當(dāng)音樂(lè)響起時(shí),你想知道揚(yáng)聲器背后的秘密嗎 關(guān)于揚(yáng)聲器的基本知識(shí)

揚(yáng)聲器是音響系統(tǒng)里面最常見(jiàn)的部件,屬于最終回放聲音的部件,也是決定最終聲音效果最關(guān)鍵的部件。它是一種將電能轉(zhuǎn)換為聲音的換能器,你能從手機(jī)、平板、電視機(jī)或各種音響系統(tǒng)中聽(tīng)到節(jié)目源的聲音都是它們的功勞。如果你在網(wǎng)上搜索揚(yáng)聲器的關(guān)鍵字就會(huì)出現(xiàn)各種各樣外形,不同類型的揚(yáng)聲器圖片,雖然它們的樣子長(zhǎng)得都不一樣,但都是通過(guò)驅(qū)動(dòng)空氣,使空氣分子的疏密程度發(fā)生變化,再傳遞到我們的耳朵里面讓我們感知到聲音。由于揚(yáng)聲器的類型實(shí)在太多,且應(yīng)用廣泛、涉及面甚廣。因此,我們把話題定位到高保真音箱當(dāng)中最常用的球頂揚(yáng)聲器和錐形揚(yáng)聲器里面。為什么要選擇這兩種類型揚(yáng)聲器?因?yàn)樗鼈儌z都是目前在技術(shù)上非常成熟,且大量生產(chǎn)的揚(yáng)聲器。如果大家在聽(tīng)音樂(lè)的時(shí)候,觀察一下音箱上面的揚(yáng)聲器就會(huì)發(fā)現(xiàn),高音揚(yáng)聲器的口徑都比較小,而低音揚(yáng)聲器的口徑都比較大,高音揚(yáng)聲器的口徑又這么小,這是為什么呢?還有為什么要用硬度高的振膜呢?為什么要在振膜上有一圈圈的環(huán)狀物?到底揚(yáng)聲器在發(fā)聲的背后隱藏著什么秘密呢?如果你是一名專業(yè)人士,那么這些內(nèi)容就未免太簡(jiǎn)單的,可以忽略。但如果你是一名影音小白,那么請(qǐng)閱讀本次專題,你就能了解到一些關(guān)于揚(yáng)聲器的基本知識(shí)。

本次專題主要內(nèi)容包括:

第一、基本原理,結(jié)構(gòu)及能量轉(zhuǎn)換過(guò)程
第二、球頂揚(yáng)聲器與錐盆揚(yáng)聲器一直占據(jù)著主導(dǎo)地位
第三、錐形揚(yáng)聲器
第四、為什么口徑大的揚(yáng)聲器有利于低頻回放
第五、為什么口徑越小的揚(yáng)聲器越有利于高頻回放
第六、振膜的幾何形狀對(duì)錐盆揚(yáng)聲器在高頻重放的影響
第七、球頂揚(yáng)聲器
第八、揚(yáng)聲器的振膜在振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況
第九、揚(yáng)聲器的行程范圍
第十、揚(yáng)聲器的失真
第十一、發(fā)燒友為什么要追求大口徑的低音揚(yáng)聲器

基本原理,結(jié)構(gòu)及能量轉(zhuǎn)換過(guò)程
球頂揚(yáng)聲器和錐形揚(yáng)聲器都屬于電動(dòng)式揚(yáng)聲器。電動(dòng)式揚(yáng)聲器的原理就是把線圈放在磁場(chǎng)里,再接入交流電,線圈就會(huì)在磁場(chǎng)里產(chǎn)生前后往返運(yùn)動(dòng)。至于為什么會(huì)產(chǎn)生前后往返運(yùn)動(dòng),請(qǐng)自行翻閱中學(xué)物理課本里面的“左手定則”和“右手定則”。當(dāng)然,真正的揚(yáng)聲器還會(huì)復(fù)雜一點(diǎn),還有磁鐵、導(dǎo)磁板、支架(也叫盆架)、振膜(也叫音盆)、折環(huán)(用于連接振膜與音盆)、定心支片(也稱彈波)等零部件。

