请教灵敏度的含意? - 基础理论室 - 声学楼论坛

以下是引用一张专辑在2007-07-15 10:58:51的发言：

现在扬声器效率达5%的还少见，除了增大辐射面积和提高BL值以外，是否还有其它方法？

是否能在与空气耦合上下功夫，使之轻而易举地达100分贝？

现在要达到6.17%的效率太难了。

有效的方法就只能是加号筒了,一般可能到15%,精心设计(比如在音头和号筒的耦合上多考虑),

听说可提到25%.

效率提上去了,而频率响应是受到了局限,

这件事,从长讲,有上百年的历史,近几十年,美国几个名牌是出了一个个新的词汇.

现在常见的灵敏度（表示）单位有里种：

1、dB/1w/1m；

2、dB/2.83v/1m；

第一种灵敏度单位是能够有统一参考作用的，也是标准的；

第二种灵敏度单位就没有统一参考作用。想想，一个8欧姆和一个4欧姆或者6欧姆的扬声器单元，当输入2.83v/1m测量出来的数据，他们的实际输入功率还相同吗？输入的功率如果不同了，这个数据还有什么可比性？

懂得的会知道，4欧姆单元的87dB/2.83v/1m的灵敏度只相当于84dB/1w/1m的灵敏度，不懂的就被忽悠了，…………

现在市场上常见表示灵敏度的单位有两种：

1、是dB/1w/1m；

2、是dB/2.83v/1m；

我认为第一种表示灵敏度的单位有统一的可比性，是科学的；

第二种表示灵敏度的单位就没有统一的可比性，是不科学的。想想，如果一个8欧姆的单元和一个6欧姆的单元或者4欧姆的单元，当输入音频电压都是2.83v时它们的实际输入功率会相同吗？如果实际输入的音频功率都不相同，那么，2.83v/1m测量出来的声压数据（灵敏度）还有什么可比性？…………

懂行的会知道，4欧姆的单元87dB/2.83v/1m的灵敏度只相当于84dB/1w/1m的灵敏度；不懂行的，就会被数据“忽悠”了，…………

我想是应该统一管理，统一标准，统一单位才好。

现在市场上常见表示灵敏度的单位有两种：

1、是dB/1w/1m；

2、是dB/2.83v/1m；

我认为第一种表示灵敏度的单位有统一的可比性，是科学的；

第二种表示灵敏度的单位就没有统一的可比性，是不科学的；想想，如果一个8欧姆的单元和一个6欧姆的单元或者4欧姆的单元，当输入音频电压都是2.83v时它们的实际输入功率相同吗？如果实际输入的音频功率都不相同，那么，2.83v/1m测量出来的声压数据（灵敏度）还有什么可比性？…………

懂行的会知道，4欧姆的单元87dB/2.83v/1m的灵敏度只相当于84dB/1w/1m的灵敏度；不懂行的，就会被数据“忽悠”了，…………

我想是应该统一管理，统一标准，统一单位才好。

呵呵！要么耦合问题解决，要么就要很肥大！

扬声器作为一种电信号与声音之间的换能器，扬声器系统的灵敏度实质上就是一种转换效率的体现。如何以较小的功率来获得很大分贝值的响度，这样的问题一直以来都是被喜爱db类竞赛的人们所推崇的问题。由于设计技术、选用材料、生产技能和生产工艺诸多方面的差异，具体的扬声器单元灵敏度的差异还是很大的。

灵敏度是扬声器单元的一个很重要的技术指标，扬声器单元灵敏度的定义简单来讲就是供给扬声器单元1W的电功率，在扬声器轴线方向（所指向方向，即响度最强处）离开1m处，所测得的声压值（分贝值）的大小。灵敏度高的扬声器其灵敏度可达到100dB以上，而市面上较低的甚至只有80多dB，不要小看这字面上的十几二十个dB。如果甲乙两个扬声器的灵敏度相差3dB，要想获得相同的声压级输出，那灵敏度较低的扬声器就要增加一倍的电功率输入。人们可能会关心两个相同声压级的扬声器放在一起，它们合成的声压级是多少？我们设定声压级同时为80dB的两个扬声器出现在一起（80dB的声压相当于距离我们1m远处大声说话时产生的声压）。它们合成的声压级不是80+80=160dB，这会大大的超出了人耳所能承受的120dB的限度。那么应该是多少dB呢？这可以用声音的能量叠加（对数运算规律）来计算出其结果：
合成的总声压级 Lp=10Lgn+20LgPe/P0 公式（1）
我们设定的是声压级同是80dB的两个声音同时出现在一起，所以上述公式中的n=2，20LgPe/P0=80dB。
根据公式（1）总声压级Lp = 10Lgn+20LgPe/P0
= 10Lg2+20LgPe/P0
= 3+80 = 83 dB
同理，若我们设定的声压级同时80dB的三个扬声器同时出现在一起，那么等式中的n=3，20LgPe/P0=80dB。
根据公式（1）总声压级Lp = 10Lgn+20LgPe/P0
= 10Lg3+20LgPe/P0
= 4.77+80 = 84.77 dB

