引言
RMS功率，额定功率，长时最大功率，短时最大功率，峰值功率，节目功率，PMPO…傻傻分不清楚？
上面哪个指的是音箱功率，哪个指的是功放功率？
音箱和功放如何匹配功率？
用10W的功放接5W的喇叭或者音箱，为什么不会烧喇叭呢？
书本和网上的各种解释很混乱，你摸不着头脑？
本文将一次性给你捋清楚。
预备知识
我们必须首先搞清楚下面的两个基本概念，否则很难理解正文的内容。
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1. 峰值因数（Crest Factor – CF）
我们播放的音频信号，无论是正弦波、标准噪声还是音乐，其时域波形的幅度是随着时间变化的，时高时低，就像下面这张图。我之前也跟大家解释过什么叫音乐的峰值因数，就是信号的最大值与有效平均值的比值。大多录音文件电平的峰值接近0dB（却不会超过0dB），而有效值取决于这首音乐中不同幅值大小的频率成分的占比。小幅值的成分越多，则有效值越小，峰值因数就大，反之就小。注意这里没涉及到音乐中的频率分布，尽管从统计上来看，音乐信号中高频成分的占比往往较小一些。我们现在一直还在时域中说话。
以下是几个典型信号的峰值因数：
正弦波信号：3dB
粉红噪声：按定义。国际标准有6dB，12dB之说
歌曲：一般12-20dB（器乐及电影配音往往更大，大家想想为啥）
有没有0dB的？有。方波。
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2. 频率分布
我们现在的思绪由时域拉到频域，分析一下音频信号的频谱分布。首先，我们常用的粉红噪音又名1/f噪声，意思是这个噪声包含的各个频率成分的能量密度与频率成反比。也就是说，频率每高一倍（相当于1个倍频程），强度减少一半，即3dB。所以，粉红噪声高频段信号的平均有效值一定小于低频段，也小于总体平均有效值。
音乐的频谱分布也大致如此，高低音能量分布规律也相同。下图是歌曲《加州宾馆》的频率分布，大家可以比对一下。
歌曲《加州宾馆》频率统计 （wave格式，CF=19dB）
但这里要注意，无论是粉红噪音还是音乐信号，尽管高音部分的平均有效值降低了很多，但是信号的峰值没有降低太多，也就是说，其峰值因数提高了。
问题提出
有了上面的基础知识，我们就可以层层拨开弥漫在你头脑里对于功率问题的迷雾。
我们最需要搞清楚三点：一是音箱功率含义，二是功放功率含义，三是功放和音箱功率的匹配关系。也正是各种功率的术语漫天飞舞，导致音箱和功率的匹配问题混乱不清。实际上，99%的人对功率的概念理解不准确，99.9%的人对功率作用理解不准确。
这里所说的音箱，一般指的是无源音箱，作为组件之一的喇叭单体会偶尔提及。功放，可能指的是功放元件（功放芯片），也可能用这颗元件制作成的功放机，这个功放机除了固定增益的后级，会集成了前级的增益、EQ等各种调音功能。
首先要理解一点，我们这里说到的无论音箱功率还是功放功率，都指的是这两件设备在某种条件下功率的最值，任何一个中间值其数值是不确定的，当然也没有意义。除非你有限定条件，比如对功放来说输入x电压的时候输出y功率等等。
但即使是这样的最值，也有各种让人懵圈的各种说法，比如额定功率，平均功率，峰值功率，短期最大功率，瞬间功率，音乐功率等，他们是适用于音箱还是功放，还是都适用？什么是功率裕量？什么是最大实际消耗功率？和额定功率的区别是什么？
为了行文的逻辑要求，我下面会一会儿提到无源音箱的功率，一会儿又切换到功放的功率，请注意分辨。
什么是无源音箱的额定（连续）功率？
对于无源音箱，我们这里先说一下最常见也是最重要的额定连续功率吧。这个指标如此重要，所以一般被简称为额定功率。实际上，任何测试都有限定条件，比如什么气温，什么信号，什么负载等，所以前面都应该带一个额定，比如额定最大功率，额定正弦功率等等。但“额定”这两个字经常被省略掉了，于是被称作连续功率、最大功率等等。
