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  揚聲系統或簡稱喇叭系統,在整個高度忠實的音響系統,扮演著非常重要的角色,其重要性並不遜於擴大機、唱機或錄音機,比較其間之發展,喇叭系統可說是最落後的,趕不上擴大機對高度忠實所達到的品質。若一部很高級的唱機或錄音機與一部很高級的擴大機,配上了頻率響應很差的喇叭系統,則所發出的音響是不會好聽的。雖然近年來有氣墊式(Acoustic or air suspension)及海耳氣動(Heil airmotion Transformer)揚聲器的發展,對音質有了不少的改善,但離完美境界還有一段距離。如何達成密切配合擴大機性能,使高品質高忠實的擴大機,接上喇叭系統時,音響品質能完善呈現,尤其在高低頻端能保持良好反應,將是今後發展的重點。

  好像有不少文章討論到喇叭的選擇,大半強調以耳朵去聽的重要性。實際上,耳朵聽是很主觀,也很不可靠的,即使受過相當的聽覺訓練,仍不能保持十分客觀,此外還夾雜有生理上心理上的因素在內,影響正確而客觀的判斷,更很多因素影響喇叭系統所發出音響的好壞,例如聆聽室的環境,室內容積的大小,喇叭放置的位置,室內噪音水準,擴大機、唱機或錄音機等等。當然一般商店或代理商所展示要讓顧客試聽的喇叭系統,總不致於會接上品質不良的擴大機,唱片唱機或錄音帶錄音機,否則放出來的音響就不會好聽的。

  選擇喇叭系統,產品的技術規範,其重要可靠性與準確性是不容忽視的。首先要注意的是阻抗與功率,一般喇叭系統大半都會標示在其阻抗所能承受的電功率,最大可承受多少瓦特功率,最小需多少瓦功率以推動。因此先要看看你的擴大機或收音機在特定的喇叭阻抗,輸出有多大的電功率。喇叭系統阻抗有四歐姆、八歐姆、十六歐姆等等,要與擴大機指定的阻抗匹配。雖然二者已匹配良好,若擴大機輸出的功率大於喇叭系統所能承受的最大功率,則喇叭系統被燒壞的機會將會很多,尤其開機的瞬間,及開足擴大機或收音機之音量時為最。反之,若擴大機或收音機輸出的功率,低於喇叭系統所要的最低功率輸入時,則喇叭系統因得不到充分的電功率推動,也就無法產生良好的音響。這裡就涉及到喇叭系統的效率問題,很遺憾的,大半廠家都沒提供其喇叭系統的效率資料,在此也就不擬寫下如何依據喇叭系統的效率以計算在一特定的聆聽室,需要多少音響功率(Acoudtic power)及電功率等。所謂喇叭系統的效率(註1),是指在一個特定的距離,一瓦特電功率的輸入給喇叭系統,能產生多少分貝的聲壓水準(Spl(註2)聲壓水準愈高,則表示喇叭系統效率愈高,反之則愈低。簡單地說是喇叭系統所產生的音響功率瓦特數與輸入電功率瓦特數之比,以百分比表之。百分比愈高,及表示喇叭系統的效率愈高,反之則愈低。效率的高低,是相對的而非絕對的。一般所指的低效率喇叭系統(大半為氣墊式),常在1~2%以下,喇叭箱容積也較小,而高效率喇叭系統(例如低音反射式)大半在10%以上,所指高效率,即表示比前者效率高很多,喇叭箱容積也較大,而號筒式喇叭系統可高到50%。喇叭系統的效率資料,縱使沒提供,我們大致可從其最小所需功率輸入,低音喇叭口徑,以及箱子大小來判斷其效率的高低。例如低音喇叭口徑相同,箱子大小也相同的二種喇叭系統,所標示的最小所需功率不一樣,則最小所需功率輸入愈小,即表示效率愈高,也即只需較小的電功率即可推動該喇叭系統。反之若最小所需功率較另一系統高,即表示其效率比另一系統低,也即須比另一系統,還要大的功率輸入以推動。當低音喇叭的口徑相同,但喇叭箱大小不同的二個系統,若大喇叭箱系統所需最小功率輸入比小喇叭箱系統所需最小輸入功率高,則表示該大喇叭箱系統的效率比那小喇叭箱系統的效率低。

