音響功率是專(zhuān)業(yè)音響界最令人困惑的概念之一。人們普遍認為，功率越大的音響，品質(zhì)越好，也更值得期待和擁有。并且，功率往往也是促成客戶(hù)購買(mǎi)的決定性指標。但若仔細研究的話(huà)，你就會(huì )發(fā)現，功率對于音響整體性能的重要性遠不及其他性能指標。
“音響功率”這個(gè)術(shù)語(yǔ)需要進(jìn)一步解釋?zhuān)韵`解。將音響功率與傳感器的輸出聲壓級，甚或放大器的大小聯(lián)系在一起考慮是很多人的做法。但通常音響功率與這些并沒(méi)多少關(guān)系。首先，我們先展開(kāi)討論這個(gè)術(shù)語(yǔ)，讓其更有意義。是否可以使用 “最大輸入功率耗散”？“輸入功率”這個(gè)概念是恰當的，因為音響是功放的一個(gè)負載。假設線(xiàn)路阻抗很小可以忽略不計（若使用正確的標準線(xiàn)材，該假設成立），放大器的輸出功率就成為音響的輸入功率。因為人們普遍認為放大器的功率越大越好（如，一輛運動(dòng)型多用途車(chē) VS 一輛經(jīng)濟型轎車(chē)），所以就順理成章地認為功率越大的音響，產(chǎn)品性能越好。與音箱直接相連的放大器被稱(chēng)之為功率放大器，因為它們輸出的電壓較其輸入電壓高。（圖 1）功率放大器的功率根據其功率生成能力度量。通常數值越大越好，是因為這意味著(zhù)放大器有更大潛力，可以做更多工作。
音響的功率根據其功率耗散能力進(jìn)行度量。其功率值是指在不損害音響的前提下，音響能夠以熱能形式進(jìn)行消耗的連續功率量。雖然初看上去，似乎功率耗散越大越好，但前提是，實(shí)現更大功率耗散量的方法不會(huì )對音箱效能進(jìn)行損害的前提下，這一說(shuō)法才成立�，F代功率放大器扮演著(zhù)音響恒定電壓源的角色。這意味著(zhù)，放大器的輸出電壓與相連音箱提供的負載從本質(zhì)上講是互相獨立的。如果你用一個(gè)放大器推動(dòng)信號，并在輸出端沒(méi)有連接任何負載的情況下測定放大器的輸出電壓。之后為輸出端連接一個(gè)音箱，再次測定放大器的輸出電壓，電壓計上的讀數不會(huì )發(fā)生顯著(zhù)變化。加負載和不加負載兩種情況下的區別為：加負載時(shí)，電流會(huì )從放大器端出來(lái)，流經(jīng)音響。負載阻抗越�。ú⒙�(lián)音箱越多），負載從放大器處吸收電流越多，電壓源與負載之間總的功率輸送量就越多。這就是為什么在驅動(dòng)更多音箱時(shí)，放大器的總輸出功率通常都會(huì )增加。注意，放大器的輸出功率是增加了，但是這個(gè)增加的總功率會(huì )被分配給連接的所有音箱。 所以，如果兩個(gè)音箱并聯(lián)連接，放大器的總功率輸出增加，但分配給每個(gè)音箱的功率不一定增加。事實(shí)上，分配給單只音箱的功率會(huì )有一點(diǎn)減少。因此，最好將功放負載保持在4 歐姆以上，將線(xiàn)材影響最小化，避免放大器需求過(guò)大的電流。
音響從放大器處吸收的功率為電壓與電流乘積。根據能量守恒定律，來(lái)自放大器的所有功率必須都有歸處�？偣β实牟糠止β十a(chǎn)生了音響的機械振動(dòng)，剩下的其他功率轉化成了熱能。錐盆的機械振動(dòng)讓音箱發(fā)聲。熱能是一種無(wú)用的副產(chǎn)品，所以和任何無(wú)用的廢棄物一樣，熱能必須被處理掉。不幸的是，電功率到聲功率的轉化是一個(gè)低效過(guò)程（通常不到10% ），所以大多數放大器功率被轉化成無(wú)用的熱能，而該熱能肯定是被消散掉。音箱的功率描述了音響處理熱能的能力，該熱能由于能量轉化過(guò)程的低效造成。所以又回到了我們先前談到的擴展定義“最大輸入功率耗散”。因此，將音響功率與其聲音表現相聯(lián)系的做法是錯誤的。耗散功率值高，僅意味著(zhù)該音響的散熱能力更強。但是功率本身并不能說(shuō)明音箱產(chǎn)生聲功率的效能大小，而音響生成聲功率的效能大小才是音箱性能的最重要因素。