所谓额定连续功率（下称额定功率），就是在某种额定条件下（下面解释）连续播放某种信号时音箱承受功率的平均有效值，亦称RMS（Root Mean Square）功率。严格来说，RMS只适合于正弦波，但是后来被延伸到所有的波形，包括无规则的音乐信号，意思就是某个时间段内信号的平均有效值。
有时候我们也会碰到“平均功率”的说法，这个说法不精确，但意思跟RMS功率是一样的。所以这个额定功率，更准确的名称应该是“额定连续RMS功率”。
无源音箱的额定条件就是给这个音箱播放某种规定的信号，在规定时间后性能可以发生一点变化，但这个变化要在规定要求范围内，不可以发生不可逆的机械损坏和热损坏。额定功率是怎么来的呢？就是在在上面的额定条件下，不断给喇叭增大功率，只至发生损坏，这个极限值就是音箱的额定功率。换句话说，超过这个额定功率，音箱就会发生损坏。值得一提的是，我们看到大多的音箱功率标注是个整数，比如50W，75W等等，实际上他们只是在这个功率下做了实验，稍微高点可能也能通过，比如53W，78W等，只不过是没有往下做而已。
上面提到的条件也基本上适用喇叭单体。说基本是因为喇叭单体和无源音箱的测试条件有小小区别。喇叭一般是放置在无限大空间中的，没有箱体容积作为声负载，振幅往往更大，所以机械损坏限定的功率会变小，而放在音箱里面则热损坏限定的功率可能会变小一点。
那这个规定信号和规定时间是什么呢？时间上没有统一的规定。IEC标准为100小时，但是也不一定，从2小时到100小时不等，如AES就采用2小时，EIA标准为8小时。而信号也不太好说，一般采用6dB CF（峰值因数）的粉红噪声（AES2-2012规定12dB），
除了峰值因数有所区别，大多在粉红噪声的基础上加上不同的滤波器（计权网络）做某些频率的提升或者衰减，这样可以更加代表某一类音乐的频谱分布了。如图。
经过计权处理后的噪声信号不同频率成分的能量发生变化，比如EIA B的低频成分多一些，能量分布更加接近Metal/Grunge/Rock类型的歌曲。但是依然有厂家觉得这个信号也很温柔，会采用低频成分和高频成分都更多的音乐信号。这种音乐信号的猛烈程度可能超出你想象，《加州旅店》这样的曲子跟它来比就像羊之于虎。之前我在飞利浦工作的时候用了一首没有人声的巴西曲子，很是变态。下面是这首曲子的频谱分布，大家可以跟前面《加州宾馆》比较一下二者的区别。值得一提的是，在飞利浦的时候过了几年又更新了新的曲子，因为发现了更变态的。
某一巴西歌曲统计频谱（mp3格式，CF=11dB）
现在我们对于音箱的额定功率有很多误解，往往是在表述中不加上这些额定条件导致的。其实完整的说法是：某音箱的额定功率是127.23W （播放李胜波老师歌唱的《野猪林》100小时后性能仍然满足规格要求的极大值）。当然作为国际标准不可能采用具体的歌曲来测试，一般还是用一定格式的粉红噪声信号。严格来讲，音箱的功率标注其后应加上细致的额定条件或者标明使用的是什么标准，例如，A音箱额定功率127.23W （IEC60268-5）。
所以呢，这个额定功率呢，更准确且全面的名称应该叫“额定连续噪声RMS功率”。连续是相对瞬时（下面会提到），噪声是相对于其它信号，如正弦波信号（下面也会提到）。在IEC标准简称“额定噪声功率”。
如果用正弦波信号来测功率，IEC称之为“额定正弦功率”，但我觉得没啥意义，毕竟没有谁买音响用来听纯音信号。音箱是不好用正弦波来测功率的，否则很容易烧毁，尤其是高音。原因很简单，第一，其CF很低，只有3dB，没有代表性；第二，频谱也没有代表性，音乐频谱中的高频成分比低音成分能量低很多（下面会提到低多少），而用正弦波没有计入频谱分布的因素。有些搞电子的外行想用功放的逻辑使用正弦波煲音箱，高音一煲就死。
什么是功放的额定（失真限制的输出）功率？
