什麼是喇叭?音響系統中的喇叭在做什麼?

第一次接觸音響時,喇叭通常是最容易被注意到的器材。
它可能是一對小巧的書架型喇叭,也可能是一對高聳的落地式喇叭;有些只有一顆單體,有些則配置多顆單體與複雜的分音系統。

但無論外型與設計如何不同,喇叭最基本的工作其實只有一件事:
把擴大機送來的電氣訊號,轉換成我們耳朵可以聽見的聲音。

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文章封面

喇叭與音響系統的關係

初次接觸音響世界時,喇叭往往是最吸引目光的焦點。
這得歸功於工程師們的精湛工藝,將喇叭外型雕琢得如藝術品般優美。

正因如此,許多人常誤以為「喇叭就等於音響」;但事實上,喇叭只是完整音響系統中的一環。
B&W 802 D4

HI-END喇叭的外型都塑造地尤其優美 - B&W 802 D4


那喇叭負責什麼呢?

喇叭部位於音響系統中的一環,其任務是將「電氣訊號」轉換為「聲波」,最終還原成在我們耳邊流淌的樂聲。

由訊源提供「音樂訊號」,並且再交由喇叭轉化為人耳能感知的「聲波」,並傳遞動聽的音樂。
動圈運動示意圖

震膜的運動可以推動空氣,形成聲波


聽見音樂

這也是喇叭何以在整套系統中都佔據要角的原因。

音樂訊號僅僅是電訊號(電流),而這「音樂訊號」最終必須交由喇叭轉換成「聲波」,我們才能真正感受到音樂中的所有-人聲、樂聲、高低頻、以及空間感。

因此,喇叭正是將「電氣訊號」轉換成「聲波」的重要裝置。
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喇叭是如何將電訊號變成音樂的

喇叭發出聲音的原理就是,經由喇叭單體的運動而推動空氣產生聲波。

喇叭單體運動產生聲波

電氣訊號->喇叭單體振動->空氣振動->耳朵接收到聲音
這便是喇叭如何透過電氣訊號播放聲音的原理。
擴大機輸出端子

電訊號經由擴大機完成訊號增強,並輸出給喇叭


喇叭單體該如何驅動呢?

其實喇叭單體便是由訊源輸出的音樂訊號 (電流) 來推動的。
然而音樂訊號本身其實是非常微弱的電流,本身並沒有足夠的強度去推動喇叭的單體,因此在訊源與喇叭中間會需要擴大機,將訊號強度擴大,如此才能妥善地驅動喇叭單體。
喇叭線

透過喇叭線傳遞電流(音樂訊號)至喇叭


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喇叭的設計差異

此時便會有兩種喇叭設計出現了-主動式喇叭與被動式喇叭

主動式喇叭

主動式喇叭內部已經整合擴大機,因此不需要另外購買一台外接功率擴大機。
主動式喇叭示意圖

PMC 6-2 主動式喇叭,其內部有擴大機,因此需要接上訊號線以及供電


被動式喇叭

被動式喇叭本身沒有內建功率擴大機,因此需要搭配外部擴大機使用。這也是HI-FI音響系統中最常見的組成方式
被動式喇叭示意圖

B&W 802 D4 被動式喇叭,無須獨立供電,透過喇叭線連接擴大機使用



那這兩種形式的喇叭該如何選擇呢?

兩者相互比較,主動式喇叭由於已經內建有擴大機,因此系統的組成可以更加小巧,簡潔;

訊源 → 主動式喇叭


而使用被動式喇叭得話,則會因為需要使用外部的擴大機,造成整體系統會更加巨大。

訊源 → 擴大機 → 被動式喇叭



主動式喇叭與被動式喇叭比較
形式 主動式喇叭 被動式喇叭
內建擴大機 ✓ ✕
是否需要外部擴大機 通常不需要 必定需要
系統規模 較簡潔 較完整
器材搭配彈性 彈性較低 彈性較高
升級潛力 潛力較低 潛力較高
線材與周邊設備 數量較少 數量較多
適合族群 重視便利、空間與整合 喜愛搭配、調整與可玩性
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喇叭單體

正如前文所說,喇叭單體是負責推動空氣,產生聲音的重要部件。
而它就是我們在喇叭正面所能看到的那些圓形結構。
Manger P1 喇叭單體

Manger P1 具有兩顆喇叭單體


不同喇叭會依其尺寸以及設計的方向,而去決定需要多少數量的單體,以及各個單體需要針對哪些頻率進行分頻調校與設定最佳化。

低音單體

通常尺寸較大,負責處理低沉較低頻率的聲音(通常設定在15Hz~200Hz的區間),比如:鼓聲、Bass、Double Bass以及管風琴的低音。
低頻會影響音樂的重量感、下潛以及整體規模,也是讓音樂聽起來有權威感的原因之一。

