上篇完成了揚聲器硬體相關的介紹，這次的下篇就集中在規格數據。好的，我們開始。
IV.數據
上面講了這麼多關於揚聲器或耳機主要的發聲部件，接下來簡單講講幾個「性能參數」。耳機或音響網站或操作手冊上一般會記載幾個重點指標，主要是頻率響應（Frequency Response）、阻抗（Impedance）和靈敏度（Sensitivity）三樣最為重要。雖然像是汽車一樣有性能數據上的差異，不過駕駛感受各有不同，適用環境也不太一樣，總是要親自開過才知道。往往數據無法單純直指車輛的好壞，耳機與音響其實也是類似的道理。
上表是耳機大廠AKG官方網站揭露的K701耳機參數表，除了上述三個重要指標外，也包含了耳機形式、單體大小、最大輸入功率、可不可以換線以及線有多長這類消費者應該事先知道的資訊。接著我們從三大指標展開來講，最後再提一個歐拉夫覺得不重要，但是名稱聽起來很厲害的參數。
頻率響應（Frequency Response）
理論上人耳可以轉換成聽覺的介質振動頻率是20Hz-20000Hz，赫茲也就是每秒振動的次數。超過20000Hz稱為超聲波，低於20Hz稱為次聲波。很不幸的，這個範圍不但有天生的差異，也會隨著年齡而縮窄，尤其是高頻率區域的下降特別顯著。一般超過35歲，能產生聽覺的高頻大約就降至16000Hz。跟身高一樣，年紀越長越矮，嗯！
不僅如此，人耳較靈敏的頻率範圍大約介於1000Hz-5000Hz之間，在這個範圍之外，敏感度就會逐漸減少。如果參考高保真最早於1960年代的DIN45500指南，家庭錄音室設備只規範了250Hz-6300Hz範圍內的線性頻率響應，最大公差必須在5dB之內。基本上現在身邊能發出聲音的喇叭耳機，全部都是高保真體驗，也呼應了我上篇最開頭的鋪梗。當然現在科技進步如斯，早就大幅超越DIN45500以及後來的EN61305規範，而我們的耳朵，也本能地追求著更加進一步的聆聽體驗。
頻率響應這邊一定要提到兩件重要事情，一個和數學原理有關係，另一個和聽覺原理有關。
各位讀者在網路上尋找耳機音響測評時，一定遇過一種論點：「人耳聽力極限是20000Hz，那麼CD的44100Hz取樣率已經遠超過人耳極限，所有更高取樣率都是商人的話術與把戲。」這議題本來應該歸類在數位類比轉換器的，不過這樣的敘述既然踩到了某些知識誤區，在這裡先講相當合理。
首先聽力極限和CD採樣率是兩件不同事情。聽覺的頻響是連續訊號，也就是類比訊號，而數位採樣就是離散訊號。頻率赫茲的定義係指每一秒週期內事件發生的次數，類比的單一頻率振動上一般是正弦波，往復上單位時間差內的振幅是有斜率差異的。
而數位採樣的頻率係指採樣密度，必須利用高密度採樣與位元深度的表示來保留類比波型的函數斜率變化，常見的取樣使用的是脈衝編碼調變（Pulse-code modulation，PCM）。
考慮到奈奎斯特-夏農取樣定理，奈奎斯特頻率（Nyquist frequency）為離散系統採樣率的一半，而奈奎斯特頻率只要大於被採樣訊號的最高頻率或是頻譜寬度，就能避免訊號的混疊（Aliasing）。CD採樣44100Hz的奈奎斯特頻率為22050Hz，雖然已經大於聽力頻寬，但是訊號重建時需要經由低通濾波器或是帶通濾波器，加上重建過程中的畸變控制。如果低通率波器性能上的過度頻寬為2000Hz，那實際重建出的最高截止頻率只能是20050Hz，還不考慮波型畸變的嚴重性。當然，過度頻寬如果是4000Hz，那最高的上限就會低於18050Hz。因此數位錄音與數位串流儲存媒體，仍舊是越高採樣頻率會是越好的選擇。
