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揚聲器為何難 驅動?

  使用者經常有個疑問:不知現有某廠牌的揚聲器,MARANTZ 750A是否能推得動?其實針對一般效率大於  85db  的揚聲器,應該都可以推動,但有些揚聲器是超級難推的,這些揚聲器有人稱呼它們是”衰”揚聲器,在這些衰揚聲器中,有些是效率低的昂貴書架型揚聲器(以難推聞名),它們對擴大機的要求很高,不僅要求輸出功率要足夠大,還要求輸出電流要足夠大,並且阻尼特性好,否則其效果往往還不如一般的揚聲器,這點是大家要有充分認識的,屬於這類的揚聲器品牌有 DYNAUDIO Acoustics ( 丹麥”丹拿”)、MOREL 、ATC、PMC、Lynnfield及 Ensemble 等。有時為了駕馭這些揚聲器,花在擴大機上的錢,往往是該揚聲器的好幾倍,所以有些人乾脆把揚聲器換掉。但也有發燒友執著於它們獨特的音色,花再多錢也要找到合適的擴大機,最典型的就是Rogers 的 LS3/5a。其實由於現在技術進步,所以還是有很多好推,音色也很不錯的書架型揚聲器,像新基音學就是一個典型的例子。( 歹勢喔!臭屁一下 )

揚聲器不好推的原因:

  經常聽到發燒友說:很多音質極佳的揚聲器,使用一般的擴大機,推出來的音質不好聽。那就表示該揚聲器很難驅動。揚聲器的驅動難易程度與  1. 阻抗曲線的走勢。 2. 靈敏度。3. 相位角的偏移情況。4. 反電動勢的強弱。等因素有密不可分的關係。

一、阻抗曲線:

  在敘述揚聲器的書中,我們經常看到揚聲器阻抗 8 歐姆或4歐姆的記載。其實這個8或4歐姆的數字,只是概略性的數字而已,因為沒有任何揚聲器的阻抗曲線,能夠從音頻的 20Hz 到 20KHz 頻率範圍內,都能維持在8歐姆的位置上,它會隨著頻率的變動而改變阻抗數值。有時會高到幾十歐姆,有時會低到1歐姆。

  揚聲器阻抗曲線的變化,與擴大機的後級有什麼關係呢?不要忘了,後級的功率輸出要由揚聲器的負載阻抗來決定,假若一部後級宣稱在8歐姆時有 100 瓦輸出,那麼在16歐姆時可能只剩下 50 瓦輸出,在  32 歐姆下更只有 25 瓦輸出。反之 ,它在4歐姆時,輸出可能會大到 200 瓦,2歐姆負載時,更可能大到 400 瓦。當揚聲器阻抗變高時,後級輸出只是變小而已。然而,當揚聲器阻抗變低時,後級輸出就不是變大那麼簡單了。當後級輸出變大時,首先會遇上的問題就是,電源供應能夠提供那麼大的輸出功率所需嗎?如果不能,在4歐姆時就無法達到 200 瓦輸出,更別提2歐姆時會有 400 瓦輸出。若電源供應有那麼大的餘裕,可以充足供應 400 瓦的功率所需,那還要考慮另外一個問題:功率晶體能夠承受那麼大的電壓或電流嗎?

  4歐姆揚聲器的需求電壓雖然比8歐姆低,但需求電流卻比較高,以4W輸出為例,8Ω  揚聲器是  0.7A,而4Ω 揚聲器則吃 1A電流,因此大家都說,低阻抗揚聲器比較難推動。正由於低阻抗揚聲器“吃”電流,故晶體後級逐漸形成大電流設計,只要負載電流夠,晶體機的輸出功率,會隨著揚聲器阻抗的降低而增加。

  揚聲器的阻抗變化曲線,是決定該揚聲器是否能推得好的重要因素之一。Dynaudio揚聲器的難推眾所皆知,最大的因素在於它的鋁線圈導致單體本身的阻抗變化範圍過大(從3~30 歐姆),所以擴大機本身若無具備高電壓、高電流的輸出( 這幾乎就是要大功率的怪獸後級才有的東西)是很難推出全面的好聲。Audience 系列雖然比較便宜,但對電流的索求無度,還是和  Dynaudio  有點像;若使用功率與輸出電流不夠的擴大機推它,最明顯就是聲音變瘦,低頻的量感和延伸都變差,音場變窄,深度也出不來;若擴大機的推力足夠,Audience 的低頻和音場,在這個等級的價位中,都可算表現優異。

