一．家庭影院音箱所追求的效果
對于家庭影院音箱的爭論，有人認(rèn)為沒有家庭影院音箱和Hi-Fi音箱之分，只要音箱的設(shè)計(jì)得當(dāng)，那么它就能同時(shí)適用于Hi-Fi系統(tǒng)和家庭影院系統(tǒng)。從道理上說，這句話說得一點(diǎn)兒也沒有錯(cuò)，但我們在平時(shí)的工作中接觸過不少高端的Hi-Fi音箱和家庭影院音箱，而且發(fā)現(xiàn)家庭影院音箱在設(shè)計(jì)上確實(shí)都有一些獨(dú)到之處。不過，在介紹家庭影院音箱的設(shè)計(jì)之前，我們先了解一下家庭影院音箱所追求的效果以及設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)。家庭影院音箱是專業(yè)電影院擴(kuò)聲音箱的簡化，與Hi-Fi音箱相比，它的性能要求更接近于專業(yè)電影院擴(kuò)聲音箱。家庭影院音箱要求能發(fā)出足夠大的聲壓、有寬廣的動態(tài)范圍、極低的失真度和平直的頻率響應(yīng)，同時(shí)又能承受大功率的輸入，能保證長時(shí)間工作不容易損壞。從聲音效果上，家庭影院音箱要給觀眾提供出色的聲音包圍感、強(qiáng)勁快速的低頻以及清晰的聲音還原能力，目的就是為了給觀眾帶來身臨其境的效果，讓觀眾的身心充分地投入到電影的情節(jié)里面，這就是家庭影院音箱所追求的效果。
二．家庭影院音箱對單元的技術(shù)要求
要制作出優(yōu)秀的家庭影院音箱，優(yōu)秀的喇叭單元是必不可少的。由于DTS-HD MA、Dolby True-HD等高清音頻格式的相繼出現(xiàn)，這高清音頻格式的規(guī)格高達(dá)24bit/96kHz甚至是24bit/192kHz，那就是說，新格式無論是聲音的信息量、聲音的動態(tài)范圍和頻率響應(yīng)都比舊格式有了很大幅度的提升。所以在喇叭單元的制作材料上必須因應(yīng)新格式進(jìn)行改良，最常見的做法就是采用新的材質(zhì)來制作振膜和音圈，讓振膜和音圈更輕質(zhì)、剛性更強(qiáng)；重新設(shè)計(jì)磁路和散熱系統(tǒng)，加強(qiáng)磁體的磁力和散熱，以提高效率和功率承載能力等等，這樣才能完美地重播這些新的音頻格式，它要求喇叭單元必須以更高的輸出、更強(qiáng)的動態(tài)、更高的承載功率能力和更低的失真作為發(fā)展方向。
用鈦?zhàn)鳛檎衲げ馁|(zhì)，主要用于高音單元中。鈦不僅質(zhì)量輕且剛性好，因此振動速度快，靈敏度高，既能提高重播頻率的上限，也能輸出較大的聲壓，而且鈦的耐熱性很好，因此能承受較大的功率，但成本相對較高，因此只有部分頂級的音箱才會應(yīng)用。例如，JBL Project Array系列音箱所使用的045 Ti-1高音壓縮式驅(qū)動器以及Klipsch全新設(shè)計(jì)的高音壓縮驅(qū)動器的振膜、就是采用鈦來制作。[page]
鋁也是一種應(yīng)用率較高的材質(zhì)，主要應(yīng)用于中音、低音單元之中。鋁的質(zhì)量輕，導(dǎo)熱性能好，但剛性卻未如鈦理想，因此廠家通常都加入其他的材料來提高它的剛性。Klipsch THX Ultra2 System的中低音和低音單元的音盆就采用陶瓷和鋁的復(fù)合材質(zhì)制作而成。
在低音單元方面，著名的JBL公司喜歡采用紙來作為音盆的材質(zhì)，這些紙都經(jīng)過特殊的技術(shù)處理，既能得到好的剛性，又能保持輕質(zhì)，能輸出能量充沛且清晰的低頻。另外，B&W CT700系列低音單元則采用Kevlar作為主材質(zhì)，然后在里面混入紙質(zhì)來制作低音單元的音盆，同樣能獲得輕質(zhì)和高剛性的效果。可見，廠家在振膜的制作上可謂各施各法。