  喇叭系統的頻率響應,是重要的一環。好的喇叭系統,在其前方不同方向,皆應有很平坦的頻率響應,由其是高低頻二端,一般喇叭系統多呈現強烈的衰減。從器樂觀點言,除了管風琴、八十八鍵鋼琴及豎琴有基音低於40Hz,大半樂器基音頻率都在40Hz以上(註3),而泛音可高達20KHz或更高,不過較高之泛音,因能量太小,不易呈現出來。故對高品質喇叭系統頻率響應最低要求,是從40Hz以上至20KHz在限定最小失真的情況,不論在喇叭軸方向或離軸方向,都應有平坦的響應,若有變化,則最好應小於±1dB(註4)。也即自40~20KHz間的響應,最大總共只容許2dB幅度之變化,變化幅度愈小愈好,愈大則愈差。若還想聽更低音頻的管風琴豎琴或鋼琴聲音,則上述響應在低頻要延伸至30Hz開始,也即30~20KHz±1dB,大概目前有不少的喇叭系統,無法達到上述之最低要求,而降低要求只好以個人需要與經濟能力而定了。有不少廠家未標明其出產喇叭系統之頻率響應,對這種產品的好壞,只好靠耳朵去聽,當然最好能以儀器去檢驗,不過大半這類產品不會是品質好的,否則必然會標示其頻率響應的。有些廠家指標明頻率響應例如20~20KHz,初看好像不錯,但仔細想想,這種標示法與未標示,實在沒有太大的差別,因它既沒有標明在該頻率響應範圍,變化多少dB,有多少失真,也許20Hz與1KHz響應之變化,相差20~30dB,平坦響應可能只有在中音一小段,或者根本沒有平坦的響應,只有變化多端的響應,則不能算是品質好的喇叭系統。名廠出品,多半有其頻率響應的詳細資料,甚至附有策頻率響應的曲線圖示,從這些詳細的技術規範資料,是不難判斷其品質的優劣,當然其可靠性與準確性,還是要經過考驗的。有些廠家免不了會有誇大虛假的宣傳資料,不過對這種技術性的產品,是經不起行家從無響室測試考驗的,連帶會影響該廠的名譽,而背負著產品與標示虛假不實的名譽。有些廠家也提供了喇叭系統的共振頻率資料,這是值得參考的資料,因低於共振頻之頻率響應,對密閉式喇叭系統言,大致每八度要降12dB(註5)。故喇叭系統的共振頻率愈低愈好,尤其低於其低頻響應必然愈佳。

  由於全音域的喇叭,目前的技術還沒辦法做到單獨一個喇叭從低頻至高頻皆有很平坦的頻率響應,因此才不得不有分頻的措施,分成高中低音,有二路分音,三路分音,甚至四路以上之分音系統,來分工合作。表面上看,好像分音愈多愈好。但問題往往出在合作上面,因音路分得愈多愈複雜,其間之相位變化與步調,若未能弄對而取得一致,則其效果反而比不分音還要遭。除非是經過很細密,甚至藉由電腦輔助的設計,否則分音愈多,就不見得愈好,反而不如二路分音單純理想而好辦。其次很易被誤解的是喇叭口徑的大小與頻率響應,好像有不少人認為口徑愈大,低音愈好,事實未必如此。一個八吋低音喇叭經過優良設計完成的系統,其低頻響應並不比一個以十二吋低音喇叭設計不良的系統差。而且喇叭口徑愈大,所需的喇叭箱也愈大,否則必然效率低,而低頻響應不良。若低音喇叭口徑大於十五吋,則因運動部分質量太大,以致不易保持有效的控制,暫態反應差。反之,若低音喇叭口徑小於八吋,能產生有用的音響功率。一旦一個喇叭系統內之喇叭數目若愈多,則相位引起的問題必然愈複雜。

  喇叭系統低頻的擴散性較不成問題,問題較大的是高頻的擴散性。好的喇叭系統,自低頻至高頻皆有很廣的擴散角,也即在喇叭系統前方的任何方向,聽其自低頻至高頻的音量,不應因方向之不同而有顯著的差異。高頻性能欠佳的喇叭系統,常常是高音音量集中在正對高音喇叭軸的方向,離此方向,高音音量呈現很大的衰減,不是不足就是軟弱無力;這要靠臨場的試聽以判斷。此外音調音色應明朗清晰,不能有混濁之感。暫態反應要好,亦即斷絕聲源後,喇叭系統不應有餘音繞樑,餘振不竭之現象,否則極易有失真,也顯示有不良的暫態反應。

  喇叭系統的臨場試聽,必須在同一擴大機唱盤或錄音機的情況,各種不同牌型的喇叭系統輪番試聽比較,才易明顯的作性能差異的判斷。盡量避免以不同的擴大機唱盤或錄音機,同時配上不同牌型的喇叭系統作比較,因同一喇叭系統接到不同的擴大機,也許會有很顯著而不同的音響效果。另外一種試聽方式即在擴大機的左右二聲道,各接上一個不同牌型,低音喇叭口徑相同,或不同的喇叭系統,以擴大機單聲(Mono)控制播出,改變擴大機的平衡(Balance)控制,或者改變左右二聲道之音量控制,然後再變化音調控制以比較二者性能的差異優劣,同時二者的效率也很容易判斷出。此外,喇叭箱的堅實與否,也不能忽視,如果聲音會透過喇叭箱板,由側面或背面傳出來,則這箱子的堅實就成問題,甚至裡面的吸音材料不夠或欠佳。經手指節敲敲,會覺得好像在敲很厚的木頭,頗有厚實感。

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轉載音響技術第3期 MAR. 1976 如何選擇揚聲系統/洪健藏

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