描述功放性能最重要的参数，在IEC中全称为“失真限制的输出功率”，指的是在限定总谐波失真（THD）值时的输出功率，我们日常中讲的额定功率一般指的也是这个概念。具体来说，其额定条件是接上额定负载在规定的THD下测功率（如果是多声道也应该都接上负载，如果其它声道不接负载，那数值往往变大，有点犯规，也需要在测试条件中说明），测试信号一般用标准的1000Hz正弦波（重低音功放采用100Hz）。THD值没有严格规定，由厂家自行规定。对于纯音来说，有研究表明人耳最低能分辨出1%以上的失真，所以以规定1%为宜。有些厂家把THD写大一点，其目的是使自己的功率输出值显得大一点而已。测试时间需要1分钟以上，下面会提到“长时最大输出功率”，指的是功放能正常工作的最大输出功率，也是要挺过1分钟，这也就意味着这个长时最大功率必须大于额定功率，否则额定功率没测出来功放就挂掉了。注意这两个功率使用的信号不同，一个是正弦波，一个是噪声信号，我们这里不恰当地假定二者等效，毕竟这两个信号的CF不同。
比如我们接上8ohm负载给个1000Hz正弦波信号在1% THD下测得功率有效值（RMS）是103W，而接上4ohm的时候在7% THD下测得有效值是214W，就说这同一颗功放的额定（不失真）功率是63W （8ohm，1% THD），109W （4ohm，7% THD）。同一个功放，这个THD越高则标称的额定功率数值就可以越大。以前听人说A公司标称功率值用10% THD，B公司用1% THD，说B公司更严格更高级，其实不然。只是每家的测试标准不同而已，没有高低贵贱之分。
功放的失真与功率大小不是线性关系，在输出功率小于额定功率下其失真会断崖式减小，有的功放为了显示其失真小，也会标一下小功率时候的失真（比如1W），失真水平可以低到十万分之几，好几个0。比如上面提到那颗功放，还可以另起一行，写道：10W （8ohm，0.004% THD）。但这只是炫技，实际上没啥意义，正常音量是听不出来的，你尽管放心。当然失真小也肯定不是什么坏事，数据上显得小会给你某种美好的心理暗示。
上面所说的有效功率也是功率的有效平均值，由于采用的信号是正弦波，更可以使用RMS电压计算出来，准确的全称应该是“额定失真限制的输出RMS功率”，行业一般简称“额定功率”。既然是用正弦波测得的RMS功率，实际上也意味着这台功放可以承受2倍于这个RMS功率的峰值功率，因为之前说过正弦波的峰值因数是3dB。也就是说，任何功放的峰值功率都是RMS功率的至少2倍，这也是很多商家故意夸大功率输出数值的一个底气。
除了失真限制的输出功率，IEC也有规定“温度限制的输出功率”，指的是在包含的元器件的温度不能高于厂家自己规定的温度值（如150摄氏度）时的输出功率。用的比较少。
音箱和功放额定功率定义的关键区别
按照以上的解释，尽管音箱和功放都可使用额定功率这个简化名称，但是其全称和定义不同。他们使用的信号、测试时间和最值条件都不一样。无源音箱应该叫“额定连续噪声RMS功率”，使用复频信号连续工作若干小时不损坏的RMS功率最大值；而功放指的是接上额定负载后，“失真限制的输出功率”，即输入一定的正弦波信号使输出信号THD小于某一个值时的RMS功率。
现在我们就可以回答一开始提出的问题，为什么10W的功放接上5W的喇叭不会烧喇叭了。这是因为功放的功率指的是用正弦波测的失真限定（如小于1%）的功率，而喇叭的功率是用模拟节目源来测试的，这两种信号的CF相差9dB以上，而我们调音的原则是即使在音乐的峰值也不允许失真。即使我们允许功放的失真大点，再提些EQ，再加上压限，二者相差也不会小于3dB，10W的功放有效输出也小于5W，当然也就不会烧喇叭了。
所以之所以出现这样的疑问，是因为二者的测试条件不同导致的。有人说，为什么最初不规定他们相同呢？比如，功率也用以烧毁为准，也使用噪声信号？其实还真有，不过叫法就不一样了，你接着往下看。
音箱和功放其它功率称谓
其它的林林总总的各种功率名称我捡几个说明一下。这些功率概念，有的有一定的技术意义，有的纯属为了达到其商业目的。
音箱有个短时最大功率，或者瞬间功率，就是说你的额定功率下要挺过100小时我知道了，但是你短期能承受多少呢，比如1分钟，1秒钟？这也是有意义的。记得我之前说过的峰值因子吗？音乐信号幅度是起起伏伏的，平均值你能顶得顺，最高值你也能承受得起。我们当然理解，这个短时最大功率肯定是要大于这个额定功率的，短时为1分钟的话2倍起。如果短时1秒钟呢？10倍的要求不算多吧。