音圈由于要與振膜相連，同樣需要輕量化設(shè)計(jì)。目前，大部分的音箱廠家都喜歡用鋁線來繞制音圈，除了能達(dá)到輕量化的目的，還有良好的耐熱性能，可提高單元的功率承載能力。
釹磁的優(yōu)勢是磁力比一般的磁鐵要強(qiáng)得多，有助于提高單元的效率，因此被音箱廠家廣泛采用。
三．家庭影院音箱中常用的技術(shù)
除了性能優(yōu)秀的喇叭單元，單元的合理應(yīng)用也是十分重要的。由于家庭影院音箱中包括前置主聲道音箱、中置音箱、環(huán)繞音箱和超低音音箱，每種音箱都有各自的作用，因此它們在喇叭單元的應(yīng)用和布局上都有各自的特色。在我們平時(shí)所接觸的產(chǎn)品中，號角揚(yáng)聲器、矩陣/線陣單元排列、偶極式音箱、推挽式低音、無源被動輻射器等都是家庭影院音箱中常用的技術(shù)。究竟它們的特點(diǎn)是什么？下面將為大家進(jìn)行介紹。
1.號角揚(yáng)聲器技術(shù)
號角揚(yáng)聲器技術(shù)是家庭影院音箱中所用到的揚(yáng)聲器技術(shù)之一，也是專業(yè)領(lǐng)域（如舞臺、劇院擴(kuò)聲）中經(jīng)常用的擴(kuò)聲技術(shù)，其優(yōu)勢是聲音傳播距離遠(yuǎn)、靈敏度高、輸出聲壓大且指向性強(qiáng)。在聲音方面，號角揚(yáng)聲器的動態(tài)驚人、聲音率直，而且細(xì)節(jié)很多，有一種很接近于現(xiàn)場的感覺。所以，若然你擁有一個(gè)大型（40平方米以上）的獨(dú)立視聽室，那么號角音箱絕對是首選。目前，采用號角揚(yáng)聲器來制作家庭影院音箱且又為國人熟悉的品牌有JBL Synthesis、PHC、Procella Audio、Klipsch、Zingali等。
號角揚(yáng)聲器在家庭影院音箱中主要用于前方聲道音箱和環(huán)繞音箱之中，雖然目前采用號角揚(yáng)聲器來制作家庭影院音箱的廠商很多，但他們之間的設(shè)計(jì)卻是不盡相同。其中，聲音的擴(kuò)散范圍是號角揚(yáng)聲器的重要指標(biāo)之一，影響著音場的再現(xiàn)能力。它由號角揚(yáng)聲器的水平擴(kuò)散角度和垂直擴(kuò)散角度所決定。在家庭影院系統(tǒng)中，要求音箱有足夠大的聲音擴(kuò)散范圍來確保視聽室內(nèi)的每個(gè)位置都能得到好的效果。因此，各個(gè)廠家都將號角音箱的擴(kuò)散范圍盡可能地做得更寬闊，從而設(shè)計(jì)出各種各樣不同的號角。例如，Procella Audio P6/P8/P815上所用的那只橢圓形號角單元就能達(dá)到50°（垂直）×80°（水平），而Klipsch的 Tractrix號角技術(shù)能達(dá)到90°（垂直）×60°（水平），讓每個(gè)位置都能聽到很立體的音場和準(zhǔn)確的定位。另外，Zingali采用獨(dú)特的Omniray Horn技術(shù)更聲稱能達(dá)到140°（垂直）×360°（水平）的擴(kuò)散范圍，如此寬廣的擴(kuò)散范圍意味著音箱的擺位更容易，甚至不需要內(nèi)拗角也能得到很好的音場和定位。[page]