剛剛說(shuō)到揚(yáng)聲器是將電能轉(zhuǎn)化為聲音的換能器,而且也說(shuō)到在一個(gè)通入交流電的線圈在磁場(chǎng)中做前后往返運(yùn)動(dòng)。其實(shí)揚(yáng)聲器從電能轉(zhuǎn)換為聲音的過(guò)程當(dāng)中必須經(jīng)歷電能 → 機(jī)械能 → 聲音的轉(zhuǎn)換。也就是說(shuō),將電先轉(zhuǎn)化為機(jī)械運(yùn)動(dòng),然后由音圈帶動(dòng)振膜驅(qū)動(dòng)空氣,當(dāng)然還有一部分能量是因?yàn)榫圈通電發(fā)熱產(chǎn)生熱量給消耗掉。

球頂揚(yáng)聲器與錐盆揚(yáng)聲器一直占據(jù)著主導(dǎo)地位
球頂揚(yáng)聲器與錐盆揚(yáng)聲器出現(xiàn)以來(lái)一直占據(jù)了主導(dǎo)地位,即使這么多年以來(lái),人類不斷地開(kāi)發(fā)出各種新型的揚(yáng)聲器,但依舊沒(méi)有對(duì)它們的主導(dǎo)地位造成動(dòng)搖。其原因是它們的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)容易,本身不需要很大的空間,可以大量生產(chǎn)。而且它們?cè)趽P(yáng)聲器多年的發(fā)展史上也在不斷被改進(jìn),包括從材料、工藝、磁路等方面,性能可謂與時(shí)俱進(jìn)。因而,不難發(fā)現(xiàn)在音箱里面,絕大多數(shù)都是采用球頂揚(yáng)聲器與錐盆揚(yáng)聲器。

球頂揚(yáng)聲器通常用于高頻,而少數(shù)用于中頻播放,因?yàn)橹谱麟y度相對(duì)較大,例如,英國(guó)ATC、Volt,臺(tái)灣TB Speaker就有球頂式的中音揚(yáng)聲器,也就是發(fā)燒友俗稱的“饅頭中音”,而錐形揚(yáng)聲器多用于中頻,低頻和超低頻重放,也有用于全頻聲音重放錐形揚(yáng)聲器。


錐形揚(yáng)聲器
錐形揚(yáng)聲器是歷史最悠久的電動(dòng)式揚(yáng)聲器之一,于 1925年由Edward W. Kellogg和Chester W. Rice獲得專利,美國(guó)專利號(hào)為 1,707,570。錐形揚(yáng)聲器來(lái)自英文“Cone Speaker”,因?yàn)檎衲さ膸缀涡螤顬閳A錐形而得名。

錐形揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)部分:

1.振動(dòng)系統(tǒng)部分:包括振膜、音圈、定心支片、防塵罩等;

2.磁路系統(tǒng)部分:包括導(dǎo)磁板、導(dǎo)磁柱、磁體等;

3.輔助系統(tǒng)部分:包括盆架、壓邊、接線端子、相位塞等;

錐形揚(yáng)聲器在國(guó)內(nèi)以前也有人稱它為紙盆揚(yáng)聲器,因?yàn)槲覀兡菚r(shí)候經(jīng)常接觸到的錐形揚(yáng)聲器,其振膜主要采用紙張制作而成,這實(shí)際上是一種誤解。盡管當(dāng)今的錐形揚(yáng)聲器的振膜依然有采用紙制造,像專業(yè)音響里面的中音揚(yáng)聲器、低音揚(yáng)聲器的振膜通常都是紙盆。但同時(shí)也出現(xiàn)了其他材料(如金屬材質(zhì)、高分子材料)制作的振膜,這類錐形揚(yáng)聲器大多數(shù)應(yīng)用在家用音響領(lǐng)域。

因?yàn)殄F形揚(yáng)聲器多用于中頻、低頻和超低頻重放,所以它們的振膜口徑都比較大,常見(jiàn)的有4英寸、6.5英寸、8英寸、10英寸、12英寸等等,甚至還有口徑更大的錐形揚(yáng)聲器,例如,Ascendo的SMSG50超低音音箱,振膜的口徑達(dá)到50英寸!因此,振膜的口徑越大,意味著錐形揚(yáng)聲器的有效驅(qū)動(dòng)空氣面積越大,能驅(qū)動(dòng)更大量的空氣,而且振膜的口徑越大,可以發(fā)出頻率更低的聲音,但同時(shí)也需要更大的功率驅(qū)動(dòng)。為什么口徑大的揚(yáng)聲器有利于低頻回放?

