揚(yáng)聲器功率的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

    揚(yáng)聲器的功率是揚(yáng)聲器最為重要的指標(biāo)。在聲頻工程的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，決定揚(yáng)聲器與放大器之間的功串匹配以及音箱(揚(yáng)聲器系統(tǒng))設(shè)計(jì)等過(guò)程中，部必須清楚地知道并理解揚(yáng)聲器的功串?dāng)?shù)值及其含義。而目前備國(guó)不同廠家在楊聲器之名牌上所標(biāo)的功率值，其含義住往各不相同，因而數(shù)值上住住有很大出入。  我國(guó)近年己統(tǒng)一制訂了揚(yáng)聲器功率的國(guó)際(GB9396—88)，基本上采用國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)所擬定的方法。但國(guó)外有些名牌產(chǎn)品如美國(guó)的JBL和EV，仍然分別采用各自特殊的標(biāo)準(zhǔn)。本文將對(duì)揚(yáng)聲器功率的國(guó)標(biāo)和部份國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分別作一簡(jiǎn)介。

過(guò)去很長(zhǎng)一段時(shí)間我國(guó)各楊聲器制造廠家對(duì)輸入楊聲器的功率都采用“標(biāo)準(zhǔn)功率”的數(shù)值，在這個(gè)功率上規(guī)定了諧波失真是在饋給揚(yáng)聲器 標(biāo)準(zhǔn)功率的恒定電壓下測(cè)試的，所測(cè)得的非線性失真系數(shù)不應(yīng)超過(guò)給定揚(yáng)聲器的規(guī)定值。因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)功率是由失真值的大小確定的，失真值又不能超過(guò)一定的要求，所以標(biāo)準(zhǔn)功率都定得比較小，通常是低于其它類型功率的。長(zhǎng)期接觸標(biāo)準(zhǔn)功率的讀者難怪會(huì)覺(jué)得國(guó)產(chǎn)揚(yáng)聲器斯標(biāo)出的承受功率比國(guó)外揚(yáng)聲器低得多。

     為了消除揚(yáng)聲器的不同類型功率在定義上的混亂，國(guó)際電工委員會(huì)(International Electrotechnical  Commission，縮寫(xiě) IEC)頒發(fā)了《電聲器件揚(yáng)聲器》標(biāo)準(zhǔn)，提出了所有到會(huì)國(guó)家一致采用的下面幾種揚(yáng)聲器功率：最大噪聲功率(額定噪聲功率) 、最大正弦功率、長(zhǎng)期功率(額定長(zhǎng)期最大功率)和短期功率等，這些功率指標(biāo)均失真無(wú)關(guān)，現(xiàn)分別作簡(jiǎn)要介紹:

(1)額定噪聲功率(Rated Noise Power)：其定義為：連續(xù)向揚(yáng)聲器輸入模擬噪聲信號(hào)(將粉紅噪聲經(jīng)過(guò)帶通濾波和限幅后的信號(hào))，在100小時(shí)內(nèi)連續(xù)工作沒(méi)有過(guò)熱和機(jī)械損傷，這個(gè)功率就稱為揚(yáng)聲器的額定噪聲功率。該功率的大小與失真值無(wú)關(guān)，所以通常比前述的標(biāo)稱功率大1.5~~3倍左右。目前國(guó)內(nèi)外廠家生產(chǎn)的揚(yáng)聲器，銘牌上的標(biāo)志最常見(jiàn)的就是這個(gè)功率。人們進(jìn)行音響系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及揚(yáng)聲器與放大器的匹配時(shí)也都采用這個(gè)功率。額定噪聲功率還有其它名稱，如最大噪聲功率(Maximum Noise Power)、連續(xù)粉紅噪聲功率(Continuous Pink Noise Power)或簡(jiǎn)稱為連續(xù)功率、噪聲功率等，其含義是相同的.

(2)額定最大正弦功率（Maximum Sinusoidal power），亦稱為連續(xù)正弦波功率（Continuous Sine Wave Power）或均方根（RMS）功率：這是一種在給定頻段送入單頻的連續(xù)正弦信號(hào)，內(nèi)送入單頻的連續(xù)正弦信號(hào)，連續(xù)工作一小時(shí)，在此功率下?lián)P聲器音圈振動(dòng)不應(yīng)產(chǎn)生打底聲,揚(yáng)聲器沒(méi)有過(guò)熱和機(jī)械損傷。由于該功率不受給定的非線性失真的限制，所以該項(xiàng)功率也是高于標(biāo)準(zhǔn)功率的

