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图 1：上面是喇叭测试常用的成形噪声，波峰系数 6 分贝；下面是人的说话声，波峰系数能到 12–16 分贝。


再来看信号的脾气。连续正弦波的波峰系数也就 3 分贝，意思是峰值只比均方根值高 3 分贝。可真正的节目内容——音乐也好，说话也罢——波峰系数能飙到 16–20 分贝，高得多。就算压缩得很狠的节目，也有 6–10 分贝的波峰系数。以前测喇叭常用的成形噪声，波峰系数是 6 分贝；后来有人搞出更贴近真实节目的测试信号，波峰系数能有 12–18 分贝（见图 1）。

老浦东

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StereoMark

老浦东 发表于 2025-11-29 18:37
子弹写这类帖子是高手。

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阿东，阿东

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说到功放设计，要是专门做一台去推加热器，那思路很简单：让它持续输出的功率刚好跟负载匹配，还得能一直稳在那水平别掉链子。（说真的，咱们有几个人会把功放开到最大输出，连着跑一小时，看看它在演出里到底扛不扛得住，散热和过热保护是不是靠谱？）这种推加热器的功放，峰值能力比连续输出高个 3 分贝就够用了。你看，二十多年前几乎所有的功放，基本都是这个路数。  

可理想的喇叭功放就不一样了，它的持续功率得接近喇叭的承受能力，但峰值输出必须远远超出连续电平，能到十倍甚至更多。至于这峰值能撑多久，大家还有得聊，不过 20 到 50 毫秒算个不错的起步值。要是峰值只比连续电平高一点点，那维持时间还能更长些。  

另外，不管是峰值还是连续电平超了，它都不该冒出明显的失真产物。最好就像压缩器那样，超的时候把增益压一压，等过了那段再迅速恢复。这种本事现在不算稀罕，但真懂的人还不算多。  

举个例子，你要是看见一台四通道功放，标着每路 50 瓦，可整个机器只用 30 瓦的电源供电，你就明白，它不可能从 30 瓦榨出 200 瓦来，那是突发功率。同理，一台总输出标着六千多瓦的功放，可从交流电只吃不到八百瓦，那也是突发功率。  

别嫌我啰嗦哈，我就管前面那种叫“加热器功放”，后面这种叫“喇叭功放”。

ericzheng1

StereoMark 发表于 2025-11-28 08:32
看完我的，再去新锦江，那就是去逛玩具市场了。

哈哈，那就不去新锦江了

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推喇叭这块，加热器功放是用 3 分贝波峰系数的连续正弦波来测的，本身没有额外的爆发力，所以咱得给它挑大一号。假如说，我们至少想覆盖喇叭测试时用的 6 分贝成形噪声，那就得让功放的持续功率比喇叭额定功率多一倍。  

要想干净地过 12 分贝波峰系数的信号，功率就得翻到八倍。这一来，持续功率绰绰有余，直接能把音圈烤糊。所以得加保护。一种办法是靠靠谱又留心的操作员，一听有失真苗头立马把音量拧下来。  

可人总有走神的时候，操作员一不留神，来几下反馈，几秒钟就能把喇叭干废。这时候就得靠信号限幅器来护着，而且得按送到喇叭的电压来校准，放在信号链里用户能调的增益之后，还得锁起来免得有人乱碰。理想状态是让它跟着均方根信号电平触发，启动慢一点好放过峰值，释放也慢一点，别把节目自带的波峰系数给削没了。  

用喇叭功放就省心多了。直接选个持续功率略低于喇叭额定的就行，既能享受喇叭的峰值本事，又不怕热烧。当然也不是说喇叭就绝对弄不坏，只是得遇上特别的频谱，比如粉噪或白噪把太多能量灌进高频或带外频率才会出问题。

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ericzheng1 发表于 2025-11-29 20:07
哈哈，那就不去新锦江了

哈哈哈，该去还是要去转转，说不定有点新鲜热闹看看。说实在，他们真的要努力了。

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厂家在那些大数字上撒谎吗？也不算吧。产品经理和搞营销的嘛，拿钱干活，当然要挑每个产品最能站得住脚的数字往外发。“听起来有多响”其实取决于在峰值开始削波之前，连续电平能推到多高。可咱们听的是真实节目，波峰系数高得很，加热器功放那点高持续功率根本帮不上忙。  

