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家庭影院中功放的功率之确定
家庭影院中功放的功率之确定
作者: 林平
1、市面上国产功放每路常在100W之上，而几款颇有声望的欧美Hi-Fi功放，每路不过40－50W，有的还只有25W。请问家用功放到底功率多大为宜？
首先有一点要说明，功放的功率标志有很多猫腻。追根求源这些标识上的不实之量来自日本进口的收录机和组合音箱。现在除一些有源音箱还在跟着哄骗消费者外，一般单体的功放都比较费尔泼赖，标注的都是正宗RMS功率，即最大不失真正弦波有效值功率，简称均方根功率。这一功率表示此台功放失真不超过指标值时，可长期输出这么大的功率。英国人讲究绅士风度，该国生产的功放都是这种功率标记，看起来功率不大的功放，如2×20W，2×25W，工作起来有模有样。下面将讨论的功率要求都是指RMS功率而言，买功放时务必看清“RMS”或“最大不失真”功率的标志。其它标识的功率实际上要除以2或除以10、20才能与RMS相等，这类不规范标识的功放离得越远越好。
功放功率要选多大，与音箱的灵敏度、房间的大小和最高要求获得的声压三个因素有关。
音箱灵敏度的单位是dB／W／M，定义为输入一定电功率能产生的声压级，灵敏度愈大，同样的输入功率发出的声音愈大。例如，一只音箱的灵敏度为92dB／W／M，则说明对音箱输入1W电功率，在离音箱1米处能得到92dB声压级的声音。其它距离上的声压级可用平方反比率推出，即距离增加到原来的一倍，声压下降到四分之一，声压级下降6dB。距离增加到原来的十倍，声压级下降20dB。若从1米处为0dB修正值的话，1至10米各点的声压级修正值分别见表一。
而声压级与输入功率是成正比关系的，输入功率增加一倍，声压级上升3dB；增加到原来的十倍，声压级上升10dB。
听众要求的声压级有实际使用声压和最大应达到的声压之差别。实际使用的声压级往往非常小，又因人而异，不便统一考虑。故以最大应达到的声压级来选取功率比较合适，这样进能攻，退能守，使用时自由度就更大了。
从保真机临场感的角度看，听众位置上能达到的声压级应与原声音给你声压一样。例如，平时面对面说话声音的声压级大约是70dB，那么电影画面上对白声音，传到你耳边的声压级也应在70dB左右。太轻，普通交谈变成了悄悄话，太响，就明显感觉到是扩声设备送来的，两者都不真实。从听音乐角度考虑，交响乐不用扩音设备10米处的声压级最大达100dB，所以，家用音响设备在听众席上能产生100dB的声压级就能获得最佳的临场感。商业THX影院声压级的标准为104dB，所以，要建立家庭影院的话，功放系统能在听众席上产生104dB的声压级就只多不少了。
最后来看看房间大小。若房间为4m×5m，20平方米的空间，那么听众与音箱的距离一般在2－3米之间。若房间更大些，音箱的摆位和听众席后方的空间就会安排得更自由和合理，而听众与主音箱的直达距离也不会成比例增加，取3米对家庭来说已够远的了。房间里除了直达声还有反射声，音箱后面的墙会把一半声音反射回来，正面声压能上升3dB，地面又能把另一半声音反射回来，声压又上升3dB。当然3dB是全部反射后的结果，但墙多少会吸收掉一些能量，反射不是3dB。但侧墙、天花板、后墙的反射都没计。所以，家庭居室的反射声加6个dB不算多。
好了，现在可以开始估算功放需要的功率了。
就按最大声压级104dB要求设计，去掉房间反射声6dB，音箱直达听众的声音有98dB即够。听众离喇叭的距离为3米，修正值为－9.5dB（查表一），折合到一米处需有107.5（98＋9.5）dB。音箱灵敏度为92dB／W／M，那么功放需要提供的增益为15.5dB（107.5－92，且以1W电功率为0dB）。查表二可知，功放的功率只需40W不到。
注意这里指的是总功率，如果是立体声用一对音箱，那么每路输入只要20W即够。