在驅(qū)動器方面，壓縮驅(qū)動器一直以來都是號角揚(yáng)聲器的好搭檔。壓縮驅(qū)動器的原理是在振膜前面安裝一個(gè)細(xì)小的喉口，當(dāng)振膜驅(qū)動空氣通過喉口后就會被壓縮，將空氣能量集中于一點(diǎn)，然后再通過號角將聲音擴(kuò)散出去，從而提高效率及增大聲音的傳播距離。像JBL Project Array 1400 BG、Klipsch KL-525-THX、Procella Audio P8/P6/P815都是采用壓縮驅(qū)動器的號角音箱，所以它們均能在較大空間的視聽室內(nèi)發(fā)出強(qiáng)悍的動態(tài)以及逼真的音響效果。另外，也有部分廠家的號角揚(yáng)聲器的驅(qū)動器部分采用傳統(tǒng)的球頂喇叭單元。例如，意大利的Zingali就是一個(gè)很好的例子。它認(rèn)為自己的球頂單元的效率已經(jīng)很高，不需要再采用壓縮驅(qū)動器來提高喇叭的效率。另外，Omniray Horn本身的擴(kuò)散范圍大，而且號角的深度較淺，所以聲音傳播距離沒有上述的音箱遠(yuǎn)，因此它更適用于以近場監(jiān)聽的方式來聆聽。小強(qiáng)家庭影院導(dǎo)購網(wǎng)歡迎您！
JBL Project Array 1400 BG
Procella Audio P8
Klipsch KL-650-THX
JBL Project Array 1400 BG的號角部分為模組化設(shè)計(jì)，集成了高音和中音驅(qū)動器。其中，高音驅(qū)動 器為橫向設(shè)計(jì)，其水平擴(kuò)散范圍為60°（水平）×30°（垂直），而中音驅(qū)動器為豎向設(shè)計(jì)，其垂直擴(kuò) 散角度相當(dāng)寬闊；Procella Audio的橢圓號角能達(dá)到50°（垂直）×80°；Klipsch KL-650-THX音箱 Tractrix Horn能達(dá)到90°（垂直）×60°（水平）的擴(kuò)散范圍，而且這些驅(qū)動器均采用壓縮驅(qū)動器，因 此聲音的能量強(qiáng)勁，動態(tài)驚人。
Zingali的Omniray Horn（全方位號角）聲稱具備140°（垂直）×360°（水平）的超廣闊擴(kuò) 散范圍，理論上能覆蓋所有的聆聽位置，讓每個(gè)聽眾都獲得最好的效果。
2.矩陣式/線性陣列單元排列技術(shù)
矩陣/線性陣列單元排列技術(shù)也是專業(yè)擴(kuò)聲中常用到的技術(shù)，也用于家庭影院音箱之中，通常應(yīng)用于前方聲道音箱，而有部分大型的超低音音箱也用到這兩種技術(shù)。其中，矩陣單元排列的特點(diǎn)是多只喇叭單元以矩陣的方式排列并共同工作，而線性陣列單元排列技術(shù)是由一組排列成直線、彼此之間排列緊密的輻射單元所組成，并具有相同的振幅和相位，它們的優(yōu)勢在于能夠有效地增大聲音的覆蓋面和提高輸出聲壓，而且多只相同喇叭單元同時(shí)工作，功放的功率就會被喇叭單元所平分，因此提高了音箱的功率承受能力。采用這兩種技術(shù)的音箱所發(fā)出來的聲壓、動態(tài)和能量確是十分驚人，十分符合家庭影院的音頻要求。目前，像著名的MK Sound S-150 LCR前方聲道音箱就是采用矩陣式雙中音三高音單元排列技術(shù)。而James Loudspeaker BE 812E、BE808E這兩款頂級的嵌入式音箱則采用線性陣列單元排列技術(shù)。
不過,不論采用的是矩陣還是線陣，由于要涉及到多只相同的單元同時(shí)工作的關(guān)系，它對放大器的輸出功率要求也相對較高，往往需要搭配較大功率的功放才能得到好的效果。此外，它對單元的一致性要求相當(dāng)高，只要單元之間出現(xiàn)偏差就會導(dǎo)致聲像定位模糊，影響聲音表現(xiàn)。
