胆机，音箱阻抗和推力的问题 [复制链接]

温习先

　
谈阻抗
阻抗是音响圈中最常看到的字眼了，但是它到底意所何指呢？许多人在看到喇叭标示的阻抗值是四或八奥姆的时候，会直觉地拿起三用电表往喇叭的二个接线端子一量，看看到底是不是正确，可惜的是绝大部份的人都失望了，因为用三用电表上的电阻档量出来的结果并没有和喇叭上面所标示的一致。原因呢？因为你误会了，你搞错了。
    阻抗与电阻不是完全一致的东。在国中的物理课本上，我们第一次接触到有关电学方面的理论，其中提到了有关电压、电流、电阻以及电功率之间的原理和数学关系。绝大部份没有继续进修电学方面的课程或从事于电子专业的人士，其毕生的电学常识乃尽粹于斯，这还是当年上课没打瞌睡，经努力、认真、用功学习后才能拥有的辉煌成果，难怪你会把阻抗当成电阻了。
    阻抗从字面上看就与电阻不一样，其中只有一个阻字是相同的，而另一个抗字呢？简单地说，阻抗就是电阻加电抗，所以才叫阻抗；周延一点地说，阻抗就是电阻、电容抗及电感抗在向量上的和。在直流电的世界中，物体对电流阻碍的作用叫做电阻，世界上所有的物质都有电阻，只是电阻值的大小差异而已。电阻小的物质称作良导体，电阻很大的物质称作非导体，而最近在高科技领域中称的超导体，则是一种电阻值几近于零的东西。但是在交流电的领域中则除了电阻会阻碍电流以外，电容及电感也会阻碍电流的流动，这种作用就称之为电抗，意即抵抗电流的作用。电容及电感的电抗分别称作电容抗及电感抗，简称容抗及感抗。它们的计量单位与电阻一样是奥姆，而其值的大小则和交流电的频率有关系，频率愈高则容抗愈小感抗愈大，频率愈低则容抗愈大而感抗愈小。此外电容抗和电感抗还有相位角度的问题，具有向量上的关系式，因此才会说：阻抗是电阻与电抗在向量上的和。
    一般音响器材常见被提到阻抗的地方有喇叭的阻抗，前后级扩大机的输入阻抗，前级的输出阻抗，(后级通常不称输出阻抗，而称输出内阻)，信号导线的传输阻抗(或称特性阻抗)等。若说到器材内部电子线路及零件的各部份阻抗那就更琳琅满目复杂多多了，非三言两语可说明清楚。在此我们专只约略介绍有关音响器材标示的阻抗具有什么样的实质意义。
    由于阻抗的单位仍是奥姆，也同样适用奥姆定律，因此一言以蔽之，在相同电压下，阻抗愈高将流过愈少的电流，阻抗愈低会流过愈多的电流。光是这么简单一句话，你可知道多少音响器材的搭配学问尽在其中吗？
    先从喇叭的阻抗谈起。最常见到的喇叭阻抗的标示值是八奥姆，也有很多是四奥姆，这代表了什么呢？这代表了这对喇叭在工厂测试规则时，当输入1KHz的正弦波信号，它呈现的阻抗值是四或八奥姆；或是是在喇叭的工作频率响应范围内，一个平均的阻抗值。它可不是一个固定值，而是随着频率的不同而不同，甚至可能会起伏得很可怕，可能在某频率高到十几廿几奥姆，也可能在某频率低到一奥姆或以下(这种喇叭通常被视为后级的杀手，当年以Apogee最为著名)。好，让我们来脑力激荡一下；当后级输出一个固定电压给喇叭时，依照奥姆定律，四奥姆的喇叭会比八奥姆的喇叭多流过一倍的电流，因此如果你会计算功率的话，你就会明白为何坊间会传言一部八奥姆输出一百瓦的晶体后级，在接上四奥姆喇叭时会自动变为二百瓦的道理。
    可是你先别高兴，以为占到了便宜，天下没有白吃的午餐，当喇叭的阻抗值一路下降时，后级输出一个固定电压，它流过的电流就会愈来愈大，你确定你的后级能输出这么大的电流吗？你知道喇叭阻抗一路下降的结果到后来就有点像是把喇叭线直接短路的意思，所以阻抗值有时会低至一奥姆的Apogee喇叭被称作后级杀手的原因，你明白了吧！所有的晶体管后级扩大机，其输出电流的能力均有其设计上的限制，超出此范围，机器就要烧掉了。这也就是为什么一般人常说的：后级的功率不用大，但输出电流要大的似是若非的道理(这个问题以后我们会详细讨论)。
　同理，如果有一对喇叭的阻抗很高，像早期15的RogersLS 3/5A，那扩大机的输出功率岂不自动减半？没错！如果这对喇叭的效率又很低的话，你要它发出高音压来，能不动用高功率扩大机吗？江湖有传言：上扬唱片在台北市中山北路的门市有一对15的Rogers LS 3/5A，作为背景音乐之用。推它的扩大机是一部日本早期的Technics综合扩大机而已，但包括刘老总及赖主编在内，均盛赞它好声，你言如何？早期日本扩大机给人的印象就是功率标示很高，但输出电流能力则令人颇有微词，君不见小小一套床头音响组合动不动就是300W吗？可是KRELL的300W后级你想一个人扛是扛不动的。这种高电压低电流的日本扩大机一遇上现在满街都是的低阻抗喇叭，一下子就软脚了，但是如果碰上了高阻抗喇叭，例如……，会不会就成了名符其实的当哈利遇上莎莉呢？搭配之妙啊！岂可等闲视之。
    接下来来看扩大机的输出入阻抗。一般我们常耳闻的说法是：扩大机的输入阻抗是愈高愈好，而输出阻抗是愈低愈好。为什么呢？因为输入阻抗高了，从讯号源来的讯号功率强度就可以不必那么大。这么说也许还有读者不甚了解，让我们再回想一下奥姆定律；假设讯源输出不甚了解，让我们再回想一下奥姆定律；假设讯源输出一个固定电压，传送往下一级，如果这一级的输入阻抗高，是不是由讯源所提供的讯号电流就可以降低？如果输入阻抗非常非常的高，则几乎不会消耗讯号电流(当然还是会有)就可以驱动这一级电路工作，换句话说就是几乎只要有讯号电压，电路就可以正常工作；但是对于低输入阻抗的电路呢？就正好相反了，它必须要求讯号能源能提供较为大量的讯号电流，因为在同一个电压下，低输入阻抗会流进较大的讯号电流，如果讯源提供的电流强度不足以满足下一级电路的需求，它就不能完美地驱动下一级电路。而讯源的电压和电流的乘积就是讯源的功率了。