所以呢，每台功放的 20 毫秒突发功率，反而更能反映它们在实际音频节目里的表现，比持续功率靠谱多了。这就让厂家乐得直接标突发功率，还几乎不加小字解释。结果嘛，自然有人喊这些功放不够用，吹牛的人太阴。  

换个角度看，如果两台功放持续功率一样，加热器功放在过信号峰值这方面就差远了。也许最实在的还是比成本。加热器功放得花不少钱在电源和散热器上，才能维持那套节目音频根本用不着的高持续输出。  

功放厂家真该把突发功率和持续功率都标出来，再加个峰值不失真电压和峰值电流。这几个数能让人一眼看出功放应付高峰值、低阻抗、还有电抗负载的本事。另外也得知道它能撑峰值多久，以及增益下降时是平缓滑下来，还是啪一下跳到低挡，这也很关键。

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CAF 这玩意儿挺能说明功放到底啥脾气的。按现在的做法，它会用 20 毫秒突发、200 毫秒低频突发，还有 15 秒连续正弦波，在各种负载条件下测功放表现，而且全程把失真率摁在 1% 以下。虽说不同时间点之间发生啥，还有些说不清的地方，但它已经很能透露出一款功放背后的设计思路了。

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挑功放得看预期负载、节目类型和用途。要是拿来做警报器、喇叭测试，或者其他一直出连续信号的活儿，那肯定得看持续功率，喇叭那种高爆发的本事根本用不上。  

这时候功放再多出来的突发功率也没意义，只看持续功率就行，加热器功放正合适。可换成普通喇叭播普通音频节目，峰值就变得特别要紧，持续功率反而不用那么高。当然啦，喇叭的保护重点还是在持续功率这块。

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低音炮跟全频喇叭其实差不太多，只不过音圈大点儿，热反应时间稍微长一些。所以呢，在总持续功率起作用之前，它能撑住的功率爆发也能稍长一点。要是你把“音乐”的定义里还包括 30 秒的连续单音，那情况就又回到前面说的警报器和连续信号那一套了——喇叭和功放都得按持续功率来算。

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现在的智能功放可比以前厉害多了，既能把喇叭推出更大声，又能护着不让它坏。咱们得摸清它们独特的本事，别被老一套的思路框住，一见新东西就犯嘀咕。当然啦，有些特殊用途，可能还是老设计最对路，这个也得心里有数。

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有些老同志说，5寸是听人声的王道，最好的，圈子里有公认的。那，怎么在现场演出里，没见过5寸的音箱呢？还有人说，演出扩声和听音乐是两码事，这要看从哪个角度来看，从空间视角看，的确是两码事。5寸，在家庭里，小房间里，能行。如果从原理角度来看，其实是一码事。这就是声学原理。也是为什么大多数舞台演出设备是两分频，号角高音+大低音的组合。

难道是JBL不会设计音箱么？

当你开始玩大系统的时候，你面对的就是大场地，面对的就是多听众，必然要遵循声学规律。

除非，你不玩......或者，干脆玩不起。

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要说音箱的扩散模式，主要看四个关键部件：锥形单元、号角、分频器还有箱体。咱挨个看看，掂量掂量它们各自的作用。

现在大家聊得最多的就是线阵列音箱了，也不奇怪，它们个头大、声音响，甚至可以说还挺有范儿。不过真要出活，卡车里总少不了几只两分频音箱，配的是12寸或15寸低音单元加号角。不管是返听、鼓补、前场补声，还是就那种“杆子上挂的箱子”，这种小两分频天天干的都是现场扩声最常见的活儿。

我们平时用着这些箱子，觉得理所当然，可要是真摸清它们的指向性特点，明白它们为啥是这么个表现，就能用得更出彩。它们常被说成“90×60的箱子”之类，听着就有点含糊。问题是，90度乘60度是哪个频段的？总不能从直流一路管到光波吧。

