哈曼国际
Language
数字会议系统解决方案
哈曼品牌致力音响系统、广播系统及会议系统,并逐步发展成为一家集研发、生产、销售和服务为一体的集团机构。
当前位置:
首页
/
/
/
掌握喇叭基本细节与能力 – 了解各种参数意义part1

掌握喇叭基本细节与能力 – 了解各种参数意义part1

  • 分类:技术中心
  • 作者:网络
  • 来源:慧聪网
  • 发布时间:2023-02-16
  • 访问量:88

【概要描述】

掌握喇叭基本细节与能力 – 了解各种参数意义part1

【概要描述】

  • 分类:技术中心
  • 作者:网络
  • 来源:慧聪网
  • 发布时间:2023-02-16
  • 访问量:88
详情

喇叭是一套音响最重要的部分,几乎占有七成重要性。挑选最适合的喇叭,决定了聆听时的质量。好的喇叭带你上天堂,不好的喇叭破坏了影视欣赏乐趣。但市面上喇叭品牌、型号族繁众多,有时难免无从入手。除了亲身试听,去现场实地了解喇叭的声音个性、取向外,在出发前,从网络上先找到目标待选列表,不失为一个方法。尤其音响一大堆专有名词,对于新手而言简直是天书。

如何了解喇叭的性能、适用与否,最简单的方式就是看懂喇叭背面标注的参数意义。我们可以从喇叭的基本规格稍微了解到喇叭的基本特性。本文将从「频率」、「响应」、「灵敏度」等喇叭的基本参数介绍,从外观大概了解一个喇叭的基本细节,在选购前可以对数据「心中有个谱」,知道喇叭的基本特性,也不致于无从下手,也无法理解店员的介绍。

 

 

  • 什么是分音?为什么要分音?

简单了解喇叭分音(Crossover)

所谓分音顾名思义就是把人类可听到的频率,从20~20KHz的声音分成几个频段,分别送往对应的高、中、低音不同的单体。其原理就是利用电容电阻及电感,将扩大机发出的信号,在某一频率以上过滤掉(Low Pass Filter,俗称低通),或以下过滤掉(High PassFilter,俗称高通),或上下过滤掉(BAND PASS俗称带通),透过高低通的电子电路,将全音域频率分割为低频、中频及高频的音域。而实现这种高低通的电子电路,我们称之为分音器。

ARENDAL的ˊ分音网络设计在材料上几乎都采用订制零件

由于高、低音单体间,必须有两者皆可工作的频率,但又不希望实际发声时,同一个频率两者都一齐「全力」发音,所以就有了分音器的存在。如果拆开喇叭箱,您会看到一些电线及一些被动式零件,例如电容、电阻及电感,而这些零件就是组成这个扬声器的分频网络,俗称分频器的主要组件。有些制造商是将这些零件焊在电路板上,有些是直接焊在喇叭单体上,两种方式各有优缺点。

分音就是为了让每个单体分工合作

越高阶喇叭对于分音越细分,以求在最佳特性范围内工作,发挥分工组合效果,达到 HI-FI高传真的目标,因此了解喇叭的第一个重要部件就是分音器。分音(分频)器,可以说是喇叭系统的灵魂。分音器依据分音器在讯号路径上所在的位置,可分为被动分音器与主动分音器,其中所谓主动式分音又叫电子分音。被动分音器位于功率放大器与扬声器之间,主动分音器则位于功率放大器之前。主动分音器又可根据讯号处理的模式分为模拟与数字两种,数字主动分音器通常能提供除分音以外的功能如:限制、延迟、等化等功能。也有人称不需外加电源的分音器为被动分音器,这里说明的就是被动式分音器。被动分音器有显着的缺点:体积庞大、消耗大量的功率,但成本相对低廉,不过高效能的被动分音器造价很可能比主动分音器来得昂贵,因为能承受高电压、电流的被动组件非常昂贵。

主动分音器再讯号路径上的位置在于功率放大器之前,处理的讯号等级也是被放大之前的小讯号;相反地,被动分音器则是处理功率放大器与扬声器之间的大讯号。但也由于这样的特性,主动分音器有增加额外噪声的可能性。

一个理想的全音域喇叭系统,是不需要分音器的,但由于音频信号的频谱范围很宽,所以要使用同一个喇叭单体,来诠释20 ~ 20KHz的整段频率响应信号是不可能的,因为一般 12英寸以上大口径喇叭单体,低音特性很好,失真不大,但超过 1.5KHz 的信号,它的表现就很差了;1 ~ 2英寸的高音喇叭单体,播放 3KHz 以上的信号性能很好,但无法播放中音和低音信号。不过虽然分音的目的达到了,但分频器内部的被动原件,却也消耗掉扩大机的输出功率。现实上反而通常是分音越细,定位越高阶。

 

  • 分音器到底提供什么样的功能?