二、揚聲器的靈敏度:

  表面上來看,90db 靈敏度的揚聲器可能比  86db 靈敏度來得好推。問題是,靈敏度的測試,只對整支揚聲器所能發出的音壓做測試,而非對每支單體所能發出的音壓做單獨測試。所以,當 100 瓦的功率,同時輸入到揚聲器的高、中、低音單體時(假設揚聲器為三音路),首先會遇上分音器,分音器在吃掉一些功率之後,再把剩下的功率輸送到三個單體上面。此時,三個單體會因為本身效率的不同、阻抗曲線的不同,而對輸入的功率產生不同的反應;換句話說,高、中、低音單體所發出的音量會不一樣大。通常我們如果發現低頻量感很少,就會說這對揚聲器很難推,不管它在規格標示的效率有多高,它就是很難推得動。而這種難推的揚聲器,往往又伴隨著另外一個問題,就是高音單體很好推,在低音單體方面難推、高音單體好推的情況之下,您能想像會發生什麼現象嗎?那就是很多人都曾經嘗過的苦頭:低頻不夠飽滿、高頻卻刺耳。

  靈敏度過低,需要足夠的推動功率才能發出好聲,如著名的 LS3 / 5a 揚聲器。LS3 / 5a的阻抗會高至 11 ~ 15Ω,而它的效率低到82db,此高阻抗再加上低效率, 就是造成LS3 / 5a很難伺候的一個主因。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, 導致 它的 KEF 低音單體沒啥動態。

三、相位角的偏移:

  相位角的偏移,其實就是揚聲器容抗、感抗、阻抗趨前或落後的複雜變化。由於揚聲器不僅與電子反應相關(被動分音器),也與機械反應(單體結構)相關,更與空氣容積相關,它們相互之間會產生複雜的反應。這也就是說,後級無時無刻都在與複雜的揚聲器容抗、阻抗、感抗搏鬥,這也是揚聲器難推的原因之 一。

四、反電動勢:

  我們可以把揚聲器單體的組成看成一個有線圈、有磁鐵的發電機,當擴大機的電流輸入,驅動振膜進行前後活塞運動時,揚聲器單體會產生電流,這股電流會回輸到後級擴大機裏,我們稱此現象為反電動勢。反電動勢越大,揚聲器就越難推。晶體後級由於直接與揚聲器耦合,比較容易受反電動勢影響。

五、分音電路複雜致使能量消耗大:

  有些揚聲器為了使高、中、低音分得很詳細,因此在分音電路上採用了很多大容量的電容、電阻及電感,雖然最後整體的高、中、低音分得很好,但是也把輸入的能量消耗光了,所以您為了能驅動它,就必須輸入更大的功率。

揚聲器單體不好推的原因

  1. 揚聲器單體的振膜支撐結構較軟的,這類單元由於易產生不受推動電流控制的自由振動,而使音質劣化,其表現為低音嗡嗡亂響,難以控制,拖音嚴重。對此,應使用較大靜態電流的純甲類擴大機,該擴大機並且應具有較大的阻尼係數。有人形象的講這類揚聲器喜歡“吃”靜態工作電流。只有這樣,才可以將此類揚聲器的自由振動有效的壓制住。

  2. 揚聲器單體的振膜支撐結構比較硬的,用普通小功率的 Hi - Fi 擴大機推動時,感覺這類揚聲器低頻量很少,聲音偏重於中、高音,顯得較乾硬。這類揚聲器需要使用動態較大,峰值輸出電流較大的擴大機來推動,才能推出低頻的量感和高、中、低音的平衡感。我們稱這種揚聲器喜歡“吃”動態電流。
  3. 有的揚聲器以上二種情況皆有,就更加難以控制了,支撐結構軟而且靈敏度低,要推好它還真不容易。

 

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