不过在细数之前，先回顾个基础：一个设备能对声波产生多少指向性，跟它自个儿的尺寸和声波的波长比例直接相关。你想啊，尺寸跟波长越接近，控制力就越强；尺寸差得远，声波就爱四处跑，没个准头。

要弄明白这层关系，得先把频率和波长的关系吃透。在海平面、华氏72度（差不多摄氏22度）的环境下，声音跑得大概是每秒1130英尺。频率呢，我们就用赫兹来算，也就是一秒钟里能跑几个整周期（正弦波）。  

这么说吧，如果一个波的频率是1赫兹，那它的波长就是1130英尺；照这个理，10赫兹的波长是113英尺，100赫兹是11.3英尺，1000赫兹是1.13英尺，依此类推。其实算具体波长不算太难，不过老行家有个省事的“土办法”——五二一法则：  

• 20赫兹 ≈ 50英尺

• 50赫兹 ≈ 20英尺  

• 100赫兹 ≈ 10英尺  

• 200赫兹 ≈ 5英尺  

• 500赫兹 ≈ 2英尺  

• 1000赫兹 ≈ 1英尺  

• 2000赫兹 ≈ 0.5英尺  

• 5000赫兹 ≈ 0.2英尺  

• 10000赫兹 ≈ 0.1英尺  

数字不是百分百精确，但应急算算够用了。物理上的规矩是，要想管住声波的方向，发声体的尺寸得比波长大才行。记住这点，咱再看一只12寸低音单元装在两分频音箱里、配90×60度号角时的低频指向性。  

说到控制力，别忘了，前置低音单元想管住声波扩散，基本就靠锥盆直径，再稍微蹭点边界效应（这个后头聊）。到了100赫兹，锥盆跟10英尺的波长比起来，简直是小不点儿，几乎指哪打哪都做不到（见图1）。

图1：12英寸双向扬声器在100赫兹时的水平方向指向特性图（箱体朝向左侧）。

要是慢慢把频率往上抬，你会发现，12寸单元并不会一到1000赫兹（波长1英尺，跟它自个儿一样大）就突然能把声波“抓”住、定出方向。其实是指向性会随着频率升高、波长变短，一点一点地显出来（见图2和图3）。你想啊，这事儿不是一蹴而就的，更像温水煮青蛙。频率越高，它对声波的控制才越有力。

图2：500赫兹时12英寸双向扬声器的水平方向指向特性图（箱体朝向左侧）。

图3：800赫兹时，12英寸双声道扬声器的水平方向指向特性图（箱体朝向左侧）。

在这个频段里，锥形单元的水平扩散其实差不多能有90度。不过你也得明白，因为这个扩散形状是圆的（单元本身是圆的嘛），它在垂直方向上并没做出那个标称的60度。  

随着频率继续升高，单元的控制力也越来越强，直到高频时开始“聚成束”。可等它窄到那份上，已经过了分频点了。这只音箱的分频点，大概在图3里那个“气球”状扩散范围往上半个八度的位置。这对箱子的极性响应影响很大，尤其是垂直方向，所以等聊到分频器时，我们会专门说1000到1500赫兹这一段。  

接下来，说说号角。

说到想要的指向性，号角的设计里有好几个要素会影响它在某个频率下的控波能力，比如喉口形状、长度、展开的速率。  

但最直观的还是号角开口的大小。道理跟锥形单元一样，尺寸说了算。开口得足够大，才能压得住对应的波长，让指向性完整出来。  

打个比方，如果号角开口宽6英寸、高3英寸，那么在1000赫兹的时候，它基本还是四面八方乱跑的，没啥方向感。得等到水平方向约2000赫兹、垂直方向约3000赫兹，才可能显出想要的样子。真正给出90×60度的模式，估计得3000赫兹以上，低了肯定不行。  

单看锥形单元和号角，其实都挺好预测的。可要把俩凑一块儿，还得挨得近，这就麻烦了。  

第一个麻烦是物理位置错开。常见的两分频箱子里，两个单元上下排布，有的前后深度还不一样。就算我们用延时把轴线上的时间对齐了，但只要听音角度稍微偏一点垂直方向，号角和单元的声音到耳朵的时间就又歪了。  

