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请教:关于音箱的承受功率问题 [复制链接]

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一对音箱的技术指标标示如下:
…………
阻抗:4欧姆
建议承受功率:150瓦
请问,该音箱的承受功率是指“ 4欧姆的150瓦 ”还是“ 8欧姆的150瓦 ”?
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其实是要大电流的公房推
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leslie 在 2003-3-6 13:40:59 发表的内容
灵敏度低咯
YES
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元卫 在 2003-3-6 10:17:42 发表的内容
一对音箱的技术指标标示如下:
…………
阻抗:4欧姆
建议承受功率:150瓦
请问,该音箱的承受功率是指“ 4欧姆的150瓦 ”还是“ 8欧姆的150瓦 ”?

上面提到,成品音箱背后一般都贴有一张技术指标签:内容不外乎音箱的频率范围、灵敏度、承载功率及阻抗几项。其中灵敏率是音箱最重要的指标,在很大程度上决定了该箱应该选配什么样的功放,需要多大的功率去推等等。大多数鉴听级家用音箱的灵敏度均在86-92dB之间,对同一台功放而言,在同等音量下(如音量旋至10点钟),灵敏度越高就意味着声音越大,音箱对功放的功率索取和要求就会越低。这就是人们常说的:这对音箱好推些。很多商用OK厅用的专业音箱灵敏度都超过100dB,难怪许多人感觉去OK厅唱卡拉OK时声音非常靓,且毫不费力就能获得很大的音量。但您可千万别以为灵敏度越高越好,事实上,灵敏度超过92dB的喇叭都是振盆比较轻、薄的金属盆、PP盆之类,会导致功驾驭喇叭的控制力受损,从而导致音质偏薄、偏靓、偏夸张、偏硬朗,少了许多音乐的细节和韵味。不大适合作Hi-Fi鉴听用。而许多声音厚实柔和且充满音乐味的名牌音箱通常灵敏度都比较低,如英国皇牌ATC、意大利名琴、卓丽等顶级喇叭的灵敏度仅82dB。这类音箱往往极难伺候,需要输出电流极大的巨无霸功放方可让其工作在理想线性区域,代价绝不会小。

另一个最重要的指标就是频率范围。例如国产精品新德克指南针一号书架箱的频率范围是60Hz~20KHz±2.5dB,60Hz表示音箱在低频方向的伸展值。这个数字越低,音箱的低频响应就越好:20KHz表示该音箱可达到的高频延伸值。该数字越高,表明该音频特性越好。而后缀的±2.5dB则表示上述该段频率范围的失真度大小,失真度越小,频率响应曲线就会比较平坦。一些音箱标注的失真度是±3dB,其频率范围应会变得宽一些。有的音箱不标明该指标,频率延展范围就会变得很宽。例如上述指南针一号箱如果不注明失真度控制在正负 2.5分贝范围内,频率范围就可以标成40Hz~23KHz。需要指出的是,不标注失真度的频率范围是没有意义的。如果厂家明知故犯,只能涉嫌其居心不良,有意欺蒙消费者,同时也说明该音箱指标不规范,厂家对自己的产品缺乏信心,很难让人放心选购。

承载功率是音箱的一项参考指标,用多少瓦来表示,该指标并不能说明音箱质量的好坏,只是为选配功率放大器提供参考依据:譬如说一对音箱的承载功率标注为10~200W,即说要推动该音箱所需的功放至少要具备10W以上的输出功率,但忌用大于200W以上的放大器作满功率输出。否则可能有烧箱之虑。一般而言,家用音箱绝不会有推不动之虑,只有好不好推,推好推坏的问题,200瓦以下的承载功率对一般家庭的使用已是大大有余了,不刻意追求过高。

音箱还有一个指标是阻抗值,一般以8Ω为其标称值,绝大多数二分频书架箱的阻抗值均为8Ω,多单元多分频的座地式音箱也有6Ω、4Ω的。阻抗值越小,需要推动的电流就越大,要求的功放功率也相应高一些。以笔者意见,家用音箱最好选8Ω阻抗的较为好配功放些
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在专业扩声领域里,音响器材的配置是十分考究的,其中功放与音箱的配置是最重要的,虽然,一些音箱生品使用说明中向用户推荐了所配功放的具体牌号或型号,但还是有局限性,因为用户经常面对诸多型号的功放,无从下手。