由此可见，家用音响系统的功率是足足有余的。例子的设计，距离取了3米，我想比一般家庭的听音范围只大不小，如果距离才1.5米，功放的增益可少用6个dB，功率只要原来的四分之一，10W 92dB／W／M的灵敏度音箱为一般影音音箱的水平，有些还能高。如果用Hi-Fi音箱灵敏度就偏低些。若灵敏度低3个dB，输入功率就要翻一翻，这里的功率上升是相当厉害的。除非特别偏爱某款音箱的音色，请别选用低灵敏度音箱。
市面上功放的功率越做越大，主要是商业性行为的结果。一只2×100W的功放，实际工作时输出不到1W（如果只要达到对话的70dB声压级，功率只需几十或几百毫瓦），对设备当然很轻巧，失真较小，过热可能几乎没有，安全得很，对厂家十分有利。只是用户多花了设备费，社会多消耗些资源。
如果你还不放心，一、二十瓦的功率够放影音，那么回想一下，中、小学时代在操场上做广播操时的情景。整个操场几百上千学生，用的广播功放也才四十瓦而已。而在家中房间用上四十瓦怎么还不够？
2、市场上多声道影音功放的功率配置有等功率的，也有二大三小不等功率的，该选哪一种较合适？
如果问“哪一种最好”，当然是等功率的，而且要全音频域，功率越大越好。“合适”就有个性价比的考虑。如果第一个问题明白了，第二个问题自然很容易。二大三小的多声道影音功放，小的三路每路也有20W上下的功率。家庭应用前方两路也就用到这个功率，所以实际工作时，五路也在等功率配置下放音，声场的平衡不成问题。但有些功放的三路频响不够宽，与前方两路的音色会不一致，放AC-3 5.1声道的伴音会受些影响。
选择多声道功放关键反倒不是功率，而是频响，如果配AC-3 5.1的五路音箱，功放必须选频宽一样的，否则，AC-3就不能充分表现出来。如果是配定向逻辑的那套音箱，中置和环绕三路可以频宽窄些。
实际上，如果有5×20W或5×25W的影音功放，倒是很适合家庭影音用。可惜厂家不愿生产这类产品。功率不大，价格叫不高，五脏俱全，又被用户用足功率，工艺技术要求很高，生产成本不低，有点吃力不讨好。
作为影音多声道功放的功率考虑与立体声音乐有所不同。立体声可以考虑两只音箱共同发最强音时达到最大声压要求。因为，立体声软件的两路信息功率基本上是平衡的。而影音信息则不然，如右后方一个爆炸声，那么最大声音基本上就由右后一路发出。这样，最好能保证每个单声道都能达到最大声压要求。但即使这样考虑，家用影音功放用5×40W也已足足有余，留着大量余量了，再说影音功放不必象Hi-Fi功放那样留很多的余量，Hi-Fi音乐爆棚时是乐器声，不能失真。而影音爆棚时，多为效果声，爆炸、撞击等本身很硬，有点高次谐波失真关系不大，而且影音的爆炸、撞击声都是模拟出来的，并非真实声音录音。
3、 次低音箱的功率要多大？
越大越好。这里指的是次低音箱是指5.1声道中专门用来放0.1声道的几十Hz低音的那种低音音箱。而不是指2.1，4.1之类卫星式音箱中的那只低音音箱，那种低音音箱只用来补充主声道和环绕声道卫星箱放不出的100－200Hz以下的低音，要求不算高。
为什么低音功率越大越好呢？人对次低音的响度感觉很差。听过70dB、1kHz声音后，改听30Hz的声音，这时声压要上升25dB，即达95dB，人才感到与前者声音的响度一样。1kHz音声压级高一些，同样响度要求的低音的声压级差就小一些，但1kHz 100dB声压级的声音，换成30Hz，声压级也还要提高18dB，才感到一样响。
所以，专用于放次低音的音箱，功率要比主声道高50至100倍。那么，主声道20W的功放，就要配1000至2000w的次低音功放，显然在家庭办不到，这才有越大越好之说。
没有这么大的功率，30、40Hz的低音就出不来，出来也没劲。市面上大多数低音炮不过把70、80Hz的低音弄得轰轰响而已，不是好的低音。
次低音是个费钱费事的东西，小功率的低音箱提供不出足够的优质低音。笔者以为不到很高阶段以不玩为宜。
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2005-08-16 09:47:26