另一個論點是：「人耳的聽力頻寬就是20-20000Hz，那些耳機器材標榜的超高頻率響應範圍，都是商人的噱錢手段，因為根本聽不到。」
這個論述我必須說，其實還挺有道理，因為超寬頻率響應的器材確實都不便宜，例如SENNHEISER的開放式旗艦耳機HD-800S的頻率響應寬度高達4-51000Hz，而這只耳機的代理商定價超過五萬元新台幣。可是在硬體設備裡，上下限越高的器材，在表現中間範圍的演出時，會相對游刃有餘。其實……更寬的頻率響應，是一顆單體在優秀材質、設計與做工下的「副作用」。如果歐拉夫是個耳機廠商，我一定標示出來，強烈主張這個單體下過苦功。而聽力極限內可以優秀工作的耳機或音響，還能服務到聽覺原理中一個容易被忽略的盲點。
我們聽到的聲音並非全部經由外耳、中耳、內耳的過程來傳遞的。譬如顳骨或整個顱骨，本身就是聲音傳遞的一個好介質，也因此才有骨傳導耳機的問世。戴著耳機時，少量音頻會先漏進顳骨，再進入耳蝸。但是放大到音響系統的話，我們甚至可以籠統地說，幾乎整個人體，都是接收聲波的受器。尤其遇到大面積單體時，氣體的推動甚至會引發觸覺，譬如超大單體的耳罩耳機就容易有氣流感。歐拉夫的個人見解：「某些『好聽』，是被身體感覺出來的。」
一般來說，如果沒有聲波傳到鼓膜上轉換為振動，並藉由三個聽小骨放大約20倍的振幅，最終我們聽覺神經接收到的神經脈衝是相當微弱的。所以除非接收到的音量很大，不然隨年紀老化的鼓膜、聽骨還有耳蝸內的纖毛，對於較寬音頻的感受能力會下降，尤其是高頻。而當器材不能持續良好地在變化快速的頻率中維持足夠的音量，那麼快速衰減的高頻就更難在耳蝸內部引起纖毛的擺動產生神經訊號。而高頻段在空氣介質中衰減的更快，也解釋了為何同樣音量的聽感上，喇叭系統的高音較不易被辨別，而耳機系統較為容易的現象。
靈敏度（Sensitivity）
相對於頻率，人耳對於響度的感知能力就很強，可以感知的聲能比大約10的12次方倍，用dB分貝表示。每10分貝彼此間差異的能量是10倍。
音響系統上的靈敏度單位目前比較常見有兩種，一種是dB/mW（耳機）、dB/W/m（音響揚聲器），另一種是dB SPL/V。這兩種單位可以互相轉換，而一般測定值都在1000Hz的頻率，所以有些廠商會標註@1kHz，有些則不會，未標註的都假設在常見的測試頻率。
假設某音響揚聲器標示靈敏度88dB/W/m指的是一公尺的測定距離，1W的電流功率發出1000Hz正弦波時會產生聲音功率量的比值88dB，關於距離與響度的關係，之後擴大機的篇章會再提及。
耳機因為整個單體結構上輕薄很多，驅動力需求以及電流功率承受上限都比較低，所以是dB/mW毫瓦（1W=1000mW），上面AKG K701標示的最高輸入功率200mW，就表示超過這個功率值，耳機單體有可能會損壞的。當然耳機的靈敏度就不是在一公尺測定，而是在仿真耳也就是所謂假人頭中測得的響度。不過，上表中耳機標示的並非dB/mW而是dB SPL/V，那麼接著解釋。
其實單純標示dB時一般是針對聲能的比例單位，dB每差10，聲能比差10倍，計算是10log(X)，40dB和20dB是1萬比1百。而dB SPL（sound pressure level）聲壓級，是依照聽覺閥值而來的聲壓比值。而聲壓（acoustic pressure）是在空氣中聲波傳遞時造成疏密改變的壓力變量，單位是帕斯卡（Pa）。聲壓級參考的人類聽覺閥值為20微帕斯卡（μPa） = 2×10−5 Pa，而聲壓比的dB對數比值就與聲能的對數比值相同時，其聲能與聲壓本身的比值不一樣。