我記得去年曾經(jīng)做過(guò)一期關(guān)于超低音音箱的專題里面就已經(jīng)解釋過(guò)這個(gè)問(wèn)題。但時(shí)間已經(jīng)過(guò)去那么久了,現(xiàn)在再給大家復(fù)習(xí)一下。一個(gè)揚(yáng)聲器能重播到多低的頻率取決于它的共振頻率f0,而f0又由什么來(lái)決定的呢?

如左面的關(guān)系式,共振頻率f0主要受振動(dòng)系統(tǒng)的等效質(zhì)量(m0)和振動(dòng)系統(tǒng)的彈性系數(shù)(S0)所影響。其中,等效質(zhì)量就是音盆(包括防塵帽),音圈的質(zhì)量和因?yàn)檎饎?dòng)帶動(dòng)的喇叭兩側(cè)的空氣質(zhì)量之和。系統(tǒng)的彈性系數(shù)(S0)就是力順(CMY)的倒數(shù)。力順(CMY)受彈波(又稱“定心支片”)和折環(huán)所影響,彈波和折環(huán)越柔軟,會(huì)有較高的力順,共振頻率會(huì)降低,低頻重播下限更低。

如此一來(lái),加大振動(dòng)系統(tǒng)的等效質(zhì)量(m0),減少?gòu)椥韵禂?shù)(S0)(相當(dāng)于增大力順),那么就可以讓共振頻率(f0)往更低的頻率下移,而增大音盆的口徑,相當(dāng)于增加振動(dòng)系統(tǒng)質(zhì)量,又或者使用較為柔軟的折邊和彈波都能實(shí)現(xiàn)更低的共振頻率(f0),那么就代表著這低音揚(yáng)聲器能重放出更低的頻率。雖然找到解決問(wèn)題的方式,但總不可能無(wú)限制地增加音盆的口徑,或使用非常柔軟的彈波和折邊,兩者之間需要獲得一個(gè)平衡點(diǎn)。

為什么口徑越小的揚(yáng)聲器越有利于高頻回放?

高頻重播上限是取決于高頻諧振頻率f_h ,當(dāng)重播頻率高于此頻率時(shí)聲壓級(jí)就會(huì)急劇下降。那么f_h由什么來(lái)決定的呢?下面同樣以錐盆揚(yáng)聲器為例說(shuō)明,再來(lái)看以下一組公式。

在公式里面,m1是音圈質(zhì)量,m2是振膜質(zhì)量,Sn是音圈根部勁度。由此可見(jiàn),降低音圈和振膜質(zhì)量,fh值就會(huì)越高,高頻重播上限越高。因此,越輕,口徑越小的振膜和音圈就有利于高頻的回放,這也是高頻揚(yáng)聲器的口徑都很小的原因。

由此可以知道,口徑越大對(duì)低頻重播有利,但高頻重播的兼顧性變差,相反能保證高頻重播就無(wú)法保證低頻重播,這就是矛盾,僅僅靠一只揚(yáng)聲器是無(wú)法很好地兼顧高頻與低頻,所以在音箱設(shè)計(jì)上通常都會(huì)采用多路分頻方式設(shè)計(jì),且越貴的音箱往往會(huì)采用三分頻、四分頻,甚至五分頻,每只揚(yáng)聲器只負(fù)責(zé)一小部分頻率的回放,從而更好地兼顧高頻和低頻重播。

振膜的幾何形狀對(duì)錐盆揚(yáng)聲器在高頻重放的影響

如果你再細(xì)心地觀察還會(huì)發(fā)現(xiàn),不同錐盆揚(yáng)聲器的振膜幾何形狀也有差異,有直線形振膜,拋物線振膜和指數(shù)形振膜,這三種不同的幾何形狀對(duì)揚(yáng)聲器的性能產(chǎn)生什么影響呢?答案是高頻重播性能。經(jīng)過(guò)大量的分析和實(shí)驗(yàn)可以得到這樣一個(gè)答案,指數(shù)形振膜更有利于高頻重播,且高頻重播性能最平滑,因此這種指數(shù)形幾何形狀的振膜在全頻揚(yáng)聲器里面較為常用,而直線形振膜和拋物線形振膜就常用于中音揚(yáng)聲器和低音揚(yáng)聲器。