(3)長(zhǎng)期功率(Long-Term Power，亦稱為額定長(zhǎng)期最大功率)：這是一種在給定頻帶內(nèi)專門(mén)規(guī)定的噪聲信號(hào)功率。揚(yáng)聲器承受此功率在1分鐘內(nèi)不會(huì)引起永久性的機(jī)械損傷(每?jī)煞昼姇r(shí)間間隔試驗(yàn)重覆10次)。這項(xiàng)功率比前面提到的額定噪聲功率又要大許多。例如國(guó)光丫D200—6型揚(yáng)聲器的標(biāo)準(zhǔn)功率為5W，而額定長(zhǎng)期功率為30W。

(4)短期功率(Short-Term Power，亦稱為額定短期最大功率)：也是一種專門(mén)的噪聲功率，這種噪聲信號(hào)的類型與確定最大噪聲功率相似，其定義為揚(yáng)聲器工作1秒鐘，停60分，重覆60次。在承受此功率過(guò)程中不會(huì)引起永久性的機(jī)械損傷。該項(xiàng)功率是所有命名功率中標(biāo)值最大的。通常比標(biāo)稱功率大8—10倍。有些廠家稱之為峰值功率(Peak Power) 。除上遠(yuǎn)IEC標(biāo)準(zhǔn)外，在工程實(shí)踐中還會(huì)遇到音樂(lè)功率、節(jié)目功率以及EIA(美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)、AES(美國(guó)聲頻工程協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)甚至各廠家自定的標(biāo)準(zhǔn)等，下面分別簡(jiǎn)介。

(5)音樂(lè)功率(Music Power)又稱為節(jié)目功率(Program Power)：取決于使楊聲器承受250HZ以下短期正弦信號(hào)的能力，聽(tīng)起來(lái)沒(méi)有明顯失真，也沒(méi)有永久性機(jī)械損傷。這個(gè)功率值既考慮揚(yáng)聲器所產(chǎn)生的失真值，又考慮揚(yáng)聲器的永久性機(jī)械損傷值，是德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN所采用的。

(6)EIA RS—426標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)(Electronic Industries AssoCiatio、縮寫(xiě)EIA)，在EIA RS—4264標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，將一特別的測(cè)試噪聲信號(hào)加至楊聲器該噪聲信號(hào)的頻譜分布較為接近實(shí)際的節(jié)目信號(hào)，并且要在揚(yáng)聲器上持續(xù)8小時(shí)之久，還要求被測(cè)揚(yáng)聲器能承受比此噪聲功率高四倍的瞬態(tài)峰值。顯然，這對(duì)揚(yáng)聲器的機(jī)械結(jié)構(gòu)和熱性能是很嚴(yán)格的考驗(yàn)。這樣測(cè)試而得出的數(shù)值可能要低于采用正弦波法所得到的數(shù)值，但按此數(shù)值與功率放大器相配合則不易毀壞揚(yáng)聲器系統(tǒng)。美國(guó)EV公司的產(chǎn)品就采用EIARS—426作為測(cè)試揚(yáng)聲器功率承受能力的標(biāo)準(zhǔn)方法，并將其能承受8小時(shí)的功率稱為“長(zhǎng)時(shí)間平均功率”，或“噪聲功率“，而將4于該功率的功率稱為“瞬時(shí)功率”。

7)AES標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)聲頻工程協(xié)會(huì)(Audio Englneering SoCiety，縮寫(xiě)AES)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，將粉紅噪聲（見(jiàn)注）作為測(cè)試信號(hào)加至揚(yáng)聲器，連續(xù)工作兩個(gè)小時(shí)，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)熱或機(jī)械損傷，這個(gè)功率稱為“額定輸入功率(AES)”或“連續(xù)粉紅噪聲功率(AES)”。美國(guó)著名的揚(yáng)聲器廠家JBL就是采用AES標(biāo)準(zhǔn)。

注：“白噪聲”和“粉紅噪聲”都是一種無(wú)規(guī)噪聲，具有連續(xù)的噪聲譜?！鞍住焙汀胺奂t”這兩個(gè)詞是指噪聲頻譜而言，從光譜學(xué)中借用過(guò)來(lái)。白噪聲中包含有各種頻率的噪聲、并且能量分布是均勻的，粉紅噪聲與白噪聲不同之處在于，它的功率語(yǔ)密度與頻率成反比。在對(duì)數(shù)坐標(biāo)中，其輸出為一水平直線；在線性坐標(biāo)中，其輸出以每倍頻程3dB下降。即粉紅噪聲的低頻成分比白噪聲要豐富。