通過(guò)降低音箱效能可以增加音箱耗散功率，這只需在音箱內部增加一些電阻元件即可。然而結果卻是得到很大的音箱功率值但聲音很小，這并不是我們想要的。音響產(chǎn)生的聲壓級(SPL)大小與外加電壓的關(guān)聯(lián)要比和外加功率的關(guān)聯(lián)緊密。圖3可以很清楚地表明這一點(diǎn)。傳感器負載的功率隨著(zhù)頻率而變化。盡管SPL值經(jīng)常用輸入功率值做參考，但實(shí)際上，用輸入電壓做參考會(huì )更為準確。音箱其實(shí)更希望得到平直的電壓響應，因為在這種情況下，每個(gè)頻率下均等的驅動(dòng)電壓會(huì )在軸向上產(chǎn)生平坦的幅度響應。理想的音箱能夠使用最小功率產(chǎn)生需求的聲壓級。高效能音箱也應該產(chǎn)生更少的熱能。所以，音響可以承受大功率驅動(dòng)的能力并不值得驚嘆。因為從本質(zhì)上講，這種能力不能產(chǎn)生任何益處。可用較少輸入功率產(chǎn)生大量聲功率的能力才值得欽佩。想想汽車(chē)的公里耗油率，你就會(huì )更加明白效能這個(gè)問(wèn)題。音響性能講的是一個(gè)效能概念，而不是消耗量的概念。號筒負載和界面放置都是用來(lái)增加音箱效能的方法。這兩種方法都是為了在每瓦電功率下產(chǎn)生更多聲能。人們對音箱功率的誤解延伸到了日常行為，例如選擇燈泡。大家普遍認為燈泡的瓦數與光輸出緊密相關(guān)，以為瓦數越高亮度就越大。燈泡還有一個(gè)叫光度的參數，用來(lái)描述燈泡的光輸出，但很少有顧客會(huì )參考這個(gè)參數。所以，如果需要亮度更高的燈泡，人們就傾向于買(mǎi)一個(gè)更大的燈泡（更高的瓦數）。將這一假設延伸到音箱是一種很自然的想法。下一次，在給定功率輸入的前提下，購買(mǎi)最高流明輸出的燈泡，你可以獲得最大價(jià)值。音響的功率大，并不意味著(zhù)音響產(chǎn)生的聲音大。比起說(shuō)，“哇，這只音箱可以處理5000 瓦的功率！”其實(shí)這是沒(méi)有任何意義的，如果你問(wèn)自己以下的問(wèn)題會(huì )更有意義：“為什么我要使用5000 瓦的音響為觀(guān)眾帶來(lái)最大100 dB的聲壓級，卻不使用另外一只同樣可以為觀(guān)眾提供最大100 dB聲壓級的100瓦音響？”在音響效能指標中，更有參考意義的參數是最大輸出聲壓級。該參數是由音箱的靈敏度與最大輸入功率計算而來(lái)的。較低功率、較高靈敏度的音響會(huì )比較高功率、較低靈敏度的音箱優(yōu)勢更大。很不幸，人們對功率的誤解造成了音箱廠(chǎng)家競相生產(chǎn)大功率音響的現象。大的功率值可以幫助銷(xiāo)售，但是較高效能才是提高音箱性能的真實(shí)因素。有很多方法可以用來(lái)測定音響的最大輸入功率。這些方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)，也擁有一些共同的屬性。有意義的功率測試必須包括： --對被測設備輸入具有頻寬限制的寬頻帶噪聲
--放大器與被測設備之間功率輸送量的測定方法
--用來(lái)描述音響耗散功率承受時(shí)間的度量指標
--測量音響的SPL值（理想情況下）
噪聲輸入通常使用粉紅噪聲（每1/n倍頻程同等能量）。有些測量方法使用平坦的粉紅噪聲，還有些方法使用通過(guò)加權來(lái)模擬音樂(lè )頻譜內容的信號。后一種方法可以產(chǎn)生更高的額定功率，因為更多的電能被轉移到了較低頻段。在低頻段，由于傳感器構造更厚重，所以通常會(huì )消耗更多熱能。為了決定功率傳送量，加到被測設備的電壓和電流必須得到監控。要計算功率傳輸，只有RMS（均方根）電壓與負載標稱(chēng)阻抗是不夠的。在被測設備熱能逐漸增加時(shí)，負載阻抗也會(huì )逐漸增加，從而減少負載吸收的功率（功率壓縮）。