中音單體

「人聲」以及「許多樂器」的重要聲音資訊,都集中在中頻(頻率約在200Hz~4,000Hz之間),因此中頻的自然程度,往往會直接影響我們對聲音的感受。

高音單體

尺寸較小,負責處理高頻部分(通常頻率為4,000Hz以上),例如:鈸、小提琴高頻泛音、空間中的殘響
PMC twenty5 26i 喇叭

PMC twenty5 26i 具有三顆喇叭單體(低音、中音與高音),為三音路設計的喇叭;南方音響


需要注意的是,低音、中音與高音之間並沒有涇渭分明的分界線,實際的分貧點會依照喇叭的單體、分音器及升學設計而有所不同。
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單體數量與多音路設計,以及全音域

既然能夠將不同頻段數量交由不同單體負責,是否代表-
單體越多,喇叭就越好呢?
為了解答這個問題,我們先繼續看看兩個概念-「多單體」與「多音路」

多單體

多單體設計代表了,一個喇叭內部具有複數的單體,其目的可能是增加聲音的能量、擴大動態範圍,或者分工不同的音頻。
也就是說,若是有一顆喇叭裝著4顆單體,可能並不代表著4顆單體分別負責了不同的頻段,可能其中有幾顆單體為了增加某一頻段的量感,而採取相同的頻段設計。
比如,最常見的便是透過增加低音單體的數量,能夠顯著地增加低頻量感。
Avalon Opus

Avalon Opus 便是在低音的音路中採用了兩顆低音單體 (其一置於箱體底部)



多音路

喇叭內部透過「分音器」,將輸入的音訊訊號切分成不同的「頻段」,再將分頻後的訊號分送給負責該頻段的單體。
如此才能讓不同單體能夠播放出不同的聲音,而不是重複完全相同的聲音。
Tannoy DC3000 雙單體二音路喇叭

Tannoy DC3000 為二音路設計,兩顆單體所負責的頻段不同



全音域

全音域代表,喇叭內僅使用一個單體,負責低、中、高各個頻段的聲音
Tannoy stirling GR

Tannoy stirling GR 為全音域設計,僅由一顆單體負責所有頻段



那單體數量越多就代表喇叭素質越好嗎?

現在來回答這個問題,就比較簡單了,答案是不絕對。

妥善的多音路設計,將特定頻率切開,並且配合校正單體的工作區間,確實能夠讓每顆單體都在最合適的工作點之中運作。
Avalon Osiris 如圖中的Avalon Osiris,為5音路6單體的喇叭,透過精密的設計,將工作頻段區分開,並且在低音部分使用兩顆單體以增加低頻量感。

然而,全音域的設計,因其沒有分頻點,相位一致,而保留了自然的人聲與音場。
Audio Note AX-TWO

Audio Note AX-two


全音域設計可以減少多音路分頻所涉及的分頻與相位銜接問題,因此在某些設計中能呈現自然、凝聚的聲音表現;
但另一方面,單一單體也必須同時兼顧低頻、中頻與高頻,因此在頻寬、失真與最大音壓等方面也存在設計上的挑戰。

單體數量只是設計的一環

全音域設計,讓一顆單體覆蓋廣泛的頻率範圍,或者採用多音路設計,讓每個單體都運作在最線性的範圍內;當然也能疊加單體數量,已獲得特定頻段下更多更強的表現。
以上設計並無絕對優劣,重要的是-單體如何設計、如何分工,以及音響系統整體是否協調。
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書架式與落地式

喇叭的箱體大小,同樣是喇叭聲學設計的一個重要環節!

書架式喇叭

體積較小的喇叭,我們通稱為書架式;為了符合人耳聆聽習慣,通常至於書架上;為了讓高音單體與耳朵維持適當高度,也能置於專用的喇叭架上,其優點包含-

容易配置音響系統

適合空間較小的環境

喇叭擺位調整更為輕鬆

PMC LB1

PMC LB1 書架喇叭


落地式喇叭

體積較大的喇叭,通常因其體積足夠大,不須使用喇叭架抬高至人耳聆聽位置,直接置於地面高度即可,因此得名落地式。

低頻下潛深

龐大音場與動態

Kharma Ceramique 2.3

Kharma Ceramique 2.3



該如何選擇書架式或是落地式喇叭呢?

若不需額外考量其他外在因素,大型落地式喇叭擁有更大的箱體、更大或更多的單體,的確能夠呈現出書架式喇叭做不到的效果。

因落地喇叭在設計上有更多空間處理低頻,也比較容易呈現較大的聲音規模。
例如在播放大型管弦樂、電影配樂或具有豐富低頻的音樂時,大型落地喇叭可能可以帶來更加寬廣的聲音規模與低頻延伸。
大空間示意圖