    功放与音箱的配置所涉及的方面很多,例如功放牌号、功率管类型的选择及低灵敏度音箱应配置哪种功放等。功放与音箱的具体配置,一般来说与设计人员的经验、爱好、听音习惯等因素有关,很难找到一个统一的标准。有时我们会遇到一些用户或设计人员为了节省开支常给音箱配置较小功率的功放,有些用户又为了所谓的"功率储备充足"给音箱配置很大功率的功放。显然,这样做都是不合适的。重要的是,这样配置会给设备造成损坏。在功放与音箱配置中,功放功率的确是关键,也就是说,功放功率的确定原则应该是统一的。

    大家都知道,在进行厅堂声学设计后,需要根据一系列计算确定音箱功率,然后再由音箱功率确定功放功率,但是究竟两者功率如何选配才能达到最佳匹配呢?

    首先,在人耳听域的20Hz~20kHz内,真正集中大量能量的音乐信号一般在中、低、频段,而高频段能量仅相当于中、低频段能量的1/10。所以,一般音箱高音损失的功率比低音喇叭低得多,以求高低音平衡;而功放好比一个电流调制器,它的输入音频信号的控制下,输出大小不同的电流给音箱,使之发生大小不同的声音,在一定阻抗条件下,要想让标称功率为200W的功放达到400W或几倍的输出其实很容易,只是功放的失真(THD)将会大大地增加,这种失真主要产生在中、低频信号中的高频谐波,其失真越大,高频谐波能量就越大,而这些高频失真信号都将随高频音乐信号一同进入高音头,这就是为什么小功率功放推大音箱会发生烧高音头的原因。而在不少人的概念里,只要功放功率大,就有可能烧音箱。虽然有些功放没有失真指示,但由于设备配置已经先天不足,失真有可能在使用中时有发生,这时失真指示已失去意义。况且,由于使用者的经验和素质的限制,功放的失真往往容易被忽略。

    其次,功放与音箱的功率配置与目标响度以及所使用场合也有一定的关系。在一定目标响度下,应该让音乐信号的动态在每件器材上都能得到充分的保证,如果功放功率太大,其增益设置很小时,响度已达到要求,但这时功放的增益就限制了信号的动态范围。所以,功放功率不能太大;否则,既然浪费开支,又会带来响度和音乐动态无法兼顾以及音箱负荷过重的麻烦。根据以往经验,一般语言、音乐扩音场所和大动态的迪厅等场所是有区别的。有一般扩音场所信号起伏小,不需要功放长时间或很快提供很大电流给音箱,所以功放功率应该比要求强劲有力的大动态扩音场所的功率要小;另外,所谓的"功率储备"也应该针对音箱而言,值得注意的是,功放的选定必须由音箱决定,不应该有"功率储备"的概念去配置功放。换句话说,在一定的目标响度下,音箱可以比设计值大一些,以备不同用途,而功放的功率应该严格由音箱决定,没有太大的灵活性。

    总之,功放与音箱功率配置的具体标准应该是:在一定阻抗条件下,功放功率应大于音箱功率,但不能太大。在一般应用场所功放的不失真率应是音箱额定功率的1.2-1.5倍左右;而在大动态场合则应该是1.5-2倍左右。参照这个标准进行配置,既然能保证功放放在最佳状态下工作,又能保证音箱的安全,即使对经验不足的操作人员,只要不是操作严重失误或前级周边设备调校不当,就能让音箱和功放工作在稳定状态。
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一般来说公房就算是500瓦的也没问题,除非你开的太过分!
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扬声器的效率、阻抗与动态 

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共 9  人参与投票,得分 34 ,平均 3.77 分

 

来源 / 作者:梁中锷  加入日期:2003-02-17      

经由十余年来多次的接触,我发现消费者在选购扬声器时,常会询问:它的效率是多少?阻抗是多少?但却鲜有人问:它的最高音压是多少?音响史上确实有几款著名喇叭以低效率闻名,例如Rogers的LS-3/5a及AR-3a。

二十年前,当我还是杂志社小编辑时,曾亲眼所见,音响名师林宜胜先生,谈到3/5a时,脸上竟泛起一阵神光说:它的效率其低!但当日在板桥陈正修先生(音响闻人,早已移民旧金山)家里,有三对小喇叭的试听比较,3/5a上阵还不到五分钟,就被另外一位音响闻人高真民先生一阵xxx给开骂、炮轰了下来!