聲壓級SPL上升10dB，表示的是聲壓平方上升10倍，因此聲能比10倍下，聲壓比必須取10的均方根，大約是3.1623。如上表K701靈敏度標示105dB SPL/V時代表輸入1伏特（V）電壓時能產生105dB的音壓級SPL，而不是1毫瓦輸出的聲能。
歐拉夫知道上面講這麼多，看官們大概也不是太想深入了解，只知道這兩種靈敏度單位不太一樣，那彼此間的換算關係到底如何？
dB/mW = dB SPL/V -10*(3-log阻抗)
來看表，K701聲壓級靈敏度105 dB SPL/V，阻抗62歐姆，計算如下105 -10*(3-log62)=92.92，一般dB都是取整數，所以轉換後大約是93dB/mW。但是上面這條換算關係式是快速估算值，因為雖然不同頻率響應上會產生阻抗變化，可是廠商在標示阻抗值的時候，常常不標示到底是最低阻抗還是平均阻抗。而靈敏度測試的1000Hz位置，不一定在標示值，如此一來無法精準反推實質功率。
因此在選購耳機喇叭時，看到靈敏度標示時還是要注意一下單位，尤其主流上標示耳機dB/mW或是喇叭dB/W，在考慮擴大機性能或是耳機是否用手機直推的問題時，必須先確定靈敏度標示如果是dB SPL/V就要把阻抗換算進去。而阻抗以對數形式產生影響，所以阻抗越高的耳機，dB/mW和dB SPL/V換算後的差距越小。
但是歐拉夫必須強調一件事情，高靈敏度只表示可以用更小的電流功率推出更大的音壓，實際上與推的好不好聽沒絕對關係。耳機插上手機就好聲音或是一定要在耳機擴大機上才有好聲音，這個問題幾乎沒有標準數據可以揭示。老樣子還是請大家親自用耳朵驗貨。
阻抗（Impedance）
如果看官們選購耳機前有在注意網路上的測評資訊，多半不會對阻抗這名詞太陌生。而且幾乎都知道，阻抗和靈敏度有著微妙的拉鋸關係，而低阻抗的耳機即使在現在的手機、DAP上都易於推出足夠大的音量，而高阻抗的耳機則需要耳機擴大機才能推出足夠的音量。但是低阻抗耳機並非完全不需要耳機擴大機就有好聲音，這點也是大家都有耳聞或閱讀過的資訊。
歐拉夫很想就這樣結束話題，輕鬆又寫意。但是不行！因為阻抗，非常複雜，接下來，稍稍深入一點講講阻抗在耳機與音響系統上到底影響了甚麼。
阻抗是統稱，包含交流電路中電阻和電抗，電抗就是電容的容抗以及電感的感抗。電抗是複數阻抗的虛數部分，而電阻是實數。對，就是數學的那個東西。音響喇叭除了單體音圈，分音器上也會有電容電感與電阻，若耳機單體尚不考慮分音器，音圈本身也是電感。電感在交流電作用下產生的磁通量不是常數，感抗與頻率成正比，且虛數的電抗在交流系統中有相位問題。目前常溫下任何導體都存在本身的內阻，電阻與電抗在向量上的和就是阻抗。
聽起來好像是耳機或喇叭音箱內部的問題，但其實阻抗值會與前方送來的訊號有強烈相關。
訊號傳輸的輸出端以及傳輸線與最後負載端有阻抗匹配（Impedance matching）的問題。傳輸線的特性阻抗若與負載端阻抗不匹配，將產生訊號反射，不只減損了能源效益，在音頻系統中反射的波將會干擾將送進負載端的波型，而受影響的波長不僅與阻抗差有關，也與傳輸線材長度有關，因為不同長度與晶體結構的線能乘載到最終負載時反射回來的波長不同。從阻抗角度出發，也能先理解到，喇叭線會影響聲音。至於聽不聽得出來，還有別的因素。
再來是高低阻抗對於喇叭、耳機前面接的擴大機的影響。
歐姆定律V=IR，相同電壓下，越高的阻抗將造成更少的電流流過。而前面靈敏度的介紹也有提到阻抗是隨頻率響應變化的，這表示擴大機在穩定的電壓輸出下，不斷變化的負載阻抗將帶來不同的電流需求，一旦需求電流無法被滿足，最終的功率值就會下降，而不穩定的電流供應將影響最後呈現的頻響樣貌。