IEC规定用噪音测试1s测60次，中间间歇1分钟，这个音箱不出问题的最大值就叫“短时最大功率”。按照这个标准测出来的功率一般比额定功率5-10倍。
IEC还定义了“长时最大功率”，与前者短时最大功率使用的信号相同，只是要求测试10次，每次1分钟，间隔2分钟（所以一共30分钟测试时间）。
有个峰值音乐功率PMPO（Peak
Music Power Output）很多人听过吧？这个概念没有标准定义，有人是通过峰值因数和额定功率简单换算过来的，比如你用6dB峰值因数的粉红噪声，我们就可以算出PMPO功率是额定功率的2倍（要扣除正弦波的峰值因数3dB），如果18dB峰值因数的音乐（18dB对一般音乐比较典型），就是32倍。也就是说，一个音箱如果能承受这首音乐100W的额定功率，这也意味着它承受了3200W的瞬时功率！我们知道，音箱的额定功率是按照信号的平均有效值推算的，这样看来，信号的CF越高，则要求音箱能承受的瞬间功率越大。所以这个PMPO很难精确定义，很多是商家拍脑袋想出来的，想写多大就多大。
还有个不常用的叫“节目功率（Program Power）”，也是针对音箱的，但没有标准定义，有各种解释，一种常用的解释，说是你买了一个100W额定功率的音箱，为了不失真，你买的功放最好保留一定的裕量，推荐2倍，就是配一个200W额定功率的功放。为了推销这个200W的功放，他就说你的音箱是200W的节目功率，这样便匹配了。我们现在知道这个说法是不靠谱的，我下面会解释原因，所以现在很少有人提了。
按照上述的定义，从数值上来看，无源音箱（含喇叭）的短时最大功率>长时最大功率>额定功率。这几个功率概念是有一定意义的，其它的譬如PMPO、节目功率等都是为了配合商业宣传而作的噱头，没公认的测试标准，也没什么实用价值。
下面说说功放。
功放有个“长时最大输出功率”，也不管失真多大，只要长时间（其实标准是只播放1分钟）不损坏就行了。说白了，就是抗造。跟短期最大输出功率不同的是，采用的是噪声信号来测试。这个对广场舞音箱厂很有意义 – 额定功率可以小一点（没钱买），但是长期最大功率必须大。注意这个功率有的标准叫“平均连续功率(Average Continuous Power)”，但使用的是正弦波信号，指的也是在规定的负载下，这个功放长时间工作的功率。我个人更倾向于使用“长时最大功率”，因为他使用的信号是模拟节目源，更接地气。
你看这个功率是不是很像音箱额定功率的测试条件？是的，他们都是衡量设备或者器件（喇叭或者功放）不损坏的极限值。只是测试时长不一样。
功放的短时最大输出功率与上面长时最大输出功率的测试方法类似，只是把测试时长由1分钟改为1秒钟而已。注意上述功率都是RMS功率。如果你要标峰值，显然就大了去了，要算上CF的影响。这样所有的功率值都可以重来一遍。比如功放的峰值RMS功率，由于用正弦波信号测试功率，而正弦波的峰值因子是3dB，所以峰值功率是平均功率的2倍。长时最大输出峰值功率呢？像上面乘以32不为过吧？短时最大输出峰值功率肯定更大…功放也有PMPO的叫法，估计“发明人”心里想的与这几个峰值功率是一个意思。实际上PMPO更多地运用于有源组合音响里面，所以也分不清他们指的是功放还是喇叭了。
还有比这厉害的吗？有，比如瞬时功率，测试时间是毫秒量级的，也允许有失真，只要这个功放过了这个时间后还活着就行了。因为没有具体标准可依，有的厂家（如TI）就建议用一个1KHz的正弦波脉冲，算起来就1个周期（1ms），接上可以承受的最低阻抗负载，量取功放能够正常工作的极限情况下的功率，而且是峰值功率（不是RMS）。这个从数据上来看应该是所有功率标称值中最大的了，一个10W额定功率的功放你标个1000W可能都不犯法。
还听过“音乐功率”和“最大音乐功率”的叫法，没见过正式的定义，很多解释与上面长时最大输出功率和长时输出最大峰值功率很像，可能是不同的俗称而已。
