喇叭重如千斤？——解剖单体难推因素（转）

huangjingpeng

　　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。

huangjingpeng

http://bbs.hifidiy.net/viewthread.php?tid=401414
我再顺便请教大家一些问题

terigen

好专业啊！！

huangjingpeng

再次转一篇文章顶顶：回答一下我的链接的提问，聪明的你们怎么解决的，有没有遇到过   


       常听到说某音箱难推，但没有人会从技术角度对我说这音箱为何难推？可能是现在搞技术的人已日少，而不懂技术的枪手的权威性日强。

      很多人会认为是喇叭难推，常听说在用某难名牌喇叭做的音箱，如何如何难推。其实喇叭是不会难推的，从现有的喇叭制作技术，喇叭的阻抗曲线不会低于标称阻抗的3/4，勉强说难推也只不过是灵敏度低，而在家庭中使用中，即使是只有85DB的喇叭，通常的功放操作功率往往不超过5W，而现在的功放多数可操作功率都在几十W以上，绝对可令喇叭受到充分的良好驱动。

      难推的只会是音箱，确切说就是音箱内的分频器与喇叭组成后的阻抗曲线不均衡，有些频带会阻抗过低，只有标称阻抗的1/2不到，（即使是很知名的音箱也有这种可能），令一些苗条的功放输出电流力不足而控制能力上出现问题。比方说，某音箱标称为6欧的阻抗，但由于分频器的调整，某些频段阻抗降到2欧，而一般的功放在驱动6欧时是绝对不会有问题，只是驱动2欧时，即使可以同样输出电流，但电流量却减少到少于正常的输出值，这时就象一个泄气的皮球，某些面上出现了缺陷。

      这样说，难推是音箱的缺点，但为何现在音响界中，厂家都以难推为卖点，就象是说了自己的音箱难推就是一个发烧级的音箱。发烧友也对难推的音箱倍加推崇？认为易推就不够烧？

音箱为何要难推?

之所以说是音箱难推的原因不过是有以下几个：

1，  高档音箱为了达到更佳的声学效果而使用必要的补偿，频响与音质变好却令阻抗特性变差，而以现有电声技术无法达到两全其美。

2，  一些商品为了宣称自己的产品是发烧，与枪手配合发出所谓“难推”的说法，因为多数人也认为“难推”才是发烧。另外这样有什么好处？直观地说，一对三千元的音箱，你用三千元的功放去推它，效果一般，这时就可以有借口说“我的音箱难推，你要用更好更高档的功放最好用几万元的功放去推才可以发挥音箱的真正迷人效果！”这样就把音箱的品质不佳的原因推到功放产品上去。之前就流传过这样一个象笑话的说法：一对两千多的音箱，说要用十万元的功放去推才可以尽情发挥！也不知这笑话如何敢说出来的，却给善良的发烧友一个美丽的梦想：此音箱要用几万元的功放去推才好声，所以将来攒够了私房钱买了几万元的功放时，也不用换音箱，可谓一步到位了。而实际上如果消费者买了十万元，或是五万元的功放，他还会用这两千多的音箱去与这昂贵的功放搭配？

      而相信几乎全部的发烧友也明白，用几万元的功放是比几千元的功放去推同一对音箱要好得多。而声称难推的两千多的音箱，即使用上了十万元的功放去推动，是否可以比一万元的易推的音箱要好声，相信这点不说大家也会明白到结果。

      3，  为何音箱厂家将音箱做得难推将责任推到功放厂家去，而功放厂家却不反击？这里也有商业因素。以目前的技术，低档机与高档机最显著的分别是在于输出功率的大小，其价格差距与成本差距不是正比，而音箱难推了，低档的功放推来不好，这就有必要用更高档的功放，这样高档产品就会有市场了，大家才会不断努力赚钱攒钱去淘汰旧的功放，做高级搬运工去搬回新的高档功放。要不音箱都易推，如何去体现功放产品的高低档的强烈反差，还会有多少人去买高档的产品。

      4，  一个美丽的谎言，令大家都接受了，结果就只余下我这样的穷烧友，想玩一下又没有余钱去玩好的，只好望洋兴叹，玩DIY罢了。

       灵敏度低，难推，这不代表发烧，如果可以，做易推的音箱是最好的，随着技术的进步，将来也一定会向易推的音箱方面发展，就象现在流行的功放不喜欢用效率低的纯甲类一样。

难推的音箱有何不好？

如果用的是一对中低档的音箱，而且真的难推，这样对于用户来说是一个遗憾。

       通常与中低档音箱搭配的功放也会是中低档，也通常会不达到音箱厂家宣称难推时提出的功放的要求。这就暴露了一个问题，原来用户一直用的功放都不能推好音箱，除了音箱不能发挥最好的声音外，功放也一定不能全情发挥，就是说，用户花了一万元买回的功放与音箱，一直听到的都是打折扣的声音，一直所听到的就象只有几千元的器材一样的效果。

      相反，如果音箱易推，功放负担也轻松，一万元的器材就可以给你真正一万元的效果。

       如果功放真的推不好音箱，那么音箱所发出来的声音也与厂家努力校正的声音大不相同。

       而你也别指望你买对中低档的音箱，将来升级了高档的功放时音箱也会有用。

      毕竟到用户换用更高档的功放时，再声称自己难推的音箱也会被换去，而不会留恋。

如何低价发烧？

      并不是动不动就贴些换身家天价器材图片就代表这样才是发烧。发烧者，在乎于心，只要用心，有心，即使用几千元的器材也是发烧。如果背弃了心，空有几十万的器材作陈设也不算发烧。