那假設8歐姆喇叭換成4歐姆，電流倍增，P=VI計算功率，4歐姆的負載將會需要兩倍於8歐姆的擴大機功率。但是這將對擴大機的變壓器、濾波電路容量、功率晶體帶來極大的考驗。要對兩倍輸出功率達標，變壓器不夠就加大，不然就多顆處理，電容加大怕充放電速度拖沓，就並聯增容以及選用高品質發燒電容，功率晶片當然也就多並聯一整排，整個擴大機既大又重也很燙。例如Marantz PM-15S2綜合擴大機台灣定價超過7萬也只能提供8歐姆90W、4歐姆140W，大約1.56倍，同廠牌要兩倍價格的PM-11S2才有4歐姆兩倍於8歐姆的功率輸出。而不僅如此，喇叭的阻抗變化如果常常低於1歐姆，那可是有機會燒掉品質不良的擴大機的。
上面使用了喇叭的阻抗來解釋與擴大機匹配的問題，首先我們大致上就能知道，低阻抗的耳機或喇叭，其實對於擴大電路的要求是極高的，這能解答低阻抗的耳機是否就完全不需要額外的擴大機？答案顯然是否定的，不過擴大電路良好的隨身DAP（Digital Audio Player）就會降低獨立耳機擴大機的需求。
在耳機上，高敏低阻耳機可以追求使用低功率來產生足夠音壓，因此隨身系統的電量壓力可以減輕，相對而言電池空間更小的真無線藍牙耳機才能問世。加上材料科技進步，振膜的用料與現代擴大電路的零件，已經可以大幅減少低阻耳機在低功率下的失真問題。例如上圖的LIBRATONE TRACK Air+ SE ANC主動降噪真無線藍牙耳機，官方標示的單體阻抗為16歐姆，因此聲音優秀於否，除了單體素質，還必須依靠內部的擴大電路與其他前端零件。
接下來講講耳機上，高低阻抗的差異。
低阻抗已經知道了，容易推出足夠的音量，對擴大機的電流控制要求較高，其實還有一點。擴大電路或多或少會產生某個程度的底噪，因此低阻抗耳機對於前段器材的信噪比SNR（Signal-to-noise ratio）的要求也會更高，因為其阻抗不足以濾掉過高的雜訊功率。
高阻抗耳機早期是為了匹配專業錄音器材而出現。這邊講的高阻抗是指由音圈和永久磁鐵組成的單體，一般在16歐姆-600歐姆之間，靜電耳機那種阻抗是因為振膜工作原理完全不同，所以需要專屬的靜電耳機擴大機。
以STAX SR-009S為例，他是STAX的旗艦靜電耳機，其阻抗為145k歐姆（含線材測於10kHz）。對，您沒看錯，14萬5千歐姆的阻抗，定價跟阻抗差不多，13萬8千元。
高阻抗首先帶來的就是較高的信噪比，因此耳機聲底就會比較純淨，聽感上就會是很多發燒友說的背景很黑。而前面解釋過的高阻抗低負載，也使得擴大機比較不會因為難以控制的高電流需求而造成失真。當然，高阻抗的耳機的最大功率耐壓也會好點，把自己和擴大機搞壞的機會較低。然而有一個部分，雖然是高阻抗耳機的優勢，但也對於耳機本身設計和擴大機的一種考驗。
動態
所謂的動態是指響度的變化闊度，而且依照樂曲需求，必須足夠快地跨越。現在耳機靈敏度隨便就有個100dB，不過千萬不要以為人耳聽力閥值以上的聲音，在任何耳機上都能輕易地發出來。這跟單體材質、形狀、厚薄、重量有關係。而重量在音圈磁鐵構成的單體上有個癥結點，就是繞製音圈的金屬用量。相同電流下，同樣匝數就可以獲的同樣的磁動勢，那麼使用線徑越小的線圈將可帶來振膜的輕量化，使振膜可以更確實地反應聲音的變化。
但是電阻與導體的截面積成反比，越細小的導線將帶來更高的整體阻抗。更高的阻抗更容易濾掉低功率的訊號，而這個被濾掉的訊號，實際是雜訊還是音樂中微小的聲音?求取信噪的平衡一直都考驗著耳機與擴大機的設計功力。