更早之前,那时只有LP没有CD,我到上扬唱片公司买唱片。在挑选唱片时,觉得背景音乐怪怪的,男高音Domingo怎么感冒了?鼻音这么重!问清楚后,才知一切都是「闷葫芦」3/5a搞的鬼─当时Rogers喇叭是由上扬公司进口销售。

我对3/5a的恶感就是这样而来,没想到全球闻名的BBC-3/5a,竟然是个「闷」葫芦。等到试作DaLine后,才知BBC 并未将KEF单体性能发挥极致,LS-3/5a的好处只是体型小、售价低,难怪有人会卖了3/5a换用我的DaLine传输线喇叭。道理很简单,依3/5a低音单体B-110之规格计算,根本不能装在那么小的音箱里!这点有必要说明,其实英国BBC并非不会设计喇叭,而是为了携带方便,不得不将喇叭音箱设计得很小,这是没办法的妥协。当初BBC是想设计出比例为十分之一的喇叭,这样测试的方法比较简单,也比较便宜,于是就诞生了LS-3/5a。

低效率喇叭确实曾风光过,但CD开始逐渐流行后,就有人对低效率喇叭抱着怀疑态度,名乐评家、莹升公司负责人曹永坤先生,就曾经说过CD的高动态会自然淘汰低效率喇叭。

晶体管机的瓦=真空管机的瓦

经过20年,CD系统已渐趋成熟,但低效率喇叭依然存在于市场,而且低效率=高音质的观念好像并未动摇;直到最近这几年才有了些许改变。

真空管又回头了,老厂新厂纷纷出笼,但管机后级的输出功率普遍比晶体机低。有音质至上,非WE300B不用,而且还只要单端不要推挽。300B做单端只有7至8W左右的输出,7W能推什么喇叭?当然,也有人用不到10W的管机后级推ATC喇叭─那是有声音,却无法呈现ATC应有的动态。 古早时代的Altec、JBL、EV…等大型落地式喇叭都是高效率,因为它们的亲蜜伙伴就是管机。所以当管机推Altec A7「剧院之声」时,气势就大大的不同,有谁能说管机后级没啥动态?

Watt就是Watt、瓦就是瓦,所以管机的7W差不多完全等于晶体机的7W─差异性是管机有输出变压器,输出功率较不易随负载阻抗变化而改变。因此若有人说管机的7W比晶体机的7W够力,那是无稽之谈,因为事实的真相是:晶体管机的7W,大多时候会比真空管机的7W够力,绝不骗你。有两个特例,一是 OTL无输出变压器管机后级,另一就是著名的LS-3/5a小喇叭。

喇叭的效率是用dB值表示,但与阻抗有关联。故效率完全相同,但阻抗不同的两对喇叭,其需求电压也不相同。因为8Ω喇叭的1W是输入2.83V电压,而4Ω喇叭的1W是2V输入电压。因此效率相同、阻抗不同的两对喇叭,接上同一台晶体后级也必定会有不同的声音表现。

扩大机输出功率 ︳ 8Ω负载 ︳ 4Ω负载

───────────────────────

1W ----------------------2.83V----------2V

2W ----------------------4V--------------2.83V

3W ----------------------4.9V-----------3.47V

4W-----------------------5.66V---------4V

10W---------------------8.95V---------6.33V

4Ω喇叭的需求电压虽然比8Ω低,但需求电流却比较高,以4W输出为例,8Ω喇叭是0.7A,而4Ω喇叭则吃1A电流,因此大家都说低阻抗喇叭比较难推。

dB是分贝,它的计算式会因功率或电压、电流之倍数会有所不同,喇叭的效率是以功率计算。我们现在以阻抗变化甚大的某喇叭为例,说明大多数情况下,7W的晶体机的比7W的真空管机来得有力─重点就是低抗时的电流。