在专业技术上,我们可以称分音器的功能主要有「提供斜率与分频点」,及「控制阻尼系数」二项功能。

提供斜率与分频点

斜率指的是频率每升高八度音程所衰减的幅度。以一个分音高、低音频的两音路喇叭来看,分音器就是设计让喇叭的高、低音单体以我们希望的斜率衰减,这时候便交会出一个分频点(Fx),让单体各自在表现最佳的区域内工作,发出理想的声音。

控制阻尼系数―即Q值

分音器让不同频段重迭部分的频率响应更为平坦,此外更重要的是,分音器具有相位等化(修正相位)的功能,能让整个系统阻抗更容易受控制,相位表现优化。依据经验,Q值低较佳,在0.5时最为恰当,不仅重迭部分的波动幅度最小,分频点的相位也会趋近于0度。但Q值过低,频率会衰减得过早,而减低高阶分音的效果。

 

  • 分音器的设计与类型

一般来说,分频器包括三个基本参数:

分频点(Crossover Frequency):分音器的分频点。

路(Way):就是所谓分频器的”路”,也就是分频器可以将输入的原始信号分成几个不同频段的信号,我们通常说的二分频、二路(Two-Way)、三分频、三路,就是分频器的路。

阶(Order):也称类。

分音器本质上就是几个高通和低通滤波电路的复合体,而这些滤波电路的数量,就是所谓的路。若以滤波器的频段数量来分类分音器,通常会以「N音路」的方式来表明,例如:二音路扬声器的分音器,由低通滤波器与高通滤波器组成;三音路则是低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器。四音路的扬声器并不常见,因为分音器的设计复杂度过高,且整体的声学表现不见得较二、三音路者为佳。

但是在每一个滤波电路中,还有更精细的设计;换句话说,在每一个滤波电路中,都可以分别经过多次滤波,这个滤波的次数,就是分频器的阶。通常我们用多少「阶」分音来设计,一阶分音表示每八度音程衰减6dB(-6dB/octave),二阶是每八度音衰减12dB(-12dB/ octave),依此类推,四阶分音则是每八度音衰减24dB(-24dB/ octave)。即阶数愈高,衰减愈快。

一个完整的分音器叙述应该是「双路分音器,高低频皆采用二阶滤波Second Order(12dB/ octave)Two-way Crossover」。

喇叭规格会标明分音设计,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来。简单来说,两个单体就二路分音、三个单体就三路分音。不过有时就并不是这么简单,例如很多中置喇叭都有三个单体,不过就只是二路分音:中间是高音、两边两只是中低音单体;又或者一些高阶落地式喇叭,会有两组中音或两组低音单体,甚至会有更多「重复」的单体来提升音质、增加输出。越高阶的喇叭通常分音就愈细致,而且单体通常也愈大。

一阶分音器

一阶分音器具有20 dB/decade( 6 dB/octave) 的分频斜率,在输出端有 90°的相位误差,而高通方面它与输入信号有正 45°的误差,而在低通方面有负45°的误差,在分频点的频率附近或有这样的误差。

一阶分音器被许多音响发烧友视为理想的分音器,因为这类分音器在瞬时响应良好,亦即在滤波器的导通带当中,频率响应与相位响应非常平坦;此外,它使用最少的电子组件完成分频的工作,产生的损失相对较低。不过,也因为一阶分音器的分频斜率低,在导通带以外也保留了更多我们不想要的讯号。如此一来,低音单元容易接收到在分频点以上的高频成分、产生较大的失真;高音单元容易接收到在分频点以下的低频成分,除失真外更可能因此损坏。

实际应用上,采用一阶分音器的扬声器系统不容易设计,因为必须配合频率响应非常宽阔的扬声器单元,且较低的分频斜滤使得单元之间的干涉更加明显,也就是扬声器的离轴频率响应将有剧烈变动。

