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專業(yè)音箱的設(shè)計(jì)和材質(zhì)
發(fā)布日期:2019-02-22 瀏覽量:1499次1.音箱設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)
音箱有多種不同的形狀,如封閉箱、倒相箱、迷宮箱和A.S.W箱等,那么什么樣的音箱算是好的音箱呢?在音箱的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)中,如靈敏度,功率阻抗,有效頻率范圍,指向性失真等,人們往往把頻率范圍,特別是低頻下限放在首位,然而為了得到真實(shí)準(zhǔn)確的原音再現(xiàn),最重要的指標(biāo)應(yīng)該屬于頻率響應(yīng)的不均勻度,它反映了頻率的均衡與平直程度,體現(xiàn)在頻響曲線上則為曲線的形狀是否足夠平緩而沒(méi)有過(guò)大的波動(dòng)起伏,一般只要揚(yáng)聲器口徑大一些,音箱體積大一些,靈敏度與功率都會(huì)更高,頻率范圍也會(huì)更寬,低頻下限也會(huì)更低,這些方面的合理要求都不能達(dá)到,最難得到的則是均衡的頻響。
對(duì)于某些頻段聲音進(jìn)行人為提升或衰減,得到的都不是真實(shí)的聲音,也不會(huì)給我們帶來(lái)美好的聽(tīng)感,例如圖9-1中高高凸起(如QB=2.0、4.0和6.0)的頻響曲線很難稱為高保真,強(qiáng)烈的虛假(人為提升得到的)低音的刺激會(huì)使人厭煩,甚至痛苦不堪,而過(guò)于平緩(如QB=0.3、0.5)的頻響曲線則丟掉了一大塊低頻能量,必然會(huì)造成低頻的疲軟,只有均衡的頻響才有可能得到高保真。
頻率響應(yīng)的不均勻度,一般是作為頻響指標(biāo)的控制條件出現(xiàn)的,如表示頻響曲線的上下波動(dòng)起伏不超出±3db范圍。
評(píng)價(jià)音箱的設(shè)計(jì)水平首先是其頻率響應(yīng)的不均勻度,優(yōu)秀的設(shè)計(jì)是在保證頻響曲線既無(wú)低頻段凸起,中低頻段有無(wú)凹陷的前提下,取得最深的低頻下潛,只有這樣才能最充分的發(fā)揮低音揚(yáng)聲器的作用,得到最好的低頻響應(yīng)。
其次是全頻段的均衡問(wèn)題,音箱多為兩分頻或三分頻,而高音單元、中音單元和低音單元的靈敏度不一定一致,必須采取措施,做適當(dāng)?shù)拇钆渑c調(diào)整,如通過(guò)電路對(duì)高音或中音頻段進(jìn)行衰減,這一問(wèn)題主要在分頻器設(shè)計(jì)中解決。
第三個(gè)重要問(wèn)題是瞬態(tài)響應(yīng),優(yōu)秀的音箱對(duì)聲音有足夠的控制力,該出現(xiàn)時(shí)出現(xiàn),該終止時(shí)噶然而止,收放自如,聲音清晰準(zhǔn)確,劣質(zhì)音箱往往低音轟隆隆含混一片模糊不清,影響這一問(wèn)題的主要原因在于揚(yáng)聲器單元必須有足夠的阻尼,Q值過(guò)高的低音單元不能用于優(yōu)質(zhì)音箱。
選擇適用的優(yōu)質(zhì)揚(yáng)聲器,進(jìn)行科學(xué)合理的音箱設(shè)計(jì)與分配器設(shè)計(jì),再經(jīng)過(guò)精心的選材和制作,就能夠得到優(yōu)質(zhì)的高水平音箱。
2.音箱的箱體材質(zhì)
音箱箱體的主要作用是阻斷聲波繞射,消除聲短路效應(yīng),擴(kuò)展頻率響應(yīng)和提高靈敏度,并抑制多余共振,從而改善非線性失真和瞬態(tài)性能。
音箱箱體的主要要求為堅(jiān)固,剛度大,不易振動(dòng),故應(yīng)采用堅(jiān)硬密實(shí)的材料制作,主要有木質(zhì),塑料,石材,玻璃,陶瓷等。
人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍大約在20Hz-20kHz之間,音箱的主要作用就是增強(qiáng)和改善低音,特別是幾十赫茲到幾百赫茲的低音用什么材料制作音箱好呢?從物質(zhì)的固有頻率考慮,無(wú)機(jī)材料(如石板材,混泥土等)的固有振蕩頻率一般在次聲段,揚(yáng)聲器的頻率幾乎不可能與之發(fā)生共振,即使發(fā)生共振,人耳也聽(tīng)不到,所以石板材等具有明顯的優(yōu)越性,這些材質(zhì)的音質(zhì)比木質(zhì)音箱好。
木質(zhì)音箱阻尼特性好,音質(zhì)較柔和,但剛性較差,制作不當(dāng)時(shí)重放低音會(huì)有一種拖泥帶水的模糊之感,木材由于取材方便,加工簡(jiǎn)單,已成為大多數(shù)音箱的首選材料,目前應(yīng)用最多的是中密度板和高密度板,優(yōu)質(zhì)的多層膠合板也是自作音箱的好材料。
塑料音箱易于加工、成型,但剛性較差,專業(yè)音箱很少選用這種材料。
3.超低音音箱的設(shè)計(jì)
超低音的揚(yáng)聲器體積尺寸比平常的低音揚(yáng)聲器大得多,振膜的面積也更大,此時(shí)所謂盆分裂的現(xiàn)象就會(huì)更加嚴(yán)重,也就是說(shuō)在理論上音箱的振膜在運(yùn)動(dòng)的時(shí)候是整體前后移動(dòng),本身的形狀是維持不變的,但是當(dāng)振膜尺寸過(guò)大的時(shí)候,振膜的某些部分在劇烈運(yùn)動(dòng)的時(shí)候就難免會(huì)產(chǎn)生變形,如此對(duì)聲音當(dāng)然沒(méi)有好處,將揚(yáng)聲器的尺寸變小,是降低盆分裂的一個(gè)方法,同時(shí)超低音的反應(yīng)速度也得以提高,這也是目前超低音揚(yáng)聲器大多流行12in以下口徑設(shè)計(jì)的原因。另外熱振膜本身的強(qiáng)度較大,也就更能抵抗變形,將振膜的厚度加厚當(dāng)然可以,不過(guò)增加振膜的重量將會(huì)降低反應(yīng)速度,因此采用質(zhì)量輕,鋼性強(qiáng)的材料來(lái)制作或采用復(fù)合結(jié)構(gòu)將是最好的方法,許多超低音音箱的規(guī)格說(shuō)明中都會(huì)針對(duì)此點(diǎn)作強(qiáng)調(diào),選用時(shí)應(yīng)多加注意,圖9-13所示的是一種專門用于超低音音箱的10in特種超低音揚(yáng)聲器單元,型號(hào)為Hi-Vi SP10,它的振膜由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,機(jī)體采用加厚NOPRESS紙基,表面與折環(huán)由厚達(dá)80mm的進(jìn)口泡棉在400t的壓力下成型。有極好的剛度,在表面與紙基之間,由兩層輕且硬的氣囊結(jié)構(gòu)組成,增加剛度并控制重量。該單元采用直徑190mm的大型雙磁鋼,振膜的線性振幅超過(guò)3cm,額定功率高達(dá)500W,單元自重達(dá)到驚人的13kg,用于超低音音箱是再好不過(guò)了。
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