當音響在接近功率耗散值的極值附近運行時(shí)，調高功放功率輸出以增加負載功率輸入的尋常做法，并不會(huì )額外增大聲壓級，反而可能減少功率傳送量。用分貝（即對比例進(jìn)行度量）來(lái)度量功率的大小是最好的。用瓦數會(huì )誤導人們相信其與設備性能有關(guān)。我們以事實(shí)情況舉例，一個(gè)500瓦持續額定功率的音響聲音電平只比250瓦持續額定功率的音響高出一點(diǎn)（+3 dB），假定兩個(gè)音箱的效能一樣。這就意味著(zhù)兩只音箱的實(shí)質(zhì)性差別很小，盡管它們在功率上的差別很大。大多數功率測試都會(huì )對使用的粉紅噪聲進(jìn)行一定更改，以得到較小的峰值系數--節目聲源中的峰值通過(guò)一個(gè)削波電路得到減少。對波形進(jìn)行削波的實(shí)際理由是，放大器可對其負載設備輸送更多功率。未削波粉紅噪聲的最大輸出功率，大概為放大器正弦波額定功率的十分之一。削波后的粉紅噪聲大概為放大器正弦波額定功率的二分之一，這允許功率測試使用大小合理的放大器。產(chǎn)生人工削波不會(huì )使音箱的發(fā)熱有太大的改變，但是它所提供的較低峰值系數可以將更多的功率（更高的RMS電壓）傳送到放大器的負載設備。持續功率測試會(huì )在規定時(shí)間段內（如2個(gè)小時(shí)）為音箱供給6 dB 峰值系數的粉紅噪聲。這對音箱來(lái)說(shuō)是一個(gè)很苛刻的測試，因為這個(gè)聲源沒(méi)有停歇，無(wú)法散熱冷卻。通過(guò)減少波形的占空比（duty cycle），節目額定功率嘗試模擬音樂(lè )或者語(yǔ)音。如果聲音信號屬于脈沖類(lèi)型，在脈沖之間可以得到一些冷卻，在避免設備損壞之前，更多的短期功率可應用在被測量設備上。很多廠(chǎng)家會(huì )將持續功率值的雙倍值估測為節目功率(+3 dB或者2 倍是一個(gè)合理的假設)。實(shí)際推薦的放大器功率值要比這兩個(gè)值都大。合理的估算是為持續功率增加 +6 dB (4倍)。例如，從這些定義出發(fā)，對一只音箱完整和有意義的功率描述應為：最大輸入功率-200W/400W/800W(持續，節目，推薦放大器大小)
大家現在可以看到比較不同音箱功率時(shí)存在的問(wèn)題了。要保證同類(lèi)參數之間的正確比較需要做大量的調研，而很多參數表并沒(méi)有給我們足夠的信息讓我們這樣去進(jìn)行對比。為音箱輸送低于其額定功率的功率不會(huì )有任何危險。事實(shí)上，輸入比額定功率值更小的功率，音響使用壽命更久。在穩定可靠的操作中，我推薦將輸入功率限制到持續功率的二分之一以下(-3 dB) 。在之前的例子中，這意味著(zhù)使用一個(gè)800瓦的放大器，為其輸送典型的節目聲源（10 dB到14 dB 峰值系數），可在最大值時(shí)驅動(dòng)到削波邊緣。在這種情況下，放大器會(huì )為音響輸送80瓦或者更小的功率，這是一個(gè)低于持續功率的安全值。因為放大器潛在的輸出很大，所以在使用低峰值系數的節目聲源時(shí)，必須非常小心，不要將音量開(kāi)到太大而導致音箱受損。最后，在提高音響系統的音量時(shí)，知道何時(shí)達到系統臨界點(diǎn)也很重要。音箱外加電壓每增加40% ，輸入功率增加一倍，聲音電平增加少許（+3 dB ）。請記住，在音頻中比例幾率是很重要的。系統音量以3 dB 步進(jìn)增加，最終達到散熱極點(diǎn)。繼續增加3 dB，就成為壓垮駱駝的最后一根稻草。音箱以額定功率的一半工作時(shí)，其聲音大小可能非常接近最大值。因此沒(méi)有必要再增加功率，給音箱帶來(lái)造成永久性損害的風(fēng)險。汽車(chē)技術(shù)的發(fā)展減少能量損耗，能夠生產(chǎn)出更高效能和更低使用成本的車(chē)輛。音頻行業(yè)應擁有相似的目標，爭取用較少的放大器功率達到需要的聲壓級。隨著(zhù)效率提高，音響應當逐漸減少需要以熱能形式耗散掉的大量能量。同樣，我們對較高額定功率的迷戀也應該消失。
