喇叭是一套音響最重要的部分,幾乎占有七成重要性,。挑選最適合的喇叭,,決定了聆聽時(shí)的質(zhì)量。好的喇叭帶你上天堂,,不好的喇叭破壞了影視欣賞樂趣,。但市面上喇叭品牌,、型號族繁眾多,有時(shí)難免無從入手,。除了親身試聽,,去現(xiàn)場實(shí)地了解喇叭的聲音個性、取向外,,在出發(fā)前,,從網(wǎng)絡(luò)上先找到目標(biāo)待選列表,不失為一個方法,。尤其音響一大堆專有名詞,,對于新手而言簡直是天書。 如何了解喇叭的性能,、適用與否,,最簡單的方式就是看懂喇叭背面標(biāo)注的參數(shù)意義。我們可以從喇叭的基本規(guī)格稍微了解到喇叭的基本特性,。本文將從「頻率」,、「響應(yīng)」,、「靈敏度」等喇叭的基本參數(shù)介紹,,從外觀大概了解一個喇叭的基本細(xì)節(jié),在選購前可以對數(shù)據(jù)「心中有個譜」,,知道喇叭的基本特性,,也不致于無從下手,也無法理解店員的介紹,。 簡單了解喇叭分音(Crossover) 所謂分音顧名思義就是把人類可聽到的頻率,,從20~20KHz的聲音分成幾個頻段,,分別送往對應(yīng)的高、中,、低音不同的單體,。其原理就是利用電容電阻及電感,將擴(kuò)大機(jī)發(fā)出的信號,,在某一頻率以上過濾掉(Low Pass Filter,,俗稱低通),或以下過濾掉(High PassFilter,,俗稱高通),,或上下過濾掉(BAND PASS俗稱帶通),透過高低通的電子電路,,將全音域頻率分割為低頻,、中頻及高頻的音域,。而實(shí)現(xiàn)這種高低通的電子電路,我們稱之為分音器,。 ARENDAL的ˊ分音網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)在材料上幾乎都采用訂制零件 由于高,、低音單體間,必須有兩者皆可工作的頻率,,但又不希望實(shí)際發(fā)聲時(shí),,同一個頻率兩者都一齊「全力」發(fā)音,所以就有了分音器的存在,。如果拆開喇叭箱,,您會看到一些電線及一些被動式零件,例如電容,、電阻及電感,,而這些零件就是組成這個揚(yáng)聲器的分頻網(wǎng)絡(luò),俗稱分頻器的主要組件,。有些制造商是將這些零件焊在電路板上,,有些是直接焊在喇叭單體上,兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn),。 分音就是為了讓每個單體分工合作 越高階喇叭對于分音越細(xì)分,,以求在最佳特性范圍內(nèi)工作,發(fā)揮分工組合效果,,達(dá)到 HI-FI高傳真的目標(biāo),,因此了解喇叭的第一個重要部件就是分音器。分音(分頻)器,,可以說是喇叭系統(tǒng)的靈魂,。分音器依據(jù)分音器在訊號路徑上所在的位置,可分為被動分音器與主動分音器,,其中所謂主動式分音又叫電子分音,。被動分音器位于功率放大器與揚(yáng)聲器之間,主動分音器則位于功率放大器之前,。主動分音器又可根據(jù)訊號處理的模式分為模擬與數(shù)字兩種,,數(shù)字主動分音器通常能提供除分音以外的功能如:限制、延遲,、等化等功能,。也有人稱不需外加電源的分音器為被動分音器,這里說明的就是被動式分音器,。被動分音器有顯著的缺點(diǎn):體積龐大,、消耗大量的功率,但成本相對低廉,,不過高效能的被動分音器造價(jià)很可能比主動分音器來得昂貴,,因?yàn)槟艹惺芨唠妷?、電流的被動組件非常昂貴。 主動分音器再訊號路徑上的位置在于功率放大器之前,,處理的訊號等級也是被放大之前的小訊號,;相反地,被動分音器則是處理功率放大器與揚(yáng)聲器之間的大訊號,。但也由于這樣的特性,,主動分音器有增加額外噪聲的可能性。 一個理想的全音域喇叭系統(tǒng),,是不需要分音器的,,但由于音頻信號的頻譜范圍很寬,所以要使用同一個喇叭單體,,來詮釋20 ~ 20KHz的整段頻率響應(yīng)信號是不可能的,,因?yàn)橐话?12英寸以上大口徑喇叭單體,低音特性很好,,失真不大,,但超過 1.5KHz 的信號,它的表現(xiàn)就很差了,;1 ~ 2英寸的高音喇叭單體,,播放 3KHz 以上的信號性能很好,但無法播放中音和低音信號,。