      通常中低档的功放都不会有强大的驱动力，要实现廉价发烧，就要配合易推的音箱，才可以正确驱动，尽情发挥。以过去一直来的器材搭配原则，音箱应占器材总值的45%-50%，所以音箱应可以让比其价位低的功放机良好驱动。

      但易推的音箱，却与现在流行的“难推”的发烧说法背道而驰，存在一定的推广压力。还好，多数发烧友都喜欢超值，也理解到音响中的声音不是说出来，而是给发烧友听的，这样就有机会去对比同价位的难推音箱，看谁领风骚了。

如何去令音箱易推？

      要令音箱做出来易推，就必须理解功放与音箱联接时的工作关系。如果音箱实际阻抗与标称阻抗极之接近，那么绝大多数的功放都可以很良好地输出线性电流去驱动音箱。上面说过了，之所以推不好音箱就是因为音箱的频段阻抗不平均，在较低处令功放输出乏力，输出功率达到不到信号重现所要求的功率，功放的失真增大，音箱接收的功率变小，声压变低，甚至是处于失控的状态下，声音就变差了。

      令音箱易推，关键就在于令音箱的整体阻抗特性尽量平均且接近标称值，而不是提升灵敏度。灵敏度再低的音箱，只要阻抗平衡，即使是只有83DB，在功放输出平均功率有5-10W时，也令阁下要跑到室外去听了。而易推的音箱，由于功放的工作状态容易得到保证，所重放出来的声音也会跟厂家努力校调出来的一样，所不同者只是用户听音环境的折射，驻波等影响。

      要保证阻抗特性，分频器就是关键，分频点衔接要准确，不要过重叠，过重叠将令重叠处阻抗奕低，阻抗补偿，两阶分频的电感与电容的下降陡度也是很一样，设置不良时阻抗就变低，见到过一些低档的音箱及一些DIY的音箱，阻抗低处几乎接近短路，与一般的功放配合自然音质不好，还会容易令功放烧坏。

      在音响中，我不太相信用电脑软件去模拟，虽然软件的性能日益改进，见到过一些朋友用软件模拟出来的结果，我还是认为与真实情况相去甚远，至少，实际中我换个电容能听出区别，而软件去无法理解到。

      频响测试在业余甚至于是很多厂家都是没有条件进行真实的测试的，这是需要一个耗资甚大的消音室，这个消音室并不是象某个别人所说的在一个房间里铺上几块毛毯与隔音板可以做到的。但阻抗特性的测试却是很方便自己动手去测量到。

      在多年来DIY音箱的经历中，反复使用一阶与两阶的分频器，结果最终还是认为一阶的分频器效果保证，分频点衔接准确稳定，相位及阻抗变动小，音色圆润活泼，这也正好与单拿的方式不谋而合。在低音分频线路中，只使用一个电感，而其他的元件组成的RC网络是为了纠正低音喇叭的感抗，令低音喇叭阻抗接近标称值并呈现出接近纯电阻的特性，而不是随频率上升而上升。补偿的参数需要进行实际的测量并调整。

      如果亲自做过分频器并进行过优化调整的发烧友会知道，分频器对音箱整体音质，特别是中高频的影响是极大，如果说有50%这么多也不会过分。如果分频器不能准确地将信号送入各自的喇叭，或是相位变动大，与一个良好设计的分频器比，音质会相差了几个档次。

      高音喇叭很多时需要使用电阻衰减网络令声压与低音相符，但同样是电阻衰减网络，不同接法却内有乾坤。对比我分频器的线路图，1，很多商品的分频器往往是在输入端电容前串联（或再并联）上电阻去衰减，2也有是在分频电容后串联（或再在喇叭两端并联）电阻，3而我的分频器却是在电容后串联上电阻，再到高音喇叭，并同时并联电阻以保证阻抗的恒定。

      在上述1与2两种方式中，虽然都可以用并联电阻的方法去保证阻抗稳定，但通过多番对比音质，计算验证，均劣于方式3，音质表现上以方式3最纤细清晰，而计算上也是这种方式的阻抗变动最少，大家有兴趣不妨去验证一下，都只是欧姆定律。

      在衰减电阻上并联上一个小电容也是有效的，纵然在计算上频率已远离音频部分，但对声音有一定的正面影响，原因将会是由于电容存在，抵消电阻体上的电感，令音频信号可以更快更好地通过电阻，而不同品牌的电容也产生不同的声音效果。与高音并联的电容同样影响声音的品质与音色，还会对高音喇叭的感抗进行一定的补偿。

      要令音箱更易推，除了阻抗均衡外，还要保证音箱的效率。喇叭是一个效率极低的组件，只有3%-5%   。而箱体内放吸音棉却是人为地去损失这已经是很低效率中的能量，令效率更低。但多数发烧友会认为，吸音棉有助于减少箱体的驻波，降低音箱的Q值，其实这样做，只是对音箱的前期设计或者是对制作中偷工减料的缺陷进行无奈的修补，后遗症就是消耗喇叭的后能量，令低音声压变小，效率降低。为此，早年我有机会时对此进行了很多的试验与调整，结果99年后我的音箱中再没有吸音棉，纵然一些买家在买之前也心存顾虑，但音质说明了结果。而现在，在我的单拿S1.4中，也看不到有吸音棉的存在。

蒋委员

说得太好了，，赞一个