球頂揚(yáng)聲器

球頂揚(yáng)聲器來(lái)自英文“Dome Speaker”,因?yàn)樗恼衲な菐缀涡螤钍峭饷嫱钩龅陌肭蛐味妹。由于常用于高頻重播,所以球頂揚(yáng)聲器的振膜口徑很小,最常見(jiàn)是1英寸或1.5英寸,材質(zhì)都選用質(zhì)量輕的材料,而且還根據(jù)材料選用有“軟球頂揚(yáng)聲器”和“硬球頂揚(yáng)聲器”之分。軟球頂揚(yáng)聲器的振膜通常是絲、麻等纖維類等軟性的材料制作,通常還會(huì)在振膜上涂上一層涂料。硬球頂揚(yáng)聲器的振膜通常用金屬材料制作,如鈹、鈦等金屬制造,也有使用碳化硼、人造鉆石等合成材料制作。

球頂揚(yáng)聲器的振膜除了往外凸出,還有往內(nèi)凹的半球頂揚(yáng)聲器,也叫“反球頂揚(yáng)聲器”。這種球頂揚(yáng)聲器比較少。其中,法國(guó)FOCAL設(shè)計(jì)的高音單元就是“反球頂揚(yáng)聲器”。這種球頂揚(yáng)聲器可以安裝定心支片作為雙重支撐(定心支片+折環(huán)),這樣可以提高振膜運(yùn)動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性。

另外,專業(yè)音箱里面使用的壓縮驅(qū)動(dòng)頭,有相當(dāng)一部分產(chǎn)品的內(nèi)部的振膜也是半球形振膜,只不過(guò)它的振膜安裝在壓縮腔體里面,我們平時(shí)看不到而已。壓縮驅(qū)動(dòng)器振膜的口徑有1英寸,也有1.5英寸,而且還有更大的3英寸,甚至4英寸。壓縮驅(qū)動(dòng)器在使用時(shí)需要配合號(hào)角擴(kuò)散器一起,這種組合比上述的球頂揚(yáng)聲器具備更高的效率,能輸出更大的聲壓級(jí)來(lái)滿足擴(kuò)聲要求。同樣地,也有廠家在球頂揚(yáng)聲器前方安裝一個(gè)號(hào)角擴(kuò)散器,主要目的是為了控制聲音的指向性。

揚(yáng)聲器的振膜在振動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么情況?

我們用音響聽(tīng)音樂(lè)時(shí)會(huì)看到揚(yáng)聲器的振膜在振動(dòng),而且通過(guò)肉眼觀察,你看到的情況是整個(gè)振膜往前往后移動(dòng)。事實(shí)上是這樣嗎?很顯然地,不是!振膜在前后運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么事情?

首先是分割振動(dòng),以錐盆揚(yáng)聲器而言,它的音圈位于振膜的中心位置。當(dāng)重播頻率不斷上升,振動(dòng)速度加快的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)分割振動(dòng)。簡(jiǎn)單說(shuō),振膜振動(dòng)并不是整個(gè)膜都在做前后運(yùn)動(dòng),而是不規(guī)則的振動(dòng),使得振膜的局部區(qū)域產(chǎn)生反相驅(qū)動(dòng)空氣,使得頻響曲線產(chǎn)生顛簸;又或者振膜的中心部分振動(dòng)幅度最大,邊緣部分幾乎沒(méi)有振動(dòng)。因此,使用錐形揚(yáng)聲器在播放高頻時(shí),而且播放頻率越高,高頻會(huì)越往中心發(fā)出。錐盆揚(yáng)聲器減少分割振動(dòng)的手段通常都在振膜上做文章。比如,你看到JBL的大口徑低音揚(yáng)聲器的紙盆振膜上有一圈圈環(huán)狀造型的紋理,目的就是降低分割振動(dòng)。另外,也有使用硬度更高的碳纖或者三明治結(jié)構(gòu)作為振膜。

