在之前的知音走廊里笔者就已提过，市面上经常看到喇叭阻抗8欧姆或４欧姆的记载只是概略性的数字而已，没有任何单体的阻抗曲线，能从20Hz 到 20KHz 频率范围内，都能维持在4欧姆的位置上，事实上会随着频率的变动而改变阻抗数值。有时会高到数十欧姆，有时会低于2欧姆。 而单体的扬声器阻抗变化，与功放驱动有何关系呢？别忘了，后级的功率输出要由扬声器的负载阻抗来决定，假若一部后级宣称在4欧姆时有 100 瓦输出，那麽在8欧姆时可能只剩下 50 瓦输出，在 16欧姆下更只有 25 瓦输出。反之 ，它在2欧姆时，输出可能会大到 200 瓦，1欧姆负载时，更可能大到 400 瓦。当扬声器阻抗变高时，后级输出只是变小而已。然而，当扬声器阻抗变低时，后级输出就不是变大那麽简单了。当后级输出变大时，首先会遇上的问题就是，电源供应能够提供那麽大的输出功率所需吗？如果不能，在2欧姆 时就无法达到 200 瓦输出，更别提1欧姆时会有 400瓦输出。 而4欧的需求电压虽然比8欧姆单体低，但需求电流却比较高，假设以5W输出为例，8Ω是 0.8A，而4Ω单体则需接近一倍的1.4A电流，因此有人会说低阻抗扬声器较难推动。正由于低阻抗扬声器需要高电流输入，故慢慢的现今的晶体功放逐渐形成大电流设计，只要负载电流够且电源设计妥当，晶体机的输出功率，会随着扬声器阻抗的降低而增加。 以知名品牌Dynaudio为例，其扬声器的就是以难推闻名，最大的因素在于它的铝线音圈导致单体本身的阻抗变化范围过大（从2.5~28欧姆），所以功放本身如没有具备高电压、高电流的特性很难将其发挥的淋漓尽至。Model系列虽然较为低价，但对电流的索求无度，还是和 Dynaudio 相当类似；若使用功率与输出电流不够的功放驱动，最明显差异就是声音干瘦、音质粗造、低频量感和延伸都缩小，音场变窄，深度也出不来。 2.被动分音器的消耗 表面上来看，SPL 90db的单体可能比 86db来得好推。问题是，当这些单体成为一组套装喇叭时再做灵敏度的\测试，结果可能就不一样了，因为多数的效率测试都只对整支扬声器所能发出的音压做测试，而非对每支单体所能发出的音压做单独实验。所以，当50瓦的功率，同时输入到扬声器的高、低音单体时，首先会遇上分音器，分音器在吃掉一些功率之后，再把剩下的功率输送到2个单体上面。此时，各个单体会因为本身效率的不同、阻抗曲线的不同，而对输入的功率产生不同的反应，不过理论上来说经过被动分音器的等化，效率都会相同且下降。 而被动分音器就如笔者之前所提到，来自后级扩大机的电流讯号，从端子进入喇叭后会先到被动分音器报到。此被其多数都是由电容、电感、电阻构成，会消耗从端子进来的讯号强度。而零件越多消耗越大，以四阶分音器的设计而言，100W的功率输入，出来可能只剩50-70W而已，由此可知，被动分音器对于单体驱动的影响。 所以现今国外多数流行以电子分音的方式来设定，先让频率分好进入后级，让功率不用经过损耗完全进入单体之中。且对于车上先天的摆位不良，也可透过独立功放的音量大小下去调整音场，使得聆听时的定位感更好。 不过主动式分音也不是没有缺点，首先您必须多一组声道的功放来驱动，本来用两声道就可以驱动的喇叭，现在可能必须用到四声道，如此一来也无形中增加了安装音响时的费用。此外以音质而言，电子分音较难表现出如被动分音器中的被动元件表现出声音被渲染过的质感，对于有些已经听惯华丽音乐的人会较难接受。 3.相位角的偏移： 相位角的偏移，其实就是扬声器电容性与电感性之间所形成的容抗、感抗、阻抗趋前或落后的复杂变化。由于单体不仅与电子反应相关，运作时往复运动也与机械反应有所关联，更与空气容积息息相关，这些特性彼此之间会相互产生复杂的反应。而功放在驱动时无时无刻都必须与这些复杂的反应搏斗，这也是扬声器难推的原因之一。 4.反电动势： 反电动势英文全名为Back Electro Motive Force，其原理为当单体在输入音频讯号后，会做快速的前后往复运动，此时由于音圈在磁力圈中快速切割，就如发电机或马达般，会出现一股与施加电压相反的电能。而这股反向电能会循着喇叭线回输到扩大机的输出端，再与扩大机的输出一齐被送回喇叭单体。由于反向电能的电流极性与功放输出的电流极性相反，因此会仰制单体振膜的作动，降低单体在输入讯号停止后的余振。如果功放的输出阻抗越低，单体所出现的反电动势就越大，而控制喇叭单体余振的能力就越强，这就是扩大机阻尼因数(damping factor)越高代表对喇叭控制力越佳原因。不过有时不过这种反电动势作用对扩大机来说是增加了不必要的额外讯号，而得到结果是失真型态。 |