功放还有可能有个最大输出正弦功率，是功放机的指标，对单独一个功放元件是没有意义的。就是把功放器的音量旋钮拧到最大的时候的输出功率。所以这个功率肯定跟前级的增益设计有关，我用同样一个芯片，可以让功放的最大功率输出100W，也可以限定（比如加了压限）到50W。更跟输入信号有关系，如果是模拟输入，就看灵敏度设在多少V，如果是数字输入，那应该是0dBFS的信号才合理（遗憾的是有人会用其它的数值，如-10dBFS，这会导致一些问题，往下看）。注意这个“最大输出正弦功率”，我们当然用正弦波来测得。
由上表述，我们可以得出：
功放瞬时功率>短时最大输出峰值功率>长时最大输出峰值功率，
短时最大输出功率>长时最大输出功率>额定功率，
最大输出正弦功率（功放器）>=<额定功率>最大输出有效功率（马上提到这个概念）
也就是说，最大输出正弦功率有可能大于额定功率，也可能小于额定功率，只要你的最大输入信号大于或者小于最小源电动势就可以！这一点很重要！
最大输出可能大于额定功率失真，也可能小于额定功率失真。如下图。
额定功率相当于你标准酒量是3两正好微醺，但是有时候你平时喝2两也行，高兴了也能喝半斤也没事。
最大输出有效功率！
其实呢，功放还有一个非常非常非常重要的指标，但业界很少提及，甚至是没人提及，反正我是没有见过。这个指标就是“最大输出有效功率”（我起的名字）。这个概念在现如今为很重要，因为经常有人搞错，把输出有效功率等同于额定功率，或者等同于最大输出正弦功率，一搞错了就容易选错功放芯片，或者用错喇叭，或者选错电池等等，尤其是对那些一体化的有源音箱来说。
实际上的最大输出有效功率可能比额定功率或者最大输出功率小得多。比如说你跳高可以跳到1米，但这并不是说你一直在1米高处飞行，那只是你的最大能力而已，你一生走动的平均离地高度可能只有0.1米。
请注意，最大输出有效功率不同于长时最大输出功率，后者更多的是功放元件的指标，是一个极值，而前者是功放机的指标，是电声工程师结合音质优化得到的一个功率。也不同于最大输出正弦功率，但是接近了，主要区别二者测试用的信号不同：最大输出有效功率用的是实实在在的音乐，而最大输出正弦功率用的往往用一个单频信号。这两个信号的CF不同！
基于此，如果电频响平直（没有EQ提升），那我们可以按照峰值因素大概算出来。前面也解释过，比如播放9dB峰值因数的音乐，调整音量使得功放峰值不失真，那理论上实际有效功率应该是额定功率的1/4。注意计算的时候要考虑额定功率是用正弦波测试的，而正弦波的峰值因数是3dB。
如果加了EQ和高低通滤波，这个就比较难测算，但是我们这里有规律可循。比如，对于施加了高通滤波器的高音单元，由于低频全部被过滤掉，其消耗的功率要小得多。对大多数音频文件来说，一个经过2KHz高通的高音通道其平均有效功率消耗比低音通道低10dB以上，基本可以忽略。比如低音通道的额定功率是40W，按照前面的解释，其最大有效功率是额定功率的1/4，即10W，而高音通道才消耗1W。上文有解释过此时高音通道尽管消耗功率较小，但是信号的峰值因数却提高了。所以，为了保证没有失真，高音通道的功放的额定功率不能比低音通道小太多，一般小3dB即其1/2功率即可（20W）。当然，对于某些有源系统，经常要在低音通道加EQ改善低音效果，此时配置功放时低音功放的额定功率需要更大一些（理论上低音提升多少功率就得增大多少，但是设计上往往会加压限所以不需要那么多）。
依照经验，如果是低音通道（含全频域），其最大输出有效功率是你选择功放额定功率的1/4，而高音通道（分频点2KHz左右），其最大输出有效功率是你选择功放额定功率的1/10。你可以据此经验计算实际功率的消耗，选用电池和喇叭散热措施等等。当然音响系统的能量消耗不只来自于喇叭，也有电路板上各个元件、芯片、功放本身等的消耗。
下面是一个实际的设计案例。一个开放式耳机，蓝牙芯片最大输出1V，接16ohm喇叭，算下来一个声道差不多60mA，两个声道120mA是吧，如果用一个120mAh的电池，加上周边其它器件的耗电，不到1个小时就没电了？错！播放粉红噪音信号打到最大音量，蓝牙芯片的消耗电流实际测下来只有24mA，最后实际可以播放4个多小时！
功放和音箱如何匹配？
功放和音箱的功率匹配关系各种说法很是混乱，混乱的一部分原因就是因为功率的概念太多导致。
