誰說聲音大就一定費電？

多媒體音箱的音量越大，功耗是否越高？對于這一問題，大多數普通的消費者，就是一些老道的G eek也是一口給出了肯定的答案：“當然，音量越大，功耗越高！”于是，有些愛走極端的Geek成為了“葛朗臺”，使用時甚至不敢將音量調節超過50%，好端端的一臺多媒體音箱硬是被他搞得“陽痿”。對于這樣的答案，這樣的行為，憤怒的《Geek》不禁要問上一句：“音量越大，功耗越高”的答案一定正確嗎？真理是否掌握在大多數人的手中是需要實踐來檢驗的！

三款多媒體音箱的功耗測

30年前那場有名的大討論告訴我們，實踐是檢驗真理的唯一標準！即便是到了今天，它對于G e e k也同樣適用—為了檢驗“音量越大，功耗越高”，我們將用事實說話，讓海韻Power Angle在0%、50%、70%與100%音量條件下，對納偉仕S A-308、輕騎兵X20與漫步者R1900TⅢ這三款多媒體音箱進行了實際功耗的測量。在測量過程，我們采用A X-煲箱寶寶這款軟件生成1000H z的正弦波，由創新X-F i聲卡在最大音量條件下輸出。然后將三款多媒體音箱的音量分別調節到0%、50%、70%與100%，用Power Angle查看它們在這4個音量條件下的實際功耗，以此來檢驗“音量越大，功耗越高”。

P.S.

為什么選擇這3款多媒體音箱？

這三款多媒體音箱可不是《Geek》頭腦發熱隨意選擇的，而是根據市場上多媒體音箱的實際情況，認真選出的最具有代表性的多媒體音箱。其中，S A-308售價不足50元，它與同類型的多媒體音箱被市場上眾多D I Y商家稱之為“木質音箱”，代表了市場上最低端的多媒體音箱。而X20則代表了專為筆記本電腦、M P3/M P4播放器設計的便攜式多媒體音箱，近幾年隨著移動產品在市場上的升溫，有著不俗的銷量。最后，已經更新到第三代、市場上的中流砥柱—R1900TⅢ更是代表了市場上的中高端多媒體音箱。

從海韻Power Angle對三款多媒體音箱的測量數據來看，我們可以輕易發現以下兩種音量與功耗的趨勢：

對于該趨勢，S A-308與R1900TⅢ的測量數據就是典型的例子。在50%音量條件下，它們的功耗分別為3W與13W，與在0%音量條件下的3W與11W相比，功耗增加并不大。而在70%與100%音量條件下，它們的功耗增加卻相當明顯—S A-308由7W增加到了8W，R1900TⅢ則由21W增加到了驚人的27W。從以上的分析中，我們發現這兩款多媒體音箱的確如同許多朋友所講的—音量越大，功耗越高。

對于另一款多媒體音箱X20的測量數據，我們可以看到它在50%音量條件下，功率由0%音量條件下的2W增加到了4W；而50%、100%音量條件下，這款多媒體音箱的功耗完全沒有變化，始終保持在5W。從這樣的測量數據中，我們如將0%～50%音量條件下增加2W的功耗變化忽略不計，那么X20音量就可以代表一種全新的趨勢——音量變大，功耗相同。

經過對以上兩種趨勢的分析，傳統的觀點已經被無情的事實摧毀。多媒體音箱并不一定只是音量越大，功耗越大，還可能出現音量變大，功耗相同的情況。于是，新的問題就隨之而來了—什么原因造成了兩種音量與功耗的趨勢？

造成兩種不同趨勢的原因

一般情況下，我們調節多媒體音箱的音量時，功耗的確會隨著音量的增大而增加，但實際情況比想象的要復雜得多—實際功耗不僅與音量的大小有關，而且還與多媒體音箱內置功率放大器的效率有關。我們常說結構決定性能，既然要考查多媒體音箱內置功率放大器的效率，就必須從功率放大器的結構分析開始—它的結構不僅會影響多媒體音箱的音質，而且還對多媒體音箱的功耗起決定性的作用。