不過雖然分音的目的達(dá)到了,,但分頻器內(nèi)部的被動原件,,卻也消耗掉擴(kuò)大機(jī)的輸出功率?,F(xiàn)實(shí)上反而通常是分音越細(xì),定位越高階,。 在專業(yè)技術(shù)上,我們可以稱分音器的功能主要有「提供斜率與分頻點(diǎn)」,,及「控制阻尼系數(shù)」二項(xiàng)功能,。 提供斜率與分頻點(diǎn) 斜率指的是頻率每升高八度音程所衰減的幅度。以一個分音高,、低音頻的兩音路喇叭來看,,分音器就是設(shè)計(jì)讓喇叭的高、低音單體以我們希望的斜率衰減,,這時(shí)候便交會出一個分頻點(diǎn)(Fx),,讓單體各自在表現(xiàn)最佳的區(qū)域內(nèi)工作,發(fā)出理想的聲音,。 控制阻尼系數(shù)―即Q值 分音器讓不同頻段重迭部分的頻率響應(yīng)更為平坦,,此外更重要的是,,分音器具有相位等化(修正相位)的功能,能讓整個系統(tǒng)阻抗更容易受控制,,相位表現(xiàn)優(yōu)化,。依據(jù)經(jīng)驗(yàn),Q值低較佳,,在0.5時(shí)最為恰當(dāng),,不僅重迭部分的波動幅度最小,分頻點(diǎn)的相位也會趨近于0度,。但Q值過低,,頻率會衰減得過早,而減低高階分音的效果,。 一般來說,,分頻器包括三個基本參數(shù):
分音器本質(zhì)上就是幾個高通和低通濾波電路的復(fù)合體,而這些濾波電路的數(shù)量,,就是所謂的路,。若以濾波器的頻段數(shù)量來分類分音器,通常會以「N音路」的方式來表明,,例如:二音路揚(yáng)聲器的分音器,,由低通濾波器與高通濾波器組成;三音路則是低通濾波器,、帶通濾波器,、高通濾波器。四音路的揚(yáng)聲器并不常見,,因?yàn)榉忠羝鞯脑O(shè)計(jì)復(fù)雜度過高,,且整體的聲學(xué)表現(xiàn)不見得較二、三音路者為佳,。 但是在每一個濾波電路中,,還有更精細(xì)的設(shè)計(jì);換句話說,,在每一個濾波電路中,,都可以分別經(jīng)過多次濾波,,這個濾波的次數(shù),就是分頻器的階,。通常我們用多少「階」分音來設(shè)計(jì),,一階分音表示每八度音程衰減6dB(-6dB/octave),二階是每八度音衰減12dB(-12dB/ octave),,依此類推,,四階分音則是每八度音衰減24dB(-24dB/ octave)。即階數(shù)愈高,,衰減愈快,。 一個完整的分音器敘述應(yīng)該是「雙路分音器,高低頻皆采用二階濾波Second Order(12dB/ octave)Two-way Crossover」,。 喇叭規(guī)格會標(biāo)明分音設(shè)計(jì),,例如二路分音、三路分音等,。另外由喇叭外形也可以大致分辨出來,。簡單來說,兩個單體就二路分音,、三個單體就三路分音,。不過有時(shí)就并不是這么簡單,例如很多中置喇叭都有三個單體,,不過就只是二路分音:中間是高音,、兩邊兩只是中低音單體;又或者一些高階落地式喇叭,,會有兩組中音或兩組低音單體,,甚至?xí)懈唷钢貜?fù)」的單體來提升音質(zhì)、增加輸出,。越高階的喇叭通常分音就愈細(xì)致,,而且單體通常也愈大。 一階分音器 一階分音器具有20 dB/decade( 6 dB/octave) 的分頻斜率,,在輸出端有 90°的相位誤差,而高通方面它與輸入信號有正 45°的誤差,,而在低通方面有負(fù)45°的誤差,,在分頻點(diǎn)的頻率附近或有這樣的誤差。 一階分音器被許多音響發(fā)燒友視為理想的分音器,,因?yàn)檫@類分音器在瞬時(shí)響應(yīng)良好,,亦即在濾波器的導(dǎo)通帶當(dāng)中,頻率響應(yīng)與相位響應(yīng)非常平坦,;此外,,它使用最少的電子組件完成分頻的工作,,產(chǎn)生的損失相對較低。不過,,也因?yàn)橐浑A分音器的分頻斜率低,,在導(dǎo)通帶以外也保留了更多我們不想要的訊號。如此一來,,低音單元容易接收到在分頻點(diǎn)以上的高頻成分,、產(chǎn)生較大的失真;高音單元容易接收到在分頻點(diǎn)以下的低頻成分,,除失真外更可能因此損壞,。 實(shí)際應(yīng)用上,采用一階分音器的揚(yáng)聲器系統(tǒng)不容易設(shè)計(jì),,因?yàn)楸仨毰浜项l率響應(yīng)非常寬闊的揚(yáng)聲器單元, 且較低的分頻斜濾使得單元之間的干涉更加明顯,,也就是揚(yáng)聲器的離軸頻率響應(yīng)將有劇烈變動。 