MK Sound S-150 LCR主音箱的單元以矩陣形式排列，可擴(kuò)大水平方向的聲音覆蓋面
James Loudspeaker BE812E
Traid Platinum LCR
James Loudspeaker BE812E和Traid Platinum LCR音箱的單元都以線陣方式進(jìn)行排列，可擴(kuò)大垂 直方向的聲音覆蓋面
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4.偶極式音箱（雙向發(fā)聲技術(shù)）
偶極式音箱是THX公司所推薦使用的一種環(huán)繞音箱，它與雙極式音箱一樣均是雙向發(fā)聲的，其不同點(diǎn)在于偶極音箱的前向和后向喇叭反相饋以信號，因此其聲輻射圖形呈倒8字形往前后墻進(jìn)行輻射，然后通過前后墻反射聲來制造環(huán)繞聲效果。所以偶極環(huán)繞音箱在擺放的時(shí)候都必須將音箱的零區(qū)面向觀眾。偶極式音箱之所以被THX公司推薦用作環(huán)繞聲音箱，是因?yàn)門HX認(rèn)為使用偶極音箱所營造的環(huán)繞聲效果比常規(guī)的直接輻射型音箱要好，特別是環(huán)繞聲場的寬闊感和空間感方面尤為出色，不會讓觀眾注意到音箱的位置。所以基本上具備THX認(rèn)證的環(huán)繞音箱都采用這種音箱，如Atlantics Technology IWTS-30 SR、8200e SR、Crystal Acoustics THX-D-BGL、Klipsch KS-525-THX、KS-7800-THX等等。
雖然偶極環(huán)繞音箱營造出來的環(huán)繞聲效果很好，但有部分廠商卻認(rèn)為雙向發(fā)聲的音箱在聲像移動感方面還不夠平滑，為此對偶極環(huán)繞音箱作出改良，取消了“零區(qū)”，并在原本的“零區(qū)”位置裝上喇叭單元，從而設(shè)計(jì)出三向發(fā)聲的偶極環(huán)繞音箱（Tripole Loudspeaker）。這種音箱實(shí)際上是直接輻射音箱和偶極環(huán)繞音箱的結(jié)合體，將兩者的優(yōu)點(diǎn)集于一身。三向環(huán)繞音箱有著比偶極環(huán)繞音箱更大的聲音覆蓋面，而且細(xì)節(jié)表現(xiàn)也多，聲像移動感更加平滑連貫。所以往往只有部分頂級環(huán)繞音箱才用到這種技術(shù)，例如MK Sound SS150、SS250P（已停產(chǎn)）以及JBL Systhensis S4AI等頂級環(huán)繞音箱都是三向環(huán)繞聲音箱。
偶極環(huán)繞音箱的聲音輻射圖形
Atlantics Technology IWTS-30 SR嵌入式環(huán)繞音箱
Atlantics Technology 8200e SR環(huán)繞音箱
Klipsch KS-7800-THX嵌入式環(huán)繞音箱
Atlantics Technology IWTS-30 SR、8200e SR、Klipsch KS-7800-THX均為偶極式環(huán)繞音箱
MK Sound SS-150 THX三向環(huán)繞音箱
MK Sound SS-250頂級三向環(huán)繞音箱（已停產(chǎn)）
JBL Synthesis S4AI頂級三向環(huán)繞音箱
MK Sound SS-150 THX、SS-250和JBL Synthesis S4AI均為三向環(huán)繞音箱，它們具備三向發(fā)聲的能力，具有更廣的聲音覆蓋面和更出色的聲音細(xì)節(jié)