二阶分音器

第二阶分音器的零件刚好是第一阶的两倍。二阶分音器具有40 dB/decade(12 dB/octave) 的分频斜率,两倍的零件造成更多的 90°旋转,因为它是一个更陡峭的衰减。这个意思就是说,在分频点上有 180°的误差,它是以 12dB 做为分频斜率。12dB 的分音器一般都应用于汽车音响,一般的喇叭也适用此种分音方式。

这类分音器在被动分音器中最为常见,因为它在设计复杂度、频率响应与高音单元保护性当中取得了合理的平衡。当扬声器的所有单体在摆放时对齐,二阶分音器与所有的偶数阶分音器都能够提供对称的极性响应。

第三阶和第四阶分音器

第三阶分音器零件更多,当然它的相位误差也更大。它是以 18dB 做衰减,具有60 dB/decade(18 dB/octave) 的分频斜率。高通与低通有 270°的相位误差。而第四阶分音器则是以 24dB 斜率做衰减,具有80 dB/decade(24 dB/octave) 分频斜率,高通与低通有 360°的相位误差。这类分音器则可确保低频部分远离高灵敏度的高音喇叭,使音场更深,尤其24dB低音,您可以感觉更深的低音。分音器的设计需要仪器测试,不是自己可以任意改变的。

三音路分音器

采用高阶分频的好处在于其滤波衰减斜率更大,分频效果更好,而且也有利于设计分频补偿电路(因为并不是”分”得越彻底越干凈的分频器就是好分频器,理论上说,分频后的两个信号曲线在迭加之后,与原曲线完全一致,这才是真正的好分频器)。

 

  • 分音器的基本判断

分音器能完全决定喇叭声音的走向,因此分音器的设计相当重要。如何设计一个良好的分音器?首先要根据单体的特性曲线,选择最佳的频率段,进而决定喇叭的分频点,此外,还要依据高低音单体的效率与阻抗,来设计出最适合此音箱与单体的分音器。

在家用的领域上,分音器的设计是尽可能使喇叭拥有最平坦的频率曲线。但在专业的领域上则不然,例如在舞厅的喇叭,为了使喇叭能拥有强劲的力道,因此分音器在中低频段上会特别的加强。另外,分音器的设计也会影响喇叭的效率,当使用的零件越多,相对也会减少喇叭整体的效率。

综上来说,购买时应该先了解扬声器采用了哪种方式的分音,是二阶、三阶或其他设计,有时候厂商会特别在营销上说明采用了良好材料的分音网络,这些将有助于喇叭的表现。

 

  • 了解单体规格的组合与配置

另一个从喇叭的规格列表当中可以了解到的重要项目,就是用到的单体组合(DriveUnits)。书架式喇叭较常采用二路分音设计,配备高、低音单体;落地式喇叭就多数采用三路分音,有高、中、低音三个或以上的单体。而卫星喇叭或者入门多媒体喇叭,就多都只是一个单体。

ARENDAL 1961系列喇叭。多款扬声器中采用了两个到五个的单体。

值得留意的是单体的大小,通常愈高阶的喇叭会拥有愈多、愈大的单体。例如两个或以上的中、低音单体,让中频或者低频的输出与控制力更好。而直径愈大的单体,理论上低音的下潜越好,振幅可以愈强,可以输出的声压也愈大。不过这些当然都要与振膜、驱动电路、分音等组件配合良好。因此单体大小有参考价值,不过并不是绝对的指标。以高音单体为例,半英寸、1英寸、1½英寸都是常见尺寸,4至 6 英寸就常见于中音单体,低音则是 5 至 10 英寸较常见。

扫二维码用手机看

关注哈曼官网微信

关注哈曼官方微信

更多精彩等着你!

广东哈曼电子科技有限公司 
地址:广州市番禺区沙头街莲湖村工业路一横9号 
联系电话:020-34511002 
图文传真:020-34511003 
咨询电话/微信:13533131330(黄先生) 
咨询电话/微信:86+13829725867(巢小姐/Crystal) 
技术支持:13660169050(江工) 
Email:937745259@qq.com

© 2019 哈曼品牌版权所有 All rights reserved      粤ICP备14057450号             友情链接:不锈钢管厂家     佛山微快信