二階分音器 第二階分音器的零件剛好是第一階的兩倍,。二階分音器具有40 dB/decade(12 dB/octave) 的分頻斜率,,兩倍的零件造成更多的 90°旋轉(zhuǎn),因?yàn)樗且粋€更陡峭的衰減,。這個意思就是說,,在分頻點(diǎn)上有 180°的誤差,它是以 12dB 做為分頻斜率,。12dB 的分音器一般都應(yīng)用于汽車音響,,一般的喇叭也適用此種分音方式。 這類分音器在被動分音器中最為常見,,因?yàn)樗谠O(shè)計(jì)復(fù)雜度,、頻率響應(yīng)與高音單元保護(hù)性當(dāng)中取得了合理的平衡。當(dāng)揚(yáng)聲器的所有單體在擺放時(shí)對齊,,二階分音器與所有的偶數(shù)階分音器都能夠提供對稱的極性響應(yīng),。 第三階和第四階分音器 第三階分音器零件更多,當(dāng)然它的相位誤差也更大,。它是以 18dB 做衰減,,具有60 dB/decade(18 dB/octave) 的分頻斜率。高通與低通有 270°的相位誤差,。而第四階分音器則是以 24dB 斜率做衰減,,具有80 dB/decade(24 dB/octave) 分頻斜率,高通與低通有 360°的相位誤差,。這類分音器則可確保低頻部分遠(yuǎn)離高靈敏度的高音喇叭,,使音場更深,尤其24dB低音,您可以感覺更深的低音,。分音器的設(shè)計(jì)需要儀器測試,,不是自己可以任意改變的。 三音路分音器 采用高階分頻的好處在于其濾波衰減斜率更大,,分頻效果更好,,而且也有利于設(shè)計(jì)分頻補(bǔ)償電路(因?yàn)椴⒉皇恰狈帧钡迷綇氐自礁蓛舻姆诸l器就是好分頻器,理論上說,,分頻后的兩個信號曲線在迭加之后,,與原曲線完全一致,這才是真正的好分頻器),。 分音器能完全決定喇叭聲音的走向,,因此分音器的設(shè)計(jì)相當(dāng)重要。如何設(shè)計(jì)一個良好的分音器,?首先要根據(jù)單體的特性曲線,,選擇最佳的頻率段,進(jìn)而決定喇叭的分頻點(diǎn),,此外,,還要依據(jù)高低音單體的效率與阻抗,來設(shè)計(jì)出最適合此音箱與單體的分音器,。 在家用的領(lǐng)域上,,分音器的設(shè)計(jì)是盡可能使喇叭擁有最平坦的頻率曲線。但在專業(yè)的領(lǐng)域上則不然,,例如在舞廳的喇叭,,為了使喇叭能擁有強(qiáng)勁的力道,因此分音器在中低頻段上會特別的加強(qiáng),。另外,,分音器的設(shè)計(jì)也會影響喇叭的效率,當(dāng)使用的零件越多,,相對也會減少喇叭整體的效率,。 綜上來說,購買時(shí)應(yīng)該先了解揚(yáng)聲器采用了哪種方式的分音,,是二階,、三階或其他設(shè)計(jì),有時(shí)候廠商會特別在營銷上說明采用了良好材料的分音網(wǎng)絡(luò),,這些將有助于喇叭的表現(xiàn),。 另一個從喇叭的規(guī)格列表當(dāng)中可以了解到的重要項(xiàng)目,就是用到的單體組合(DriveUnits),。書架式喇叭較常采用二路分音設(shè)計(jì),配備高、低音單體,;落地式喇叭就多數(shù)采用三路分音,,有高、中,、低音三個或以上的單體,。而衛(wèi)星喇叭或者入門多媒體喇叭,就多都只是一個單體,。 ARENDAL 1961系列喇叭,。多款揚(yáng)聲器中采用了兩個到五個的單體。 值得留意的是單體的大小,,通常愈高階的喇叭會擁有愈多,、愈大的單體。例如兩個或以上的中,、低音單體,,讓中頻或者低頻的輸出與控制力更好。而直徑愈大的單體,,理論上低音的下潛越好,,振幅可以愈強(qiáng),可以輸出的聲壓也愈大,。不過這些當(dāng)然都要與振膜,、驅(qū)動電路、分音等組件配合良好,。因此單體大小有參考價(jià)值,,不過并不是絕對的指標(biāo)。以高音單體為例,,半英寸,、1英寸、1?英寸都是常見尺寸,,4至 6 英寸就常見于中音單體,,低音則是 5 至 10 英寸較常見。 來自MORY SPEAK |
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