空間足夠時,擺放大型系統是最佳之選


然而,在挑選喇叭時並不能一味地在大尺寸的喇叭裡去做選擇。

空間大小與喇叭尺寸

在音響系統的建置中,有一個非常重要但極易被忽略的環節-聆聽空間

小空間反而不一定適合大型喇叭

大型喇叭通常需要適當的聆聽距離與擺位。
如果喇叭距離牆面太近、聆聽位置太靠近,或者左右空間不足,都可能影響低頻與聲音定位。

喇叭大小與房間大小,應該一起考慮。

一對設計良好的書架式喇叭,在大小適當的空間中同樣可以呈現非常自然、完整的音樂。
小空間示意圖

空間較小時,可以優先考慮體積較小、較容易控制低頻的喇叭。


系統化整體搭配

一套音響系統就像一個完整的團隊。

喇叭、擴大機、訊源與空間之間,都會互相影響。

因此,我們不應該只問:
「哪一支喇叭最好?」

而應該問:
「哪一支喇叭最適合我的系統?」

這個觀念非常重要,因為一支在大型空間表現非常優秀的喇叭,放進小房間不一定能發揮;一支需要較大驅動能力的喇叭,也不一定適合所有擴大機。
而這就開始涉及下一個非常重要的問題:
喇叭與擴大機,到底應該怎麼搭配?
這也是我們接下來要了解的內容。
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喇叭與擴大機為什麼需要搭配?

正如前文所提的單體驅動方式-

擴大機負責提供驅動喇叭所需要的電訊號,而喇叭則負責將電訊號轉換成聲音。

所以兩者其實是一個密不可分的組合。
我們不能只單獨看喇叭,也不能只看擴大機的輸出功率。 選擇時至少需要注意幾個重要因素:
  • 阻抗
  • 靈敏度
  • 擴大機輸出功率
  • 聆聽空間與實際使用需求

什麼是喇叭阻抗?

如果您看過喇叭的產品規格,很可能會看到: 8Ω、6Ω、4Ω 等標示。
這些數字代表這組喇叭的阻抗,不同喇叭具有相異的阻抗特性,而擴大機也會有相對應的驅動能力。
尤其真空管擴大機與喇叭之間的阻抗匹配,更是系統組件是必須注意的一環。

延伸閱讀:阻抗是什麼?一次了解阻抗、匹配與驅動原理延伸閱讀:阻抗是什麼?

靈敏度

95dB @ 1W / 1m ,這代表喇叭的靈敏度,其意思為-
輸入1瓦功率、在1公尺距離能產生約95分貝(dB)的音壓。

簡單來說,靈敏度可以讓我們快速地了解到,喇叭在特定條件下,需要多少驅動能力才能產生足夠的聲壓(音量)。
靈敏度更高的喇叭,在相同條件下通常更容易得到較高的音量。

值得注意的是-靈敏度與喇叭好壞並無關連!
靈敏度僅是喇叭與擴大機的搭配條件。
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買回家還不能直接聽?

正當我們興高采烈地購置一套系統,並送回家中急不可待地想聽音樂時。
可能會遇到一個問題-擺位

喇叭的位置會直接影響我們最後聽到的聲音

喇叭距離牆面的遠近、左右喇叭之間的距離、聆聽位置,以及喇叭是否朝向聆聽者,都可能改變低頻量感、音場寬度與定位。

擺位基本原則

若是無其他音響專業人員幫助,我們在擺位時可以先照以下的步驟執行
  • 1.左右喇叭保持對稱
  • 2.高音單體大致在耳朵高度
  • 3.避免喇叭過度靠近牆角
  • 4.喇叭與牆面保留適當的距離
  • 5.左右喇叭與聆聽位置,應形成一個等腰三角形
接著就是感受聆聽音樂的感覺,並針對不足持續改進。
喇叭擺位並沒有一個適用所有空間的標準答案。 -

找到適合自己的聲音

音響沒有唯一的標準答案
喇叭是音響系統最後一道,也是我們真正「聽見」音樂的地方。

從單體、分音方式,到箱體大小;從主動式與被動式,到阻抗、靈敏度與擴大機搭配,每一個設計背後,其實都是工程師對聲音與使用環境的不同取捨。
因此,選擇喇叭並不是單純比較「誰的規格比較高」,也不是單純追求尺寸最大、單體最多或功率最大的器材。

真正重要的是-
喇叭、擴大機、訊源、聆聽空間,以及我們自己的音樂喜好,能不能形成一個協調的整體。

當你開始理解這些關係之後,挑選音響就不再只是看品牌與規格,而會開始知道自己真正需要的是什麼。
這也是認識音響最有趣的地方-
沒有唯一的標準答案,只有更適合自己的聲音。

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重點整理

1.喇叭不是越大越好

喇叭尺寸需要與空間、聆聽距離及系統搭配。

2.喇叭單體越多也不代表越好

單體數量只是設計方式之一,真正重要的是整體設計。

3.阻抗不是「越高越好」

4Ω、6Ω、8Ω代表不同的阻抗特性,需要與擴大機的驅動能力一起考慮。

4.靈敏度會影響擴大機的搭配

高靈敏度喇叭通常比較容易在較低功率下獲得足夠的聲壓。

5.擴大機功率不是越大越好

真正重要的是擴大機與喇叭之間是否適合。

6.沒有一支喇叭適合所有人

房間大小、聆聽距離、音樂類型與個人喜好,都會影響最後的選擇。