喇叭阻抗 │晶体管机功率 │ 真空管机功率

8Ω--------------------7W------------------7W

4Ω--------------------14W------------------7W

2Ω--------------------28W------------------7W

只要驱动电流够,晶体机的输出功率会随着喇叭阻抗的降低而提升,故不只是7W而已。但管机有输出变压器交连,功率不随喇叭阻抗变动。所以此时是不是晶体机的7W比真空管的7W够力?这就是最简单的奥姆定律。

3/5a既是低效率又兼高阻抗

具恒阻特性的喇叭并不多,因此当喇叭阻抗猛往下降时,管机就可能使不上力,所以管机后级推Dynaudio喇叭比较不容易发出好声,因此时喇叭欲吃电流,但真空管却是电压组件,无法提供电流;可是换成LS-3/5a就不一样了。

3/5a阻抗 | 晶体机功率 | 管机功率

───────────────────────

15Ω-------------- 3.7W--------------- 7W

11Ω-------------- 5W----------------- 7W

8Ω--------------- 7W------------------ 7W

7W的晶体机接上第一代3/5a就只剩大约3.7W,接第二代3/5a也不过是5W;可是管机就一直维持7W输出。故遇到3/5a这对高阻抗喇叭时,管机的7W就比晶体机的7W来得够力。因此就晶体机言,高阻抗喇叭较不好推。但为何3/5a的阻抗会高至11~15Ω?它采用的KEF T-27A高音单体及B-110A低音单体都是8Ω。这就是诡谲之处,依KEF单体规格设计分音器及音箱,不必讶异,你会发现LS-3/5a根本是错误的设计!

若是高阻抗再加上低效率,那这对喇叭铁定难伺候,偏偏3/5a就有这种特性。因此有人用大power推它,但3/5a又吃不下大power,功率太高就容易将它的低音推到触底─它的KEF低音单体没啥动态。现在我们来看看喇叭效率与扩大机功率的关系,比对的喇叭是LS-3/5a及Klipsch的Klipschorn,从下表就可看出低效率喇叭较难伺候。

Klipschorn大喇叭 │  LS-3/5a小喇叭

──────────────────────────

104dB /1W----------------------------81dB /1W

107dB /2W--------------------------- 84dB /2W

110dB /4W--------------------------- 87dB /4W

113dB /8W--------------------------- 90dB /8W

116dB /16W--------------------------93dB /16W

119dB /32W--------------------------96dB /32W

122dB /64W--------------------------99dB /64W--?

125dB /128W--?--------------------102dB /128W--?

第一行104dB与81dB是两款喇叭的标称效率,3/5a的99dB打个?号,代表3/5a根本无法承受64W连续输入,因低音会触底,50W连续输入就已是最大值。而Klipschorn喇叭在1W输入时,就得到104dB的音压,这是LS-3/5a打破头也无法做到的事。至于125W加个问号,那是原厂公布Klipschorn最高连续承受功100W,故当128W连续输入时,Klipschorn也会不了。由于Klipschorn的效率高达104dB,若扩大机的讯号杂音比(S/N)不够高,那不用转音量旋钮,喇叭就会发出恼人的嘶声和哼声。对于扩大机的残留杂音及哼声,高效率喇叭倒是具有明察秋毫的效用。

3/5a的效率到底是多少?本文假设它是81dB,记忆中好像也是。但1995年10月号Audio年鉴上,KEF 3/5a的效率注明是85dB,阻抗则仍维持11Ω。最令我大吃一惊的是:这对小喇叭竟然飙涨到US$1450一对!老天,KEF 3/5a有这种身价吗?如果它有1450美金的音质,那我也毫不脸红,传输线设计的DaLine一对卖2400美金!可惜卖到现在,DaLine喇叭已全数售罄。81dB/W/m绝对是低效率,美国Apogee以生产平面式喇叭闻名,它的Duetta.2只有78dB/W/m,由于效率过低,被评为「反应迟钝」,非得用每声道250W的大power推不可。注:英国KEF及Celestion这两家喇叭公司早就出售股权,目前的老板是香港商,因此改变营运方针;KEF高音单体T-27及低音单体B-110皆已停产。