如果是半球型揚(yáng)聲器,因?yàn)橐羧ξ挥谡衲ね鈬。?dāng)它產(chǎn)生分割振動(dòng)時(shí),往往振膜的邊緣在振動(dòng),中心部分幾乎不動(dòng),或者不均勻地變形。于是,為了減少這些分割振動(dòng),廠家都會(huì)在振膜的材質(zhì)或者表面處理做處理。以半球形揚(yáng)聲器而言,最常見(jiàn)的做法就是采用又輕又硬,聲速快的材料。例如,在去年寫(xiě)的“只為更好的聲音!回顧那些瘋狂的音響設(shè)計(jì)”專題里面提到的鈹、鉆石、碳化硼這類高硬度、高聲速的材質(zhì)作為高音,甚至中音揚(yáng)聲器的振膜,我們稱之為“硬球頂”,目的就是為了降低分割振動(dòng)。而對(duì)于使用軟性的絲膜材料制作的“軟球頂”,通常都采用加固手段。例如,YG Acoustics的在高音揚(yáng)聲器的振膜加上一個(gè)鋁合金支架來(lái)支撐,起到加固作用。

揚(yáng)聲器的行程范圍

當(dāng)揚(yáng)聲器的音圈帶動(dòng)振膜往前,往后運(yùn)動(dòng)的過(guò)程當(dāng)中會(huì)形成一定長(zhǎng)度的前后位移,這就是行程。而行程范圍與揚(yáng)聲器重播聲音的頻率和輸出聲壓有直接的關(guān)系,輸出聲壓越大,重播頻率越低,揚(yáng)聲器就需要做更大的行程范圍,反之越少。低音揚(yáng)聲器因?yàn)橹夭ヮl率低,行程范圍最大,尤其是你聽(tīng)交響樂(lè)、聽(tīng)打鼓、聽(tīng)流行音樂(lè)時(shí),肉眼能看到低音揚(yáng)聲器的振膜在振動(dòng)。但高音揚(yáng)聲器由于重放頻率高,行程范圍極短,即使是大聲壓輸出狀態(tài)下,肉眼就看不到它的振動(dòng)。但行程范圍不是無(wú)限大,最終受揚(yáng)聲器自身所限制,這個(gè)限制范圍就是揚(yáng)聲器的行程范圍,或者說(shuō)最大行程范圍。通常地,揚(yáng)聲器的最大行程范圍用“±”+ 數(shù)字+ 長(zhǎng)度單位進(jìn)行標(biāo)識(shí)。其中,“±”代表音圈從中央位置往前(或往后)的單方向位移,長(zhǎng)度單位通常是毫米(mm)。例如,一只喇叭的最大行程范圍標(biāo)識(shí)為“±3mm”,那么它的單方向最大行程范圍就是3mm,前后加起來(lái)是6mm。

除了最大行程范圍,揚(yáng)聲器還有一個(gè)線性行程范圍的參數(shù)。到底兩者有什么區(qū)別呢?線性行程范圍意思就是告訴你,揚(yáng)聲器在這個(gè)行程范圍內(nèi)可以保證較低的失真,可以保證很好的音質(zhì),而一旦超出線性行程范圍就會(huì)出現(xiàn)非線性失真,音質(zhì)開(kāi)始劣化,當(dāng)行程進(jìn)一步加大時(shí),非線性失真進(jìn)一步加大,音質(zhì)進(jìn)一步劣化,如果超過(guò)最大行程范圍時(shí)音圈會(huì)觸碰到磁體底部,此時(shí)你會(huì)聽(tīng)到揚(yáng)聲器里傳出“啪”一聲,這就是俗稱的“打底”,嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)揚(yáng)聲器造成損壞。