再加上分频区里，两个单元的频带和垂直扩散本来就有重叠，所以只要听音位置在垂直方向上有偏离，很可能同时听到来自两者的信号，而且还相位不一致。这一来，就会出现一些凸起（ lobe ）和凹陷（ null ）的响应（见图4和图5）。这只箱子用的分频点在1350赫兹，斜率是对称的林奎茨–莱利 24分贝。

图4：12英寸双声道扬声器在1,250赫兹频率下的垂直指向性图；分频点为1,350赫兹，此时箱体朝向左侧。

图5：12英寸双声道扬声器在1,600赫兹频率下的垂直指向性图；分频点为1,350赫兹，此时箱体朝向左侧。

这些凸起和凹陷的方向和强度会变，要看单元错开多少、指向性控制咋样、分频斜率、重叠范围和延时对齐怎么设，但只要是有物理间隔的多单元箱子，这现象就躲不掉。要是把箱子横过来放，水平面上也会冒出一样的状况。做落地返听的兄弟，应该深有体会吧？  

这也是最近同轴箱又火起来的原因之一。因为高低音源在同一条轴线上，没有垂直错位，我们只需校正一下锥盆和声源起始点和号角驱动单元在深度上的差异，而且这个距离在偏离轴线的听音位置上变化不大。  

不过话说回来，很多同轴设计是把锥盆本身当号角展开面来导高频，用来做监听或者近场还行，但要干现场扩声这种活儿，往往需要更精细的指向性控制，同轴有时候就差点意思。

最后一块拼图，就是箱体本身，以及把它放在某个表面上产生的边界效应。当我们把一个发声设备的辐射空间变小，就会出现“部分空间加载”的现象。  

就像图1里看到的，低频是全方向扩散的，所以把音箱往地上一放，低频的辐射空间等于少了一半。结果呢，还在激励的那半边空间里，声压会多出来 3 分贝（相当于功率翻倍）。  

如果箱体的面板相对于某个频率来说够大，它也能当成边界，形成“半空间加载”，这就是常说的“挡板台阶效应”。不过现在的箱体，面板一般也就比装的单元大一点点，因为设计时要优先考虑重量、装车、提手位置、吊挂件、阵列拼接和外形这些因素。  

技术确实进步了，小箱子里也能蹦出很大的声压和不错的保真度。但物理定律没变，说到指向性控制，尺寸还是王道！

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Bose专业音响这边刚宣布，他们新出的DesignMax Luna DML88P吊挂喇叭，现在全球都能买到了。这款喇叭特别适合零售店、餐厅、精酿酒吧、健身工作室这类讲究设计的开放式天花板空间。
Luna用了Bose自家研发的环形阵列技术——八个两英寸的中高频单元，再加一个内置八英寸低音炮，声音清晰又有层次，能均匀铺满整个听音区，不会这儿吵那儿闷。官方给的频率响应最低能到40赫兹，也就是说很多时候不用再额外加低音炮；最大声压级有111分贝，覆盖范围足足140度。

Bose专业音响的CEO约翰·迈尔说：“Luna在吊挂喇叭这块，是往前跨了一大步。我们把建筑音频能做到的事重新想了一遍，拿出了既好听又好看的家伙。它就是我们技术领先、还能跟上客户不断变化的需要的证明。”
这款喇叭在设计时就专门盯着开放式天花板的安装麻烦，能灵活应对各种限制，还保持整体平衡。它支持单点和双点悬挂，外形简洁利落，线材都藏在里面，不管从哪个角度看，都干干净净的。
产品副总裁肖恩·瓦茨又补了一句：“Luna可不只是多了一款吊挂喇叭——它用一种自成一套的方案，把性能标准拉高了。一个吊挂就能让空间满满都是清澈透亮的声音，连低频也够厚实。过去那种吊挂加低音炮的老搭配，现在用Luna就能省掉，选型号、装起来都省事，看着也不抢眼——让声音自己当主角。能把这么突破性的产品带给全球用户，我们挺自豪的。”