那些关键的扬声器参数和它们告诉我们的内容


那些关键的扬声器参数和它们告诉我们的内容文章插图
在上图的情境中 , 存在什么问题?一个清晰的音频流 , 会通过那些最先进的数字设备进行层层处理 , 并通过那些先进的放大设备进行放大之后 , 通过木制音箱箱体中的纸盆扬声器喇叭 , 再次传送给观众 。
在这一整个声音链条中 , 最为薄弱的环节 , 就是音箱 , 也被称作扬声器 。 任何系统中 , 观众所听到的最终音质效果 , 都是取决于扬声器重现整个上游那些出色音频设备的音色的能力 。
在过去的一个世纪中 , 商用扬声器经过了一个缓慢而又稳定的发展过程 。 而相比之下 , 音频系统中的电子元件部分的变化 , 却是光速发展 , 无论是物理属性还是使用方法都发生了彻底的、根本的变化 。
然而 , 仅仅因为传感器(扬声器驱动器)没有跟上相对应的电子原件的发展速度 , 并不意味着所有的传感器都是落后的 。 恰恰相反 , 使用当今最好的设计也依旧可以实现惊人的性能 。 了解扬声器的工作原理是从任何音响系统中获取最大收获的一个非常关键的步骤 。
它的内部构造是什么样的?
扬声器的任务是将音频系统的电信号转成可以被人类感知到的声能 。 在大多数情况下它所输出的声音和流经上游原件后输入扬声器的声音越接近 , 越好 。 因为这个时候 , 输出的是最为真实的输入声音(即 , 保真度高) 。
而另一个同样重要的问题是 , 你要理解 , 不管你所使用的扬声器的性能如何优秀 , 如果输入的音源差劲的话 , 音质同样也会差劲的 。
专业扬声器通常在单个外壳中包含多个驱动器(组件) 。 最常见的设计被称为“双向” , 两个组件组合起来提供输出 。 双向设计通常包括一个直径为15英寸或12英寸的锥形低音扬声器和一个小型(1至1.5英寸)压缩驱动器 , 该驱动器与喇叭口相连 , 可以提供规定的覆盖范围 。
对于再现较低频率的低音扬声器 , 外壳一般会提供一个操作面板 , 一种直接将输出辐射到周围空气中的装置 。
相反 , 那种处理高频的压缩驱动器 , 如果直接发送到覆盖空间的话 , 实际上是听不见的 。 因此 , 通过以规定的速率和分散模式展开声波 , 驱动器必须与喇叭配合以使驱动器的输出与周围的空气相匹配 。 最终 , 喇叭/驱动器设置的效率获得显着提高 , 只需要几瓦的输入就可以提供足以填充整个室内的电平 。
在扬声器箱内 , 输入信号通过无源分频网络在两个分量之间分配 , 无源分频网络通常称为分频器 , 它将低频引导至低音扬声器 , 高频引导至压缩驱动器 。
传统的扬声器很像汽车发动机 , 其驱动器的锥形动作类似于活塞的运动 。 每个驱动器的来回运动是完成工作所需的动力源——转动驱动轴或传播声波 。
汽车发动机使用汽油作为燃料 , 而扬声器使用功率放大器的电输出 。 在这两种情况下 , 将燃油与电机匹配对于优化性能至关重要 。
扬声器和功率放大器具有给定和接收关系 , 放大器推动扬声器的自然平衡状态(扬声器箱体内外压力相等) , 扬声器推回放大器的变化输出 。
鉴于市场上可用的扬声器品牌众多 , 找到适合特定应用的最佳扬声器单元可能类似于大海捞针一般 。 但是 , 通过那些信誉良好的制造商坚持行业标准规范的坚韧 , 才使得寻找合适的工具变得没那么麻烦 。 而这些行业标准规范 , 包括:频率响应 , 灵敏度 , 功率处理和方向性的额定值 。
频率响应
这个参数是用来量化一个扬声器在人耳可听辨的十个八度音程范围中再现声音的能力 。 而造成单个扬声器组件在频率图响应这项科目上获得完美分数的制作工程障碍 , 始于声波的物理构成以及使得实际公开的扬声器在尺寸和重量上所使用时需要所施加的限制 。
低频的波长可长达56英尺 , 而高频可短至半英寸 。 因此 , 想要建造一个在整个频谱上表现都同样出色的扬声器几乎是不可能的 。 因此 , 进一步复杂化的设计是非常必要的 , 既要让箱体尽可能小一些 , 并且保证美观 。 而频率响应确定之后 , 将会使用一个可定义范围的数字来量化 , 比如+3dB或者-3dB 。 如果没有前面的限制范围的+-号的话 , 单纯的数字号去一一 。 因为任何扬声器在特定电平上都有可能产生任何频率的声音(比如-45dB) 。
标准范围+/-3dB实际上允许存在相对较宽的6dB窗口 , 因此应该被视为最大可用方差 。 对于全频设计的音箱来说 , 频率响应为50Hz至15,000Hz(15kHz) , 这可以作为标准性能的基准 。