揚(yáng)聲器的失真

在上文中我們提及到揚(yáng)聲器的非線性失真,為什么會(huì)產(chǎn)生非線性失真呢?在文章的開(kāi)頭就說(shuō)到,揚(yáng)聲器的音圈在交流電的作用下在磁場(chǎng)里運(yùn)動(dòng)。事實(shí)上,揚(yáng)聲器磁路部分的磁場(chǎng)本身存在均勻區(qū)和非均勻區(qū)。當(dāng)音圈在磁場(chǎng)的均勻區(qū)做位移時(shí),揚(yáng)聲器就可以保證在低失真的狀態(tài),一旦音圈的位移超過(guò)磁場(chǎng)的均勻區(qū)時(shí)就會(huì)出現(xiàn)非線性失真。與此同時(shí),支撐材料也會(huì)引起非線性失真,支撐材料包括定心支片(球頂揚(yáng)聲器大部分沒(méi)有定心支片)和折環(huán)。因此要改善揚(yáng)聲器的非線性失真,還是先從磁路、音圈、折邊、定心支片等以及其他零部件上做優(yōu)化。

揚(yáng)聲器的總諧波失真曲線,從高頻到低頻所呈現(xiàn)的曲線是非線性變化的

非線性失真是衡量揚(yáng)聲器性能優(yōu)劣的重要參數(shù)之一。說(shuō)到這里你就會(huì)明白一個(gè)道理,除非你的揚(yáng)聲器性能非常厲害,否則在聽(tīng)音樂(lè)的時(shí)候就要注意音量,不要老是調(diào)大音量來(lái)聽(tīng),也不要用聽(tīng)那些具備變態(tài)的低頻音效的音樂(lè)來(lái)折磨你的揚(yáng)聲器,這樣就可以避免揚(yáng)聲器的非線性失真,也避免其他不必要的,不可控的情況發(fā)生。

常見(jiàn)的揚(yáng)聲器瞬態(tài)響應(yīng)表現(xiàn)

Sound Lab A-1是瞬態(tài)響應(yīng)最好的揚(yáng)聲器之一,但它是一款靜電揚(yáng)聲器

除了非線性失真外,揚(yáng)聲器本身還會(huì)存在其他失真。例如,互調(diào)失真。由于揚(yáng)聲器在播放音樂(lè)的時(shí)候是一個(gè)復(fù)雜信號(hào),不同信號(hào)加載到揚(yáng)聲器上面播放時(shí),不同信號(hào)之間也會(huì)相互調(diào)制而引起互調(diào)失真。瞬態(tài)失真。一個(gè)完美的,理想的揚(yáng)聲器,它的振動(dòng)系統(tǒng)必須完全跟隨輸入信號(hào)的變化而變化。換一種表達(dá)方式就是,要求揚(yáng)聲器具備迅雷不及掩耳之勢(shì),對(duì)音樂(lè)能快速作出反應(yīng),起始和停止都能瞬間完成。而事實(shí)上,這世界上沒(méi)有一款揚(yáng)聲器能滿足這樣的性能,這就是揚(yáng)聲器的瞬態(tài)失真。

使用球頂揚(yáng)聲器+錐盆揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)的音箱里面,Dunlavy Audio Laboratories SC-IV可是表現(xiàn)最好之一

說(shuō)到揚(yáng)聲器的失真,以上只是少部分,真正要討論失真這個(gè)話題,那是一個(gè)很復(fù)雜的話題,還是留給電聲工程師去衡量吧!

發(fā)燒友為什么要追求大口徑的低音揚(yáng)聲器?

“小口徑喇叭的低音假,大口徑喇叭的低音寬松自然”這是音響發(fā)燒友常常掛在嘴邊的一句話,久而久之已經(jīng)成為了發(fā)燒圈子里面的金科玉律。到底為什么發(fā)燒友要追求大口徑的低音揚(yáng)聲器呢?

假如一只6.5英寸的揚(yáng)聲器與一只15英寸的揚(yáng)聲器同樣重播50Hz的頻率,聲壓級(jí)要達(dá)到90dB,由于6.5英寸口徑的揚(yáng)聲器由于驅(qū)動(dòng)空氣的有效面積比較小,需要做更長(zhǎng)的行程才能驅(qū)動(dòng)足夠的空氣量來(lái)達(dá)到所需聲壓級(jí),但一來(lái)一回的行程長(zhǎng)了就容易產(chǎn)生非線性失真,而且瞬態(tài)響應(yīng)也會(huì)變慢,所以低音聽(tīng)起來(lái)能量大,但缺乏質(zhì)感,缺乏清晰度,這就是聽(tīng)感上覺(jué)得很假,不干凈的原因。如果用音頻分析儀去測(cè)量揚(yáng)聲器的失真,測(cè)試數(shù)據(jù)顯示20%,甚至達(dá)到50%都是很正常的。