根據功率放大器中晶體管的工作狀態不同，功率放大器通常被分為5類：A類、B類、A B類、C類與D類功率放大器。其中，A類（甲類）、B類（乙類）和A B類（甲乙類）功率放大器都工作在放大狀態，而D類功率放大器工作在開關狀態。除此之外，由于C類功率放大器不能直接放大模擬音頻信號，故不在本文涉及的范疇內。

A類功率放大器

A類功率放大器結構最為簡單，具有輸入－～輸出線性好等優勢。不過，由于A類功率放大器偏置電壓較高，晶體管始終處于放大狀態，靜態電流大，靜態損耗高。簡單點講，哪怕你將多媒體音箱的音量調至最小，它也會消耗掉不少的電能。理論上，A類功率放大器的效率最大只有50%，而實際產品效率只有25%左右，大半的電能都變成了熱能。A類功率放大器最明顯的特點是散熱片面積很大，只有少數瘋狂的桌面Hi-Fi發燒友才會去購買，所以這類產品在多媒體音箱市場上并不多見。

B類功率放大器

B類功率放大器采用推挽式互補對稱結構，通過兩只晶體管輪流導通，分別放大模擬音頻信號的正負兩個部分。采用這種結構的功率放大器不僅可以消除靜態損耗，而且能將用電效率大幅度提高。但是，由于晶體管存在死區電壓，使得B類功率放大器存在嚴重的交越失真，音量較小時信噪比很低或根本聽不到聲音。因此，這種類型的功率放大器在多媒體音箱中極少應用。

AB類功率放大器

作為B類功率放大器的改進方案，AB類功率放大器通過增加少量元件等措施給兩只晶體管提供一定偏置電壓的方法，消除了交越失真。因此，AB類功率放大器的線性度接近A類功率放大器，在保證較好音質的同時，極大地降低了功耗。因此，AB類功率放大器在多媒體音箱中應用得最為廣泛。

D類功率放大器

D類功率放大器也被稱作PWM功率放大器，是一種以節約電能作為出發點的設計。D類功率放大器的前置IC將音頻信號調制為寬度隨信號幅度變化的高頻脈沖，藉以控制功率放大器部分的晶體管以相應的頻率飽和導通/截止，功率管輸出的調制信號經低通濾波器去除高頻信號后驅動揚聲器發聲。D類功率放大器因其晶體管處于飽和導通或截止兩種狀態，自身損耗極小，效率可達90%以上。

通過對以上4類功率放大器的分析，我們知道A類、B類與A B類功率放大器由于晶體管內阻的影響，輸出電流隨輸入電流增長的同時，晶體管自身消耗的電能也隨輸出電流的增大而增加。其中A類功率放大器的功耗最高，B類功率放大器功耗相對最低，而A B類功率放大器則介于前兩者之間。不過，B類功率放大器由于存在嚴重的交越失真，并不適合多媒體音箱。所以，“音量越大，功耗越高”在采用A類或A B類功率放大器的多媒體音箱上是成立的。而在另一方面，D類功率放大器的晶體管由于只會處于飽和導通或截止兩種狀態，無論音量大小，功耗幾乎相同。因此，“音量變大，功耗相同”在采用D類功率放大器的多媒體音箱上是成立的。這樣，我們在回答“多媒體音箱的音量越大，功耗是否越高？”時，就有了第二種答案——還有“葛朗臺”不敢將多媒體音箱的音量調節過50%嗎？雖然D類功率放大器有著自身損耗小，效率高的優勢，但是由于電路相對復雜、制造成本較高，過去在多媒體音箱上應用得較少，只在一些汽車音響或便攜設備中采用。現在，隨著制造成本的不斷降低，采用D類功率放大器的多媒體音箱在市場已經逐漸多了起來，如輕騎兵X20、漫步者M12采用的都是D類功率放大器。當然，并不是所有的多媒體音箱廠商都會告訴你它們采用的功率放大器類型。如果想了解你的多媒體音箱是“音量越大，功耗越高”，還是“音量變大，功耗相同”我們的答案是：你最好按照我們的方法進行一次測量！