怎么样，这些数值看起来让我们很失望吧，单纯的依靠喇叭叠加所能得到的响度是有限的。我们在声压竞赛中看到的结果相差3个dB的，实际上它们的响度相差的不是数值上的百分之几，而是一倍的响度差距。

我们再用灵敏度这个参数来举个例子，一套灵敏度为99dB的扬声器系统，单价为4千元，另外一套是90dB，单价1千元。灵敏度为99dB的扬声器单价虽然高，但其响度大，要8只90dB的扬声器才能得到于1只99dB扬声器的响度。那么，仅仅这8只扬声器的单价就远远超过了那1只高灵敏度扬声器的单价了，若是算上推动这些扬声器的8台功放（也许用不上8台，但肯定比那一套扬声器的功放数量多）那成本差的就更多了。下面列出一组扬声器数量和合成声压级供参考：
扬声器数量 SPL(合成声压级)
1只 90 dB
2只 93 dB
4只 96 dB
8只 99 dB
1只 102 dB

在实际应用中，扬声器系统的输入功率都远远大于1W，一般都是从50W到2000 W甚至更大一些，因此工作时都可以输入这个最大的允许电功率（这个数值通常要大于扬声器最大的承受功率，但最大不要超过1.5倍为最佳）。以额定最大功率输入的扬声器，在扬声器轴向1m处产生的声压级我们称为最大声压级SPLmax。例如：灵敏度为100DdB扬声器，若最大承受功率为1200W，那么它的最大声压级SPLmax=100+30.8dB。当然这个只是工业标准上统一的测量方法，我们在不同汽车音响竞赛中会采用不同的测量规则。如IASCA对于SPL测量接收器位置有如下说明：

接收器将在任何时候都对着车辆的前面；接收器放置水平，距离OEM乘客位边窗口的“A”支柱12英寸，距离仪表板顶端4英寸，距离档风镜1英寸。

本刊另有EMMA相关的竞赛规则请有兴趣的读者到前两期的杂志中翻阅，这里就不再重复。

经过了对灵敏度定义概念上的认识，我再介绍两个工业上具体相关得定义，特性灵敏度级别与平均灵敏度级。

〔1〕特性灵敏度级
目前大部分扬声器生产厂都用特性灵敏度级的大小来表示不同扬声器单元的灵敏度。扬声器的特性灵敏度级表示在扬声器的额定频率范围内，当加在扬声器两端的粉红噪声信号电压值等于扬声器额定阻抗值的算术平方根时。扬声器参考轴上距扬声器发声面lm处用测量话筒测得的声压级大小。它的单位是dB/m /W。如果消耗在扬声器上的功率等于扬声器的额定功率，这时测得的声压级称为该扬声器的额定特性灵敏度级。用粉红噪声信号测量扬声器的灵敏度级，不需经过计算即可直接读出被测扬声器的灵敏度级，测试结果也比较真实。目前大多采用这种测试方法。

(2)平均特性灵敏度
除了特性灵敏度级以外，有时我们也用平均特性灵敏度来表示扬声器的灵敏度特性。这种灵敏度的测试方法是在被测扬声器两端输人一个纯音信号，信号电压的大小也以被测扬声器在额定阻抗上刚好消耗1W功率。先在频响曲线上取一点，读出该频率点的声压灵敏度级，然后再在曲线_L读出该扬声器单元有效频率范围内各1/3倍频程处的声压级，最后求出它们的算术平均值。用纯音信一号测试扬声器平均特性灵敏度级，由于它的测试精度与测试频点的选取有关，实际测试中容易产生较大的误差。