不论有什么改进,3/5a的最高音压却仍不及Klipschorn的基本标称效率。再计算「标称效率」至「最高音压」的范围,3/5a大约是18dB,而Klipschorn大约是21dB。

这里透露着两点,一是以300B单端每声道7W管机推Klipschorn喇叭,它的表现绝对会比40W×2的晶体后级推3/5a喇叭来得轻松自在、有魄力。第二点则有赖大家共同研究,是不是高效率也同时代表高动态?

若果真如此,曹永坤先生就有先见之明。准此原则,吾人当选用高效率喇叭,这样后级输出功率不必动辄数百瓦。当然,上百dB的高效率喇叭通常体型庞大,若是紧贴墙摆,又完全听不出音场、深度。但以一般家庭聆听音乐或观赏AV用,效率似乎也应在90dB以上。然而,低效率喇叭就代表低动态?很不幸,3/5a及本人的DaLine却是明证。当然ATC可能会不同意,ATC的SCM20为8Ω/83dB─效率比DaLine略高,但它的连续承受功率竟然是200Wrms,因此计算其最高音压竟然高达106dB,绝非LS-3/5a或DaLine之辈能比。

晶体机驱动高阻抗喇叭会降低功率,但也有例外,McIntosh虽是晶体机,却因为有输出变压器,故其输出功率不会随负载阻抗变动而变动。好在音响圈中特例不多,没有输出变压器的真空管机不多见,有输出output的晶体机也唯有McIntosh。而标称阻抗高过 8Ω的喇叭,这些年来也很少见。故现代管机的输出变压器,理应只须要有4Ω及8Ω两个绕组输出。

应选用高效率、高动态喇叭

接驳低效率低动态喇叭时,后级的输出功率不能太低,以免推不动;但输出功率又不能太高,以免喇叭受不了,故常两难。「低效率低动态」六个字若不能理解,改成「低效率低最高音压」八个字就比较明显。

世上喇叭何其多,但在规格表上明确注明最高音压者,却不及百分之一。若有最高承受功率─是连续不是瞬间,就可从效率计算过来。例如效率86dB的某款喇叭,其连续承受功率160W,我们就可轻易计算出它的最高音压是:108dB。利用工程型电算机按几个键,160 log×10=22,86+22=108(dB);而22dB大致上就是此喇叭的动态。

动态范围dynamic range之值以dB表示,数值愈高愈好。音响器材性能表中有动态范围者,大概只有CD唱盘及影碟机;扬声器厂商几乎都不会注明此规格,以避免自曝其短。动态范围可说是由最低到最高的变化、由最小到最大的变化,也由最弱到最强、由最暗到最亮的变化。音响器材动态愈大,就愈能表现由最弱音到最强音的变化。CD唱盘的动态甚少低于90dB,但扬声器却甚少高25dB。

这种直接比较合理吗?当然不正确,因CD唱盘的动态范围是电压倍数的变化,而喇叭的动态范围是功率的计算。我们常说前级的十倍放大具有20dB的增益,但10W功率却换算成10dBW,而不是20dBW,请看底下的说明。

都是dB值,功率的计算是:数值log×10,电压、电流计算是:倍数log×20,因此100倍的电压放大就是40dB。若某前级具14dB增益,它的放大倍数是多少?利用工程型电算机按几个键:14(dB)÷20÷inv log=5(倍)。若是某效率86dB喇叭的最高输出音压是105dB,换算成最高承受功率就是105-86)÷10÷inv log=79.5W。而105-86=19(dB),就「大约」是它的动态。

分清楚电压增益的dB与喇叭功率的dB,你就会明白为何Hi-End厂都反对将后级扩大机的输出功率标示成dBW。因50W是16.9dBW,而500W虽是超大power,但也仅是26.9dBW。看起来似乎50W与500W之输出功率差不多,故厂商可能以「消费者不容易懂」做理由,一直反对标示dBW。

