音响知识培训（专业术语及其含义）2

sunpingmei

   第三章节、音箱、扬声器、分频器、功放详解
    音箱

    音箱又称扬声器箱，它是由扬声器、箱体、分频网络等组成以改善音质为目的的扬声器系统。

    扬声器振动时，锥体前面的声音信号与锥体后面的声音信号正好反向，如果不把扬声器装在障板上或音箱中的情况下，后面的低频信号会绕到前面来进行自动抵消，使低频的输出效果大大降低。即扬声器在低频段的辐射阻特别低，使低频声的辐射接近于零。这种现象类似于电路中的“断路”，使声压跌落情况称之为“声短路”。由于高频声波的波长较短，难以产生绕射现象，因此声知路现象一般只发生在300HZ以下的低频范围内。提高扬声器在低频段的辐射阻有两种方法：其一是把扬声器装置在密闭式的音箱中，使后面的声波与前面的声波隔离，使两者无法抵消；其二是使后面的声波同相或接近同相，倒相式或迷宫式音箱就是按此原理设计的。

    密闭式音箱

    这种音箱结构上除了扬声器口外其余部分全部密封，这样扬声器纸盆前后被分隔成两个互不通气的空间，一个是无限大的箱外空间，一个是具有一定容积的密闭的箱内空间。由于箱体内外空间相互隔离，就可以消除声短路及相互间的干扰现象。

    由于纸盆后面是一个不大的密闭空间，箱内空气会对纸盆的震动产生一个附加的弹性力，其作用在纸盆上就象一个附加弹簧，使得扬声器的固有频率提高，它具有如下特点：


1、装在密闭箱体内的扬声器共振频率总是大于扬声器原本的共振频率，箱体的体积越大，密闭箱体中的扬声器的共振频率越低，可见越小的密闭式音箱其制作工艺要求越严格（博士音箱以小音箱大功率而著称于世，其复杂的设计、工艺等拥有较高的科技含量，使很多同行没办法模仿）


2、装在密闭箱体内扬声器共振频率与原扬声器的共振频率成正比，因此要获得较低的共振频率对采用的扬声器就有严格的要求，由于折环力小的橡皮边扬声器的共振频率只有三十赫兹甚至十几赫兹，所以采用这种扬声器即使箱体的体积很小也能获得较低的低频重放下限频率，这就是为什么在橡皮边扬声器问世后才使得结构简单的密闭式箱体得以流行的原因。


3、密闭式音箱的有效容积不得小于一个最小值，这个最小值取决于所用扬声器和所限定的下限频率（通常会有一个完整的计算公式，这里就不做详细讲解了）。


4、密闭式音箱的纸盆背后所产生的声波是不加以利用的，为减少箱体内的驻波对于纸盆振动的干扰，一般都在箱体内放置有较重的声阻尼的吸音材料。

    倒相式音箱

    倒相式音箱结构上除了开有扬声器孔之外，在其前面板上（或后面板上）还有一个附加的出音孔（又称倒相孔）并在出音孔后安装一个导音管（又称倒相管）倒相管内的空气起到与纸盆类似的作用，形成一个附加的声辐射器，通过合理的设计倒相孔的大小，使箱内空气的力顺和倒相孔内的空气质量发生共振而将声波相位反相180度，这样从纸盆后面辐射出来，当音箱的共振频率等于或稍低于扬声器的共振频率时，倒相孔辐射的声波与纸盆前面辐射的声波相叠加，从而加强了低频声的辐射。它对比密闭式音箱有如下特点：


1、在密闭式音箱中纸盆向后辐射的声波被完全吸收，消耗在音箱内部，因而有一半的辐射功率未被利用而浪费掉了，倒相式音箱则完全利用扬声器后面辐射击的声波因而大大提高了低频辐射声压级。也就是说能够在声压级不下降的情况下扩展了低频重放下限频率。倒相式音箱与同体积的密闭式音箱相比低频重放下限频率可下降58%，与装在障板上的扬声器相比可降低70%。


2、密闭式音箱在其共振频率附近时纸盆的振幅最大，故由于倒相孔空气质量的声阻，在共振频率附近时纸盆的振幅却最小（此时音箱的辐射声压依然很高，但主要用于倒相孔辐射）从而使非线性失真也减至最低。


3、倒相式音箱的容积可以比密闭式音箱小，在相同的低频重放下限频率的条件下，倒相式音箱的体积大约为密闭式音箱的60—70%，此外考虑到倒相孔音箱使用的扬声器也不一定要用橡胶折环扬声器，一般的纸盆扬声器也可以使用。


4、但是倒相式音箱的谐振频率以下的低频带的辐射声压级比密闭音箱衰减的快，容易产生低频的“轰轰”声，使声音浑浊，另外结构设计也较为复杂。

    扬声器

    扬声器也叫喇叭，起着重播声音的作用，以高保真为标准。无论一套音响的放大器或信号源的电声指标多高，如果没有好的扬声器，播放中也很难取得好的效果，目前主要类型有电动式扬声器、静电式扬声器、压电陶瓷式扬声器、电离子扬声器等，其中电动式扬声器是目前使用最广泛的扬声器。它是利用通电导体（音圈）和恒定磁场之间的相互作用力震荡接在音圈一端的膜片而发声的。当音圈通过电流时，音圈在磁场的作用下产生震动，带动振膜振动后使空气随之震动，从而将电流信号转化成声音信号来实现播放。

