音響綿羊講堂24, 為何｢聽感上」要覺得音量變為二倍大，擴大機輸出功率要10倍大？

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在此先說結論：如果你想要｢聽感」感受到二倍大的音量，原本擴大機的輸出功率假設是50瓦，那麼就要500瓦才能感受到音量二倍大。這也就是為何我們聽100瓦擴大機跟200瓦擴大機時，覺得音量差異不大的原因，因為只是2倍輸出功率而非10倍輸出功率的差距。不過，在聲音的控制力、紮實程度上，從100瓦加大到200瓦還是有差。



假若你對｢為何是這樣」有興趣，那就請繼續看下去。要解釋原因，就必須要用到比較專業的名詞，那就是dB(分貝)。請注意，分貝dB是二者之間的比較值，不是絕對值。什麼是二者之間的比較值？就是A與B之間的比較值。例如A大樓是B大樓的2倍高，這就是比較值。什麼是絕對值？A大樓高200公尺，B大樓高100公尺，這100公尺與200公尺都是絕對值。而分貝dB與倍數之間的關係是可以用對數Log來計算的，不過要去查對數表，對一般人而言比較麻煩。在此我簡單的列出dB與倍數之間的關係。

以擴大機的輸出功率來說，如果A擴大機跟B擴大機都是輸出1瓦，它們之間輸出功率的比較值我們稱為0dB，因為沒有倍數的關係。如果A擴大機輸出2瓦，B擴大機還是1瓦，此時二者的輸出功率比值變為2倍，可以用增加3dB來表示。接下來A擴大機輸出4瓦(是原來的4倍)，B擴大機還是不變1W，此時二者的比較值就是6dB。如果A擴大機輸出8瓦，此時A擴大機與B擴大機輸出功率的比值就是8倍，也就是9dB，以此類推。

請注意，此處的dB是指輸出功率，不是聲波的音壓，不要混為一談。另外你一定也注意到，輸出功率比值為2倍時，dB數都是增加3dB。持續計算下去，你就會發現如果輸出功率變為原來的10倍時，比值則剛好是10dB。換句話說，擴大機的輸出功率是原來的10倍時，二者的比值就是10dB。

以上是講擴大機的dB，以下要說擴大機輸出功率與音壓之間的dB關係。喇叭靈敏度跟我們所聽到的音壓有絕對的關係，所以我們從喇叭靈敏度量測方式看起。通常是在喇叭前1公尺處架設麥克風，擴大機以1瓦(或2.83V)輸入8歐姆或4歐姆喇叭做量測。在此我們簡化為1瓦、8歐姆喇叭，在1公尺前量測。

如果1米1瓦時量測到的音壓是86dB(該喇叭的靈敏度)，那麼擴大機輸出2瓦時可以量測到89dB，擴大機輸出4瓦時可以量測到92dB，擴大機輸出8瓦時可以量測到95dB，依此類推。所以當擴大機輸出 10倍時，可以量測到多少dB音壓？96dB。換句話說，當擴大機從1瓦輸出變為10瓦輸出時，所量測到的音壓會從86dB變為96dB，比值差10dB。

看到這裡，你應該注意到，喇叭的靈敏度dB與擴大機輸出功率的dB所呈現的倍數/dB關係是一樣的，雙方都是每變為2倍，就是3dB。所以，當擴大機的輸出呈現10倍時，音壓的比值會是10dB。而音壓比值差10dB，就是人類｢聽感」覺得音量變成二倍的關鍵處。事實上，量測音壓增加3dB時，只會讓人覺得音量大一點點，而非聽感音量二倍大。

到底要買輸出功率多大的擴大機？這跟你的聆聽空間大小、喇叭的靈敏度，你的聆聽位置與喇叭之間的距離，還有你喜歡聽多大聲有關。另篇我們還會討論。