扬声器系统的频率特性是怎样的

孤鹰浪子

扬声器系统的频率特性是指馈入扬声器系统不同的频率信号后，扬声器系统辐射出来的声压变化规律。如果扬声器系统的频率特性不好，则在声音重播时各频段声压不平衡。扬声器系统的频率特性一般由三个指标来综合描述：①频响曲线；②有效频率范围；③不均匀度。<br>
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　　① 频响曲线<br>
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　　测量扬声器频响曲线的设备很多，除正规的消声室测量设备之外，目前各厂家和一些专业质检所以及部份专业媒体都采用电脑软件在非消声室测量（大部份生产厂没有），具有代表性的设备有美国的LMS、LAUD和德国的DAAS等，其测量结果是基本可信的。<br>
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　　扬声器系统的频响曲线是在1M·1W的条件下测得，即输入扬声器系统信号的功率为1W，测量话筒距被测扬声器系统参考轴1M。当输入扬声器系统20-20000Hz（或更高）粉红噪声信号（也可以是其它信号）时，扬声器系统辐射出的声压用话筒接收后转变成电信号并记录下来，描绘成一条曲线（横座标是频率Hz，纵座标是声压dB），即频响曲线。<br>
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扬声器系统非消声室情况下测量方法<br>
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　　② 有效频率范围<br>
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　　扬声器系统的有效频率范围在产品中往往标注为：XXHz-XXkHz（其中K表示1000），即表示在这一个频宽内扬声器系统能有效响应。如果产品没有注明频响曲线的波动区间，应视为按国标为准，即有效频率范围内频响曲线波动在上偏差4dB，下偏差-8dB的区间内。+4dB至-8dB的声压差有12dB，声压每差3dB，响度差1倍，12dB的公差带实在是太宽，所以很多优秀的扬声器系统在标注有效频宽时，注明为±3dB，偏差带只有国标要求的25%。<br>
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　　扬声器系统有一个谐振频率（以后会谈到），国际电工委员会（ＩＥＣ）规定将扬声器系统的谐振频率作为低频下限频率，将该点沿Ｘ轴划一条直线，这条直线与频响曲线在高频端的交点作为该扬声器系统的高频上限频率，上、下限之间的区间称为该扬声器系统的有效频率范围。<br>
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　　③ 不均匀度<br>
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　　测量出来的扬声器系统频响曲线是一条不平坦的曲线，有很多峰和谷，在有效频率范围内最大声压和最小声压的差（即峰与谷之间的差）称为扬声器系统的不均匀度。一般来说，此时扬声器系统的不均匀度越小越好，频率响应曲线也就越显平坦。<br>
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　　频响曲线是扬声器系统的客观测量指标，笔者的理解是：&quot;优秀的扬声器系统肯定频响曲线是优良的，但优良的频响曲线不一定能出好声&quot;。这个理论看起来有点怪异，但却不无道理。<br>
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　　（１） 测量仪器是机械的，它只能评判在测量区间内的声压平均与否，而无法评判声音质量的优劣。一个扬声器系统往往由多个喇叭单元构成，分频器将各个单元控制在不同频率区域工作，（这些以后还会谈到），如果各单元的音色不一致，差异太大，整体出来的声音是不好听的。扬声器单元振动系统的材质不同，音色差异很大，控制扬声器系统单元音色的一致性也是一个难题，这是扬声器系统成功与否的关键之一。<br>
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　　（２） 扬声器单元的有效频宽内，有些部份是不能采用的，比如失真或谐振较明显的区域，如果将这些区域选用到了整个扬声器系统中，重播的声音尽管声压平衡，但也许不堪入耳。有经验的调音师往往只采用喇叭单元最佳的频宽部份，而会将较弱的部份滤掉。<br>
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　　（３） 由于分频电路设计不合理，虽然声压平衡了，曲线也好看了，但相位出了问题（以后会谈到），出来的声音总是&quot;怪怪的&quot;。<br>
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　　（４） 几年前，笔者提出了一个新的观点，即生理和心理理想频响曲线。这是什么意思呢？很多玩音响的人都知道&quot;等响度曲线&quot;，许多放大器上也有等响度开关。原来人耳的听觉有一个特点，当声压不高时，尽管器材重播的声压很平衡，但听感总觉得高频和低频不够，原来人耳的听觉对中频段最敏感，这一段一般在１０００Ｈｚ－４０００Ｈｚ。如果一个扬声器系统频响曲线在１０００Ｈｚ－４０００Ｈｚ较中低频段声压平或更高，听感上会明显觉得中高频太亮太吵，很不舒服。所以说应该将生理特点与客观测量指标结合起来，寻求&quot;不平衡的平衡&quot;，也就是曲线不平衡（幅度很小）而听感平衡。<br>
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　　另外人耳的听觉也随年龄的变化有所差异，年龄越大的人一般对高频反应越迟钝；文化层次不同，职业不同的人群在听音上也有不同的品味要求，这此因素都是有经验的设计师在设计不同定位产品时会充分加以考虑的。<br>