首先，在谈到功放与音箱如何匹配最佳的时候，你的限定条件是希望它们不损坏还是音质好。
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1. 如果是希望不损坏
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1) 不希望喇叭坏
按照上面的讨论，若不希望喇叭不损坏，就让喇叭的额定功率大于功放的最大输出有效功率。注意我没有说大于功放的额定功率，也不是功放的最大输出正弦功率。而且我们假定输出没有大的失真，否则就复杂了，因为失真会带来大量的高频成分。
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不希望功放器坏
按道理来说你接的负载不要超出推荐负载范围，控制输入信号使得输出不要超过长时最大输出功率就行。
这些要求对有源组合音响非常有意义，比如蓝牙音箱、广场舞音箱、监听音箱等等。这样一个系统我们首先要保证产品不能动不动就烧坏功放，听破喇叭。
这里有一个普遍的误解，很多人（尤其是一些民间人士）认为，功放功率太小了带不动大型音箱，比如用一个1W的功放接到100W的大音箱上，说“推不动”，这纯属无稽之谈。只要阻抗匹配，同一个音箱可以接到任何一个功放上，区别是小功率功放的最大不失真音量小一些，大功率的功放推出来的声音大一些而已。当然我们假定这些功放的其它性能指标相同，比如失真、噪声、带载能力、输出阻抗等。而且大型音箱的灵敏度更高，对同一个功放，其实更好推一些才是。
当然了，如果你如果想让这个音箱发挥最大的响度（达到额定功率），那你最好用大的功放，就是上面说到使功放的最大输出有效功率等于喇叭的额定功率，这样算起来功放的额定功率就非常大，实际上两倍功率都不够。但这只是为了获得更大的音量，与推不推得动无关。
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2. 如果你希望音质好
首先，我们说音质好，至少要保证没有可闻失真吧（不烧不破那是起码要求），那么多少失真可闻呢？假定你金耳朵，能听到1%的瞬时失真吧（先前说过只有正弦信号才能听出1%，而且是长时间的失真。对于音乐信号，一般人群来说10%的瞬时失真都难听出来）。这里说的瞬时失真，是因为我们前面说过音乐幅度是变动的，1%发生在幅度最大时，其它时间都小于1%。
这个失真实际上来自于音箱和功放贡献的总合，比如音箱失真是0.7%，功放0.7%，总体失真就是1%。现在我们简单点假定这1%全部来自功放，它的额定功率已经以THD=1%作为条件了，此时我们只要调整增益使功放的输出正弦功率小于其额定功率就可以你的需求（音质好），如果是数字信号，则需要0dBFS的幅值（下面有解释）。以上结论不理解的话可以好好琢磨一下。所以如果你要很大的响度，还要音质好不失真，那么功放的额定功率一定要高。
上面忽略了音箱的THD。实际音箱的THD特性比功放复杂的多，很多厂家不会去标注这个指标，最多有人会标一个1KHz，1W的THD，但这个标注一点意义都没有。第一你不会买个音箱一直听1KHz的正弦波，第二你不会一直在1W功率下听。
所以呢，我们只能做一个假定，这个假定就是：所有的无源音箱在额定功率以下听音时失真足够小，小到我们可以忽略。这个假定其实是有一定的合理性的。只要不是粗制滥造的音箱，他们在额定功率以下听音，声音主观上还都是能够接受的。但是这个东西不能测，一测的话肯定吓你一跳！你若在额定功率下测音箱失真，超过10%失真的频率一片连着一片（考查有效频率范围内的所有频率）！
现在我们选了一个额定功率为50W（1%THD）的功放芯片，设计的目标是最大功率时失真小于1%，那我们就将最大输出正弦功率设计为50W行吗？
有时候行，有时候不行！下面我分几种情况说明。
我前面说过最大输出正弦功率的定义，你是用多少dBFS的信号测出来的？如果是-10dBFS测的50W 1% THD，那0dBFS的信号来了怎么办，失真不远高于1%了吗？这就是要用0dBFS信号来测试最大正弦功率的原因。