    按照声波辐射方式来分，电动式扬声器又可以分为直射式和直角式两种。直射式电动扬声器的震膜通常是一个锥形纸盆，它直接把声波辐射到周围空气中，它又称为锥型纸盆扬声器，震膜还可以做成半圆型和平板型。此外，还有一种号筒式扬声器，它是由震膜震动通过号筒向周围空间辐射声音的。

    扬声器从重放音域上来看，有低音、中音、高音之分。目前高音扬声器实现高保真已不是困难，而低音扬声器实现高保真的低频端输出指标还有一定的困难。

    一、低音扬声器

    为把重放低频向低端扩展，现代扬声器都力图把其谐波振率设计的尽可能的低，低音扬声器的谐波振率取决下震动系统的质量和弹性，为此设计人员想出了很多办法，如采用泡沫型材料来制造扬声器的折环以加重其动态质量，采用长而清的碳素纤维制成扬声器的纸盆，使纸盆的整体震动性能良好。在扬声器芯的设计上，采用了长方圆和大方磁缸以加大扬声器的功率和降低失真。

    平板式低音扬声器的震膜是一块矩型平板，由多个音圈同时震动，使震膜不易产生分割振动，频率曲线好，具有较好的重放音质。

    为了实现书架式音箱也可以重放出大口径扬声器一样的低频效果，一种超低音电路和低音管配合的小型低音重放系统已经问世，它采用人为加重低音进行重放的原理，使书架式音箱也能达到落地式音箱的重放水平。

    二、中音扬声器

    中频扬声器和低频扬声器差不同，它要求音色圆润饱满，清晰自然。为了得到更好的重播效果，设计者采用了许多不同的材料进行尝试，芯片的设计以大磁缸来降低扬声器的失真，振盆材质要求质轻，韧性好。目前的中音扬声器振盆材料有纸盆、防弹盆、复合盆、铝盆等。再加以各品牌的独家密方材料，还有一些纸盆，在纸桨里掺以紫羊毛纤维，对音质有一定的改善作用。

   

    三、高音扬声器

    为了得到高频扩散效果及更好的声场定位，高频扬声器的开发技术不断创新，早期的钛膜高音已很少被使用，目前的高频扬声器仍以传统的丝膜球顶高音为主，此种单元音色清晰，通透明亮，具有很好的重播表现。（大致上金属膜高音清脆明亮，较为光辉；软球膜高音自然柔顺，较为耐听）。随着技术的更新，又出现铝带超高音、蘑菇头高音（ELAC的专利产品）、顶置鹦鹉螺高音等等。所有这些单元都有各自的优点，高端产品重放高频都能达很好的高保真效果。

    分频器

    高质量的放音设备均不是用一只扬声器放音，这是因为放声频带愈宽（40Hz--20KHz）对各项电声指标的要求也愈高。单只扬声器已无法满足这些要求。因此高保真音箱通常不是单只扬声器的音箱（同轴单元音箱除外），而是组合式音箱即采用几只扬声器的组合方式设计的音箱。每只扬声器工作在不同的频率范围划分成几个频带的工作就是靠分频器完成的。

    一、具体作用如下：


1、展宽频带，改进频响。例如扬声器在1.5—3KHz内有较大的峰谷，用分频网络可保证1.2KHz以上的信号送往高音扬声器单元，而不送往低音扬声器单元，这样对于扬声器本身的频响要求就没有那么苛刻，而且可以避开扬声器频响上的大峰谷点，使整个音响保持宽而平坦的频率响应。


2、提高效率。即不把高频能量输至不产生高音的扬声器而浪费掉。


3、保持中音和高音扬声器不致被损坏掉。由于人耳对中、高频的声音敏感，而对低频感知薄弱，所以低频表现需要更多的能量，即需要更多的能量来推动低音扬声器。倘若中高频单元输入大幅低频信号，就会使这些单元的振膜产生过度震动从而引起失真甚至引起损坏音圈和膜片。

    二、分类情况


1、功率分频器在放大器以后通过高通、带通、低通滤波器把高、中、低音各种成份的功率分别送到相应的扬声器，这种方法简单、成本低而且分频器便于安装在音箱内，使用方便。缺点是分频器要承受原本加到扬声器上的很大的功率和电流，所以要安装较大体积的电感，而造成音箱工作过程中的一定误差，而这误差是难以进行调整的。


2、电子分频器：分频器设置在前极，电压放大器与功率放大器中间，由于其电流小，帮可用小功率的电子有源滤波器实现。信号进入放大器前借助高通、带通、低通滤波器分成三组不同的频段，分给相应频段的放大器，故成本较高；一般只用于特别高质量的放音系统中。这种分频方法的优点是调整容易，能获得较高的电声指标；缺点是整个电路结构复杂，成本高。

    三、分频频率的选取

    一般对于二分频的网络来说，分频点在800—2000KHz之间；三分频的分频点：第一个分频点：250—1000KHz，第二个分频点：5000KHz附近。当然究竟如何分频还要结合单元及音箱的具体情况。

wscj11

不错收藏了学习一下。。。。。。。

alwayscavalli

学习了一下，谢谢分享

乐典家园

说得很详尽，学习了