入門 -- 擴大機的功率 vs 推力

[drunkenlife]

除了電子、電機背景的人之外，應該沒多少人搞的清楚擴大機的功率與所謂的推力之間有啥關係吧？

典型的問題一，
標示輸出功率相同的擴大機，推力為何不同？
問題二，
高功率擴大機推力一定比低功率好嗎？

[drunkenlife]

看事情還是得回到源頭，標示功率是怎麼測的？
例如50W，通常是指負載是8 ohm（日本廠商習慣標示6 ohm），穩定狀況、長時間（例如超過十秒）測量所得，
實際上的意義是這擴大機的最大輸出振幅（P=V平方/R）。

那麼問題一怎麼看？
一般我們說的推力，多半是是指音樂瞬間變很大聲的動態變化，
上面提到這測量功率的方式，並沒有這方面的數據，
兩隻功率相同的擴大機，讓它們在不超過負荷的程度下唱一段單一頻率，聽來音量會相同，
但唱變化大的音樂時，能夠瞬間快速拉高輸出振幅的就會聽來推力比較好。

[idle007]

拿板凳搶頭香~
準備學習中

[drunkenlife]

兩隻功率相同的擴大機，讓它們在不超過負荷的程度下唱一段單一頻率，聽來音量會相同，
但唱變化大的音樂時，能夠瞬間快速拉高輸出振幅的就會聽來推力比較好。

啊？為何會有這種差異？
標示功率只是表示最大輸出功率（失真不增加），類似汽車的最高速度，並沒標示瞬間加速能力，
極速相同的車，最後都能跑到那麼快，但並不表示加速一樣快，有turbo的當然加速快很多；
標示功率相同的擴大機都能讓喇叭唱那麼大聲，但有的得要慢慢來，有的立刻就行，這根源在電源做的夠不夠好，
（ 細節看這篇 viewtopic.php?f=4&t=183 ）

[drunkenlife]

那問題二呢？
顯然答案就是，不見得，
倘若大小功率的擴大機都做到極致，而且唱的音量需求的功率二者都滿足，
那，二者推力沒啥差異。
若是一般製作呢？
那大功率的可能會佔些便宜，如同3000cc的汽車會比1000cc的加速快些；
其中的機制是，大功率擴大機的內部電源總是比小功率者要多/強些。
若是不怎麼樣的大功率 vs 做得好的小功率呢？
那可以想見，當然情勢反過來。

[drunkenlife]

那，數字顯然沒多大意義，還是得聽囉？
聽當然是最終極的驗收手法，不過有些數字還是有點意義，
有些會這麼標示，100W@8ohm, 200W@4ohm, 400W@2ohm，這就是好機器！
前面提到擴大機的功率數字的本質是其最大輸出振幅（也就是電壓），由P=V平方/R，負載電阻減半，功率就加倍，
但，並不是所有擴大機能做到這點！
為何？
歐姆定律 V=IR，電阻減半，電流卻沒加倍，二者的乘積就比原本小！
這又是為何？
這是擴大機內部的阻抗太大，其根本原因或許是輸出功率晶體的限制，或許是電源部分的限制，總之，不是所有擴大機的內阻都夠低到能負載電阻減半輸出功率就加倍，
或者該說，做得到的擴大機很少！

[drunkenlife]

但，這數字與反應速度應該沒啥關係吧？
確實是沒有直接關係，但類似3000cc的汽車會比1000cc的加速快些同樣的道理，
內阻其實就是前面說的加速快不起來的一種觀察面向。

[drunkenlife]

另外，會不會有些擴大機推某對喇叭很好，推另一對卻不行呢？
這種事當然會發生，對擴大機而言，喇叭是它的負載，有些負載重，有些輕。
首先第一個會是靈敏度，這會影響音量大小，也就是需求的功率不同，
難搞的，如86dB/1W的ATC，輕鬆的，如上百dB的號角喇叭，要聽到相同的音量需求的功率就不同，
功率不足時，當然談不上所謂的推力，先滿足功率需求，再來談推力。
以一般聆聽音樂瞬間可以達九十幾dB，若用的喇叭不是號角，則靈敏度多在86~95dB/1W之間，50W該是基本需求。

[drunkenlife]

那，功率足時，為何還是會有類似的狀況發生？
這根源是喇叭的阻抗其實並不是個定值，而是隨頻率變化高高低低，
擴大機放大的是電壓，理想的擴大機必須有無限大的電流能力（或者說無限小的內阻），如此根據歐姆定律，無論其負載阻抗多少，輸出的電壓都如預期（不失真），
實際上並非如此，因此，當音樂頻率變化，喇叭阻抗也變化，擴大機的輸出電流若是跟不上，那麼電壓也會跟著掉，聽來就不太對，軟掉了...
所以，前面才說，看擴大機負載2 ohm時的功率是個可行的評估方式。

[drunkenlife]

有些會這麼標示，100W@8ohm, 200W@4ohm, 400W@2ohm，這就是好機器！
前面提到擴大機的功率數字的本質是其最大輸出振幅（也就是電壓），由P=V平方/R，負載電阻減半，功率就加倍，
但，並不是所有擴大機能做到這點！
為何？
歐姆定律 V=IR，電阻減半，電流卻沒加倍，二者的乘積就比原本小！
這又是為何？
這是擴大機內部的阻抗太大，其根本原因或許是輸出功率晶體的限制，或許是電源部分的限制，總之，不是所有擴大機的內阻都夠低到能負載電阻減半輸出功率就加倍，
或者該說，做得到的擴大機很少！

Magnepan這麼說 http://www.magnepan.com/faq#power

A good receiver might produce 30-40% more power at 4 ohms. Most receiver manufacturers don't want to talk about 4 ohm ratings because they have cut the "guts" out of their products to keep the cost down.

guts這詞很妙...沒種！