音箱科普系列音箱功放搭配,对易推性影响最大的因素有哪些?
音箱系统搭配是一个永恒的主题,如何选择一台合适的功放是一件非常烦人的事。其中一个关键在于,如何通过音箱的参数、指标及其说明了解一对音箱是否易推。这里需要说明下,其实功放的推力应该分为两方面,一是功放的功率,即功放推动喇叭的能力;另一个为控制力,即功放控制喇叭振动的能力。很多人以为功放就功率重要,其实相比功率,控制力更为重要。通俗点说就是,多响由功率决定,响得美不美则主要看控制力水平。这两个参数常常也是关联的,但也存在很多的例外,很多功率大但又很便宜的货很多就是这样。功率看起来很大,但控制力严重不足。原因很简单,功率大,只要管子多两只就行了,这个成本很低。但想把控制力做好,那就得成本来堆了。
另外,在上面这两点做好的前提下,功放的音色就尤为重要了。而同时拥有良好的推力、控制力和细腻音色的功放是极为难得的,它需要开发者同时拥有对技术和声音美学的把控能力,而这可以说是国产功放始终差国外顶级品牌一口气的关键(也就是我们说的国产功放中普遍存在的力大声粗的问题,实际上进口品牌力大声粗的也不在少数)。
在音箱公布的参数当中,最容易和易推性挂钩的无疑是灵敏度和阻抗这两个了,很多人也凭此判断一对音箱的易推性。
在其它方面不变的情况下,灵敏度越高的音箱,确实对功放推力要求越低。但因此只看灵敏度一项指标,那是远远不够的。这里的前提是其它方面不变的情况其实是没有或很少的,两对音箱阻抗、单元大小、形式都不一样,这时灵敏度就不能简单用来判断了。
除了灵敏度以外,另一个让人注意到的指标是阻抗。按一般的理解,音箱阻抗越低,就越好推动。但实际上,有经验的用户都知道。同样灵敏度同样单元大小,8欧阻抗的音箱要比6欧更容易推好,4阻则更难推好一些。
这就让很多人很糊涂了,这也是音箱搭配的复杂性。很多音箱看起来参数并不难推,但实际就是很难推动。真正原因在哪里呢,笔者以为,其中的关键是音箱易推性的关键因素在以下几个方面:
一、阻抗因素方面
音箱的阻抗并非直流阻抗,如果直接用万用表测,都和其标称有差别。扬声器的实际阻抗往往是这样的(阻抗请看右边的纵坐标),下图为NS15低音单元的阻抗和频响曲线:
由图可以看出,在空载时的低音扬声器阻抗曲线在f0点阻抗最高,大约有80欧(太低是有问题的),然后在300Hz频率达到最低,即扬声器的标称阻抗(6欧),然后逐步上升。
以下为某知名单元同样5。5寸4欧单元的阻抗曲线,和NS15类似,不过f0为55Hz。但其最低阻抗只有4欧不到,更小的阻抗需要更大的电流,因此也更难推好:
在做成成品音箱后,受音箱形式和分频器的影响,其阻抗曲线变得完全不一样,NS15最终的阻抗曲线变为如下图所示,具有倒相箱典型的双峰,凹陷为f0(即50Hz),此处阻抗为10欧,然后在300Hz最低,大约为5欧。然后是一条单峰曲线:
不同的音箱,阻抗曲线是完全不同的(虽然同类音箱都有某些共同的特征),最低的阻抗8欧的音箱通常在56欧左右,6欧的音箱通常在45欧左右,4欧的音箱通常在23欧左右,这已经超过了大多数功放的输出范围,此时功放失真会明显增大。而有些高端的音箱的阻抗最低处只有2欧甚至更低,这对功放的要求就非常高了。某些昂贵的功放功率并不大,但它们过载能力却非常强,比如2欧时其功率几乎能翻倍,就是给这种极品音箱准备的。
二、灵敏度因素
灵敏度确实对易推性影响很大,但这只限于同口径,不同口径间去比较是没有太多意义的。
我们往往会看到,大口径多单元落地音箱的灵敏度都很高,8寸的箱子,90db灵敏度很正常。通过两只单元并联的方式,还能大幅度提升灵敏度(约3db)。很多10寸、12寸的大箱,灵敏度93甚至更高也正常。
但这些大箱它们可不好推,有时200W的功放也根本不够看。当然也有些大箱比较好推的,比如上面这对4429,朋友用自己的A50推就觉得已经可以了。
实际上很多小箱,比如3寸4寸的,灵敏度只有8384db,但却十分好推,十来二十瓦足矣。
原因很简单,灵敏度只代表输入1W时,在1米处测到的在1000Hz的声压。灵敏度高,只说明容易推响。但音箱要推好,主要跟低频有关系,灵敏度是其次。
三、低频因素
低频是声音能量大小最大的差异来源,而非声压。如果剔除低频因素,让音箱发出让人耳聋的声压,其功率其实也很小。很多全频音箱只用3瓦的功率就能推出很响的声音了,这一方面是因为这些全频音箱的灵敏度高,另一方面也是因为其低频下潜的原因。
想要得到好的低频,扬声器需要鼓动更多的空气,而这是需要功放输出相当的功率的。因此,音箱的低频下潜越深,音乐的动态越大,就越需要更大功率的功放来推动。
四、分频器因素
无源音箱主分频电路上的电感和电容是吃功率大户,每增加一阶,功放的功率就有很大部分要转换为热能消耗掉。这从音箱的阻抗曲线也可以看出来,复杂分频器的最大阻抗值和最小阻抗值差大,最小值低,也就需要更大的功率。
五、其它因素
对扬声器而言,除了灵敏度和阻抗外,有两个关键的参数对易推性影响也很大。一是振动质量,一是线性冲程。它们都在很大程度上影响了扬声器的低频下潜、动态以及易推性。
扬声器的振动质量是指振膜加上驱动部件(线圈)的质量,线性冲程是指锥盆无失真运动的范围。这两项越大,越需要功放的功率和控制力。比如下图的自然声NS17的单元,振动质量20克,线性冲程高达13mm,这在一方面让其低频表现极为出色,但同时也对功放要求不低(虽然阻抗为6欧,灵敏度87db)。
最后的总结
音箱和功放的匹配是一个很复杂的问题,表面上看跟音箱灵敏度和阻抗直接相关。但实际上起决定性作用远不止这两个,真正决定音箱易推性的参数其实是:扬声器的振动质量和线性冲程,它在很大程度上决定了扬声器需要多少功率和控制力来控制扬声器的振动;音箱的分频器复杂程度,越复杂的分频器会吃掉越多的功放功率;低频下潜越好,越需要更大的功率来驱动;灵敏度,同样条件下,灵敏度越高,越易推动;阻抗曲线的变化,尤其是最低阻抗值,这项指标如果低于4欧,驱动它就很困难了。
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