那用0dBFS来测就万事大吉了吗？也不一定！
我们测功放指标一般采用1KHz的标准信号。这对于电频响平坦的功放是没有问题的，但是我们知道很多一体机为了改善音质，要施加很多的EQ，尤其是低频部分。下面是一个音响实测的电频响曲线，比较典型。
你想呀，低频段音乐信号幅度本来就大，你现在又提了十几个dB，如果用1KHz 0dBFS信号最大音量输出调到了额定功率1%，那低频怎么办？要知道10dB EQ提升意味着10倍的功率增大呀！那不失真得一塌糊涂才怪。
所以这种情况下，为了维持总体低失真度，就得考虑这个EQ提升，需要使用EQ（Peaking）的中心频率来测试，这样实际用1KHz信号测试的最大输出正弦功率可能就小于额定功率了，总体音量也会减小很多。但实际产品设计中，我们大多会加一个压限，最大音量时EQ提升便没有那么多，这样便可以加大最大输出功率。如下图所示。
你如果不想加压限又想音量大怎么办呢？就得用额定功率无比大的功放方案，那就是成本的问题了。比如有个帝瓦雷的牌子，尺寸不大功率却上千瓦，就是因为他们在低频的地方提升了几十dB，而且喇叭的灵敏度又很低，为了取得一定的音量，有不想失真，不得不使用很大功率的功放。当然这个产品卖得很不便宜。
现在我们知道了，对音响产品来说，功放额定功率大了好处众多：声音大小可随意调整，失真小，有足够的裕量给你提升低频。只有一个坏处，就是成本。这个成本不仅仅来自功放元件本身，更来自配套的散热片、电池、喇叭、周边等等。所以优秀的电声设计师可以综合音箱的各个性能来选配既能保证性能又能兼顾成本的功放方案，有时候要做出一定的折中，比如我的产品不那么HiFi，那就稍微给点失真，只要我的目标消费者能接受就行。
如果你不在意成本，那你买大功率的功放没错。大功率不只是为了大音量，更为了好音质。
功率标注问题
上面谈了那么多令人眼花缭乱的功率术语，其内涵迥异，测试条件五花八门。很多人问功率到底应该怎么标注？消费者貌似喜欢功率数值上显得大的音响产品，商家为了迎合市场，不得不打些擦边球来标称，让数字看起来很大，或者使用一些没有标准可依的功率术语，这样会不会引起投诉呢？哪些合理哪些不合理呢？下面我来谈谈我的看法。
1） 不合理的
对于功放和音箱如果要标功率值，首要的是标称额定功率，而且要附上测试条件（比如负载值、失真值等等）或者参考标准，毕竟没有统一的标准。如果没有标称，我们认为不合理。
更有甚者，有的商家只标注峰值功率、PMPO…却号称是额定功率，这就是欺骗行为，你可以到主管部门去投诉。
2） 基本合理的
对于多单元，多声道的音响设备，厂家为了将数字做大，他们往往把几个单元或者声道的功率加在一起，比如5声道的AV功放，每个声道100W额定功率，号称500W这是合理的；
如果是多分频的，要看是有源分频还是无源分频。如果是有源分频，因为分频的信号各自接不同的功放，商家会把这几个功放的数值加在一起来宣传，这个基本合理，因为他们标的是（失真限定的）额定功率。但是我们现在知道，其消耗的有效功率与无源分频基本一样的，而无源分频却没有这么标的，所以有点打擦边球的嫌疑。
3） 合理的却被认为不合理的
上面有提过，功放器的最大输出正弦功率可能低于额定功率，也可能高于额定功率。如果是后者还好说，反正在某个音量位置我总是能够测得出来。但是如果低于额定功率，那就意味着，无论你这个产品无论打到什么音量位置，额定功率总是测不到，如果按照最大输出标，岂不是有点亏？
首先，这种情况发生可能有三种原因：一是增益调得有点低，二是加了EQ，三是加了压限。无论是哪种情况，我们假定都是为了调音的需要（比如就是为了让失真小），而不是错误设计导致。
如果是第一种原因，那你可以标注功放芯片或者模组（而不是功放机）的额定功率，最好是标注两个，即包含芯片以及功放机的最大输出正弦功率（小于额定功率）；
如果是第二种原因，你不一定要标注1KHz频率，而是EQ提升中心频率点的功率输出，只要说明一下就可以了；
如果是第三种原因，也就是说你压限的阈值比较低，由于你测功率耗时肯定是超过ATTACK