對(duì)于15英寸的揚(yáng)聲器,由于驅(qū)動(dòng)空氣的有效面積比6.5英寸的揚(yáng)聲器要大,相比之下只需要更小的行程就能驅(qū)動(dòng)與6.5英寸口徑揚(yáng)聲器相同的空氣量,更小的行程意味著非線性失真更低,瞬態(tài)響應(yīng)也更好,所以低音聽(tīng)起來(lái)干凈,寬松自然,能量充沛。所以說(shuō),要播放低音,低音揚(yáng)聲器必定是“一寸大,一寸強(qiáng)”。這就是為什么發(fā)燒友玩音響追求大口徑低音揚(yáng)聲器的原因了。

當(dāng)然,要控制好低音揚(yáng)聲器的失真,除了揚(yáng)聲器自身的性能外,與電子線路之間的配合也是非常重要。通常都會(huì)使用反饋修正的方式來(lái)降低失真。例如,低音揚(yáng)聲器的音圈上有兩組線圈,一組是放大器驅(qū)動(dòng),另一組是反饋線圈,把信號(hào)反饋到放大器輸入端做對(duì)比,最后作出修正,還有利用加速度傳感器檢測(cè)振膜的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),把信號(hào)反饋到放大器的輸入端做對(duì)比,再作出修正,有關(guān)于這些內(nèi)容,我們?cè)谌ツ甑?ldquo;八仙過(guò)海,各顯神通,淺談常見(jiàn)的幾種低音炮設(shè)計(jì)”專題里面就有相關(guān)內(nèi)容。

總結(jié)

關(guān)于揚(yáng)聲器的知識(shí),以上的內(nèi)容只能算是皮毛,如果你想了解更多關(guān)于揚(yáng)聲器的知識(shí),我們建議大家還是購(gòu)買相關(guān)的專業(yè)書(shū)籍繼續(xù)學(xué)習(xí)。對(duì)于揚(yáng)聲器而言,你必須知道的是,這世界上沒(méi)有一個(gè)完美的揚(yáng)聲器,而且揚(yáng)聲器本身就是個(gè)矛盾體,而且解決了一個(gè)問(wèn)題,又會(huì)有新的問(wèn)題出現(xiàn)。例如,口徑大的有利于低頻重播,口徑小的卻有利于高頻重播,所以一只揚(yáng)聲器是無(wú)法很好地兼顧全頻重播。于是,科學(xué)家們又想出了多路分頻,多只揚(yáng)聲器設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)全頻回放,這又牽涉到分頻器的設(shè)計(jì)問(wèn)題,如此一來(lái)又增加了設(shè)計(jì)難度。而人類在多年來(lái)為了提高揚(yáng)聲器的性能,給消費(fèi)者帶來(lái)優(yōu)質(zhì)的聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)也是費(fèi)盡了心思。

另外,揚(yáng)聲器也是一套音響器材當(dāng)中失真最大的部件。盡管驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器的功放可以實(shí)現(xiàn)非常低的失真(如總諧波失真可以低到小數(shù)點(diǎn)后3位數(shù)),但對(duì)于有一只揚(yáng)聲器,假如在特定的頻響范圍內(nèi),輸出聲壓90dB,總諧波失真達(dá)到0.5%已經(jīng)屬于非常優(yōu)秀的產(chǎn)品,這相比起功放、甚至播放器來(lái)說(shuō),揚(yáng)聲器絕對(duì)屬于失真最大的部件。如果你是一名發(fā)燒友,我們建議你在選購(gòu)音響系統(tǒng)的時(shí)候,必須在自己的預(yù)算范圍里選擇一款好的音箱,而且在選購(gòu)之前必須多試聽(tīng),多對(duì)比,在價(jià)位接近的產(chǎn)品里面對(duì)比,哪個(gè)音箱能給你帶來(lái)更清晰干凈,細(xì)節(jié)更豐富的聲音,那么它就是你的最佳選擇。

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