各扬声器制造厂商的产品功率承受标准有很大出入,国内国外的有关产品说明书也大多不统一,更不用说有些家用音响系统说明书中出现的天方夜谭般的数据了。要特别指出的是,扬声器能承受电功率有不同的含义,这是音响工程师必须要了解的。
一种称为最大允许功率,是指扬声器短时间内能承受而不致于损坏的输入功率。一种称为最大瞬间功率,是指在扬声器谐波失真小于某一指定值时的输入电功率,该失真度大大超过扬声器的额定失真度。还有一种称为额定功率,即保证扬声器长期工作而不致于损坏的输入电功率。
问题接着就来了:究竟以什么信号源作为测量功率的标准呢?用实际的演出节目信号是很难进行测量和计算的。那么用噪声还是用正弦波呢?这又是问题。输入100瓦的正弦波功率某扬声器不会损坏,而仅仅输入50瓦的噪声功率扬声器却损坏了。这又是怎么一回事呢?所以,音响工作者和操作人员乃至业余的发烧友,都有必要搞清这个问题,才能解决由于不同含义的扬声器系统功率承受能力数据而带来的一系列问题。
扬声器的功率承受能力多年来一直是个众说纷纭,争论不休的问题。长期以来,国内外大多数扬声器说明书中都采用额定功率来表示其功率承受能力,并将该额定功率加倍作为扬声器的最大功率承受能力。所谓额定功率是用连续正弦波有效值功率来表示的,一般称为RMS连续功率(即正弦波场方根功率)。由于正弦波的峰值对有效值的差值即“峰平差”只有3分贝。这种方式完全排除了节目中短暂的几乎比平均值高10分贝的峰值信号成份对扬声器的影响,所以能得出较高的额定功率数据,并将此数据加倍作为最大承受功率。
这种测试只是在扬声器上加上一小时的正弦波信号,显然是欠妥当的。关键是不能真实地模拟实际节目的音乐性和突发峰值特性。但是这种方法过去却广为采用并且至今尚有厂家采用。
笔者认为美国电子工业协会(EIA)所规定的功率测定方法比较恰当。该协会在EIA RS-426A标准中规定将一特别的测试噪声信号加至扬声器,该噪声信号的频谱分布较为接近实际的节目信号,并且要在扬声器上持续8小时之久,还要求被测扬声器能承受比此噪声功率高四倍的瞬态峰值。显然,这对扬声器的机械结构和热性能是很严格的考验。这样测试而得出的数值可能要低于采用正弦波法所得到的数值,但按此数值与功率放大器相配合则不易毁坏扬声器系统。
这一点上,著名的EV公司走在最前面,它的产品均以EIARS-426A作为测试扬声器功率承受能力的标准方法,并将其能承受8小时的功率称为“长时间平均功率”,将4倍于该功率值的功率称为“瞬时功率”,并在说明书中注明,著名扬声器系统MT-4中的低音音箱的长时间平均功率”为600瓦,“瞬时功率”则为2400瓦(10毫秒)。所以,音响工程人员在使用EV扬声器系统时就发现其功率承受能力很强,用EV的100瓦音箱与100瓦额定输出功率的放大器相配接,是不会出问题。
近年来,JBL、BOSE等著名厂家的扬声器系统也都采用EIARS-426A标准,如JBLG系列音箱、BOSE的802系列音箱,都以粉红噪声功率作为其标准的工作参数,称为连续粉红噪声功率,以大一倍的功率的功率作为连续节目功率。如以粉红噪声功率作额定的功率承受指标,则这种方式与EV公司的方式就无大差别了。
在扬声器功率计算上另一重要的问题就是功率带宽,通常扬声器系统有一额定的频响范围,比如从50Hz到17kHz,那么,如果当扬声器系统的工作频率低于其额定下限后,能承受功率就一定大打折扣,比如一只下限频率为60Hz的音箱,长时间连续功率为20O瓦,临时作为电子合成器的监听音箱,由于电子合成器能产生低至25Hz左右的超低音,此时如不注意,使功率放大器馈入音箱的功率仍达200瓦左右,则可能由于在低于60Hz时纸盆的振幅过大而损坏扬声器。
总之,由于不同的厂商对其扬声器系统给出了各类不同的功率标定,而各自的测试条件又有很大出入,所以使用者一定不能只着说明书功率一栏里的数目就盲目使用,要彻底弄清这些数据的意义。(曾志灵)