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6.推挽式低音技術(shù)/無源輻射器技術(shù)
推挽式低音技術(shù)和無源輻射器技術(shù)是超低音音箱中常用的技術(shù)。由于家庭影院要求超低音音箱在不失真的情況下最大能輸出115dB的聲壓值，要比主聲道音箱和環(huán)繞音箱的最大輸出聲壓高出10dB！這樣才能制造出地動山搖的效果。但對于普通的家庭環(huán)境，由于空間有限，總不能在家里放上好幾只大型的超低音音箱。所以，家用型的超低音音箱必須能在較小的體積下發(fā)出足夠能量的低頻。
推挽式低音技術(shù)就是為求達(dá)到這個(gè)目的而開發(fā)出來的技術(shù)，它是由MK Sound公司在1989年所開發(fā)出來的獨(dú)家技術(shù)。采用這種技術(shù)的超低音音箱必須采用2只低音單元且為密閉式設(shè)計(jì)，兩只低音單元一正一反的對著外面。工作時(shí)，兩只單元以相反的行徑進(jìn)行工作。當(dāng)單元往內(nèi)動作時(shí), 另一個(gè)單元正面也同時(shí)往內(nèi)動作, 此時(shí)藉由箱體內(nèi)聚集的強(qiáng)大壓力馬上將兩超低音單元迅速地歸位并立即針對下一個(gè)訊號來動作。而這兩個(gè)單元的相位剛好是一正一反, 換言之它們雖然是兩顆單元但是卻是同時(shí)達(dá)到一個(gè)單元的運(yùn)動路徑。這種設(shè)計(jì)的好處是可以消除只采用一個(gè)單元時(shí), 震盆擺動移位所造成的非線性失真, 因?yàn)檎鹋鑱砘卣饎硬粫潭ㄔ谝粭l相同的路徑上，這就會引發(fā)解析力不夠以及動態(tài)不足的現(xiàn)象。推挽式低音技術(shù)能讓超低音音箱在極低的低頻下潛度時(shí)具備驚人的低失真度和強(qiáng)大的能量，并以爆炸性的單元運(yùn)動來達(dá)到絕佳的速度。
另外，無源輻射器技術(shù)也能有效地增強(qiáng)低頻的能量，同樣被廣泛地應(yīng)用在超低音音箱之中。采用這種技術(shù)的低音音箱通常都包含一只主動低音單元和一只被動低音單元。其中，被動低音單元沒有任何的音圈和驅(qū)動磁鐵，只有一個(gè)振膜，其工作是在主動低音單元的振動下帶動箱體內(nèi)空氣而進(jìn)行，從而能在一個(gè)較小的箱體內(nèi)獲得更多的低頻能量，也可以讓低頻潛得更深。例如Velodyne Micro Vee、Definitive Technology SuperCube I/II/III/Reference四款超低音音箱、James Loudspeaker EMB系列超低音音箱正是采用無源輻射器技術(shù)的超低音音箱。
MK Sound MX-350 THX是采用推挽低音技術(shù)的超低音音箱。從圖中可以看到，兩只低音單元分別安裝在前面板和底部，單元以反相位的方式工作
Velodyne Micro Vee和Definitive Technology SuperCube系列均為采用無源輻射器的超低音音 箱，采用一只主動低音單元帶動兩只無源輻射器。其中，主動低音單元安裝在前面板上，而兩只無源輻射 器則安裝在左右兩側(cè)，因此能夠讓小小的箱體發(fā)出強(qiáng)大的低頻能量
James Loudspeaker的EMB系列超低音音箱其實(shí)也是應(yīng)用無源輻射器的超低音音箱，不過在設(shè) 計(jì)上有些不同。其主動低音單元安裝在箱體內(nèi)部，兩者的輻射方向一致，兩只單元是以同相位的方式工作， 同樣可以增強(qiáng)低頻能量。