TIME（毫秒量级），所以得到的功率值可能低于额定功率。这种情况，你可以借鉴第一种情况的方法， 或者在测试条件里面说明在1ms内测到（比如用示波器可以抓到）。
无论是上面哪种情况，你都可以定义一个测试模式，在这个模式下测试额定功率是可以测量得到的。
你可能注意到了，这些建议的测试条件与我们前面大多标准要求的测试条件不一致，所以只能在没有限定你必须使用某个标准的情况下使用。
有源音箱功率如何标注
单独的功放和无源箱的功率我们讲清楚了，但是二者结合在一起的有源音箱功率怎么标注呢，应该标功放的还是喇叭的呢？这也是很常见的音响形态，比如蓝牙音箱、Wi-Fi音箱、组合音响、广场舞音箱等。这个我们国家搞过一些团标，跟测功放的方法一致，但是估计没几个人看，反正也不是强制标准。也有少数人使用喇叭的功率，有些混乱。
我倒是觉得其实标谁的功率都没啥意义，因为你卖给我的是一个组合，不会也不应该把功放和音箱拆来了用。既然是这样，按道理来讲喇叭和功放在正常使用情况下都不应该损坏，所以你告诉我多大功率没有意义，最多是满足一下我的好奇心。消费者关心的一是声压级，二是声频响，三是可闻失真，这三个指标应该标注，但是很可惜基本上没有哪个厂家标全面的。功放的可闻失真是电声工程师系统调音决定的，与功率的大小无关，这一项目可以用0dBFS信号输入最大音量下时的电失真描述出来（忽略喇叭失真）。很多一体化音箱如广场舞音箱声压级蛮大，但是可闻失真非常恶劣，原因就是这第三项控制得不好，你如果测一下，这个失真可能超过50%了，所以也不会有什么人去标注。
总结
下表总结了上面所提到的所有无源音箱、喇叭和功放所能使用的功率术语。
按照我的理解，从上往下其重要性递减，字体的大小代表了同一台设备其相应功率数值的大小比较，不同颜色的字体代表不同的功率分类，等等，这样他们的关系一目了然。
应用题及解答
例题1：要设计一个一体化小型有源音箱（如Wifi音箱），双声道，希望声压级1米处用粉红噪声播放产生100dB（时功放失真峰值1%），低频要猛。已知三寸低音喇叭灵敏度81dB/m/W，需要配至少多大功率的功放？
解：这是个双声道系统，要产生100dB的声压级，则每声道产生94dB即可。既然喇叭灵敏度为81dB，我们可以算出需要给它20W功率每个声道即可产生94dB，很多同学算到这里就完了，其实错误。这是因为你没有考虑到峰值因数的影响。如果你使用的粉红噪声的峰值因数是6dB，理论上需要2X40W的额定功率。如果峰值因数是12dB呢，需要2X160W！
注意以上计算是假定我们在消声室环境测试的。如果在室内环境，由于房间的反射会加强主观音量，所以不需要这么高的功率。
例题2：一个额定功率为100W的音箱，需要配多大的功放来推呢？
解：
如果你不需要这个音箱工作在最大功率，那么配大多的功放都行（比如1W），音量调整好就行；
如果你需要音箱持续工作在额定功率且不在乎失真，那么你配的功放的最大输出有效功率是100W就行。而功放的额定功率一般要大于100W，越大失真越小；
如果你需要音箱持续工作在最大功率而且不失真，假定播放的音乐的峰值因数是18dB，意思是信号峰值电压是平均电压的8倍，那么峰值时消耗的功率也是平均功率的64倍，那么你最好使用额定功率3200W的功放（考虑正弦波峰值因数为3dB），同时也要求这个音箱也需要能承受3200W的短时功率。
为什么日常不需要那么大呢，因为你不需要音箱一直工作在100W。如果你只配了一个100W的功放，且要求声音不失真，则你功放的真正输出有效功率是100/32=3W。这只是一个声道。其实在家里声音也够大了（计入房间的声增益）。
p.s. 本文在撰写过程中，主要查阅了音箱的标准IEC60268-5，放大器的标准IEC60268-3（对应国内翻译的版本为GB/T 12060.3-2011）。
p.p.s.s 耗时几日终于写完这篇文字，劳累却也释然，若觉得有用点个赞并请转给他人，以激励我分享更多思考。
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