若喇叭的最高音压-效率即是它的动态范围,那一般家用喇叭的动态有多少?不论是Avalon Asent、Thiel CS5i、B&W 801,都绝不超过25dB!往专业领域找,Rey Audio的RM-8V效率是100dB,最高音压是130dB,有30dB动态,30dB正好是1000W,亦即RM-8V可承受1000W。Rey Audio还有音压更高的RM-1800,其型号有两个意义,一是采用两只18吋低音单体,一是喇叭高度为1800mm。有一年「恰客与飞鸟」在大阪开演唱会,就用了4对RM-1800。再思考一个问题:若两对喇叭的阻抗与效率皆相同,用同一台扩大机驱动,是否会得到相同的音压?─数字通常是不会骗人的。

不会一样,经多年实际操作经验显示,差异性极大。在无响室内所测出的效率,不一定能含盖低、中、高频,因此同样都是95dB/8Ω的两对喇叭,其最低驱动功率(扩大机输出功率),可能一是20W,一是50W。

但高效率喇叭也确实有其优点,以102dB来说,那是指1W输入;若是0.5W输入,它也有99dB!就算是0.25W输入,也高达97dB。以一般家听音乐,很难有机会发出97dB的音压,故7W输出绝对够用啦。

通常高效率喇叭的体型都比较大,其共同特点则是低频不足,或是说:它们无法发出真正的低音。想测试它很简单,用电影配乐CD一试便知。主要原因是单体的Fs不够低,当年它们须要的是高效率、干净有punch的中低频,又没有电子合成器,故极低频可以牺牲。若是早期的大型高效率喇叭,低频不凝聚不说,喇叭贴着背墙、侧墙摆,左右相距又仅一米,应该有的音场及深度,都会被遮蔽掉;基本上常是糊成一团,毫无透明感。

聆听环境的背景噪音要低

理想扬声器是高效率、高音压,因为这样才可以将音乐最低音到最高音的变化完全表现出来。不过要谈动态范围,那可千万不能遗漏环境噪音这个重要因素。

听音环境愈安静愈佳,但除非是专业录音室,一般经过略为装修的音响室,其背景噪音也都在35dB以上─这是指夜深人静时的量测,大白天的情形更糟。而背景噪音之高低也与动态范围有直接关联,噪音愈大,就愈需要喇叭发出高音压以呈现乐曲的最弱音符。故聆听环境的背景噪音及器材的残留噪音绝对是愈低愈佳,就算是欣赏5.1声道的AV,要求也是一样。

由于背景噪音高,因此「声音」要更大,才能听到音乐的全部细节。但就算器材表现没问题,高音压也会带来困扰,一是邻居会向你抗议,二是对耳朵有可能造成伤害。在热门迪士可舞厅,为了营造气氛,也为了压抑消费者说话的声浪,它们的PA音响常开足马力,音压都超过120dB,长时间处于那种环境下,极有可能会对人耳造成伤害。

居家不同舞厅,而家用音响因管机又回头流行,不仅名管WE-300B重新生产,JBL、Altec老喇叭也逐渐重回市场。不过这些号角喇叭虽效率颇高,但体型也都甚为硕大,一般家庭并不适合摆放。此外还有一个疑虑:这些喇叭的音质与其效率成正比吗?好像不是吧。

小功率匹配高效率

为了避免浪费能源,及得到正确的搭配,我个人有两点伟大的建议,但需要全球音响界认同:一、效率低于90dB的喇叭,不准制造、销售、进/出口,而且阻抗应尽量恒定于8Ω;二、高过90W输出─8Ω/ch─的后级/综合扩大机,不论晶体管、真空管,也是不准制造、销售、进出口(当然,专业器材不受以上的限制)。

果真如此,则Dynaudio、VIFA、ETON…等著名喇叭厂,就会开发出不是号角型,而且体型又不很大的高效率喇叭。又因扩大机输出功率降低,电源变压器、滤波电容…都可减小,故材料成本、重量、体型及售价都可降低,这绝对是消费者、爱乐者之福。您说对吗?

─全文完 (本文摘自台湾交直流)
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灵敏度低咯
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为什么推3/5A箱子普遍认为应大几倍功率的机来推才好声呢?
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