歐拉夫前面說過，現在材料科技進步，絕對不像以往高阻抗的耳機才代表頂級。例如下圖的Beyerdynamic最新公布的旗艦耳罩 T1（3rd generation），其阻抗一下從前兩代的600歐姆驟降為32歐姆。
好了，下一段算是可能會得罪人。接下來要講歐拉夫覺得對於一般消費者選購時參考上不太重要，但是很酷的一個測試數值。
總諧波失真（total harmonic distortion, THD）
電器信號的指標上，THD其實對於展示器材還原輸入訊號這件工作能力相當重要，因為以正弦波來說，一個基頻本來就會產生整數倍的諧波，如果對於樂器演奏了解的看官就知道這東西就是泛音列。例如基頻500Hz，諧波就會是1000Hz、1500Hz、2000Hz……不過在音響上例如樂器演奏時本來就會有自己的泛音呈現，如果一套音響器材自己產生了不必要的諧波，如此一來就會在原始的聲音訊號上疊加，這就是諧波失真，全部加上雜訊就是THD+N。
對受測的喇叭等器材輸入一個原始的正弦波信號，如果輸出了其他諧波頻率，將所有諧波功率總和與基頻功率相比較，這個比值就是THD總諧波失真。一般來說低於1%的THD幾乎聽不出來，而如果廠商測定時為掃頻測試，能夠繪出頻譜，基本上最高音量諧波失真與其同頻率的基頻差距有超過40dB，也不太聽得出來疊加的狀態。一般喇叭單體來說，諧波失真比較容易在低頻率敏感，畢竟低基頻可以擁有更多倍的諧波，與失真的諧波相近似頻率的基頻在疊加後就比較容易產生糊成一片的感覺。
這麼說來其實THD不是很重要的指標嗎？嗯，是，不過THD並非一個標準值，怎麼說呢？總諧波失真可以靠負載阻抗、測定的頻率以及輸出的電壓等一些參數調整來改變測得的結果。而且大部分廠商或是第三方測試時多半使用1000kHz，或是廠商自己沒公布的測試頻率去做快速傅立葉轉換，很少使用全頻寬掃頻，只在規格表填上THD<0.02%，連圖也不附。常常演變成挑出最美的數值，去爭那個小數點下5-6位的差異。下圖為一個表現極佳的，以1Vrms@1000Hz測得的THD+N，使用業界常用的APx555 Audio Analyzer。
最後就會發現有些弔詭的狀況，數據美到不行的不一定好聽，數據稍有乖離的不一定難聽。問題在於有時候是因為價格數字很大所以好聽，還是數字太小所以難聽？也許人類的耳朵其實根本不追求完美的電器特性，或是換個說法，有些人們或是廠商就是懂得在聲音裡加上獨特的辛香料，從而讓聽眾無法自拔？畢竟我們的耳朵在不同的頻率下的聽覺閥值跟頻譜分析儀根本完全兩回事，如下圖的ISO226人耳等音量曲線（Equal Loudness Contours）。以1kHz 40dB/SPL來看，要感覺聽到相同響度的100Hz，實際要超過60dB/SPL。
因此比起頻響、靈敏度與阻抗這些與器材搭配比較有關係的數據，歐拉夫個人是覺得選購產品時，THD的重要度相對低很多。換個激進的方式講就是，廠商公布的THD其實對於器材選購購的參考意義很低。數字漂亮的不一定全頻譜沒問題，而沒標示的產品不代表THD一定很高。當然，買到價格實惠、數據完美、聲音又的確好聽的器材，對於身心靈都是舒暢的體驗這點絕對不會錯。
總結
看來「一個人搬不動的真無線藍牙耳機」，大概已經講了差不多四分之一。四個章節中，目前完成了揚聲器的篇章。歐拉夫知道有很多看官對於音響耳機系統非常熟稔，也有不少能夠自己搭棚喇叭、擴大機甚至是設計數位類比轉換器的電路。
希望這篇文章可以幫助新加入玩耳機音響的朋友們。如果本文有對您帶來幫助，也請多多給予支持與鼓勵，有問題也可以在底下留言，我是歐拉夫，下次再會啦！