扬声器技术特征的应用

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日期:2013/1/18  阅读1527次

 喇叭厂家扬声器体系有许多与音色效果和应用处合直接有关的技术特征,为了用好用活这些技术特征,用户必需对它们有所了解。

1) 二路(二分频)和三路(三分频)扬声器体系
音频信号的频谱范畴很宽,把20Hz-20kHz的信号要用一种扬声器单元是无法满意整段频响的;一般的12寸以上大口径扬声器单元,低音特征很好,失真不大,但超过1。5kHz的信号,它的表示就很差了;1-2寸的低音扬声器单元(低音压缩驱动器)重放3kHz以上的信号性能很好,但无法重放中音和低音信号。于是就有了由各种频响特征单元组成的扬声器体系,由低音(含中低音)和低音(含中低音)两种单元组成的称为二路扬声器体系,由低音、中音和低音三种单元组成的称为三路体系。
二路扬声器体系构造简单,造价相对较低,为了处理缺乏这段中音频率,于是有些厂家用了一种折衰的方法,即在分频网络上把低音单元的频响特征向上移动,把低音单元刮目相待频率特征向下移动。另外一个问题是,分频交叉点频率只能设定在500Hz-2kHz之间,而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。因此在听觉上人留下“空泛“感和听到的失真。亦因为如此,三路扬声器对喇叭单元的要求相对较高,假若单元的性能不佳,全部扬声器体系的声音就不够平滑,或有严重的相位失真。
三路扬声器体系各单元的特征可不作调和,充足施展它们各自的优点,两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份上、下边沿处,对音质没有任何影响,故三路扬声器体系减小了声音的失真,提高了声音的清楚度,改良了低高和低音间交叉频段的性能,增长了扬声器体系的功率处理能力,因此是文艺上演、音乐厅和歌剧院扩声体系的最佳选择。
2) 敏锐度和最大声压级(SPL max)
扬声器单元是一种电信号与声音之间的换能器,要求它能以相对较小的输入功率传达换成很宏亮的声音,这就要求扬声器有较高的声压敏锐度,【敏锐度】实质上是一种【转换效率】的表现,各类扬亏损顺体系因为采取的设计技术,选用的材料和生产工艺等多方面的差别,敏锐度的差别也很大。
敏锐度是指输入扬声器单元1瓦的电功率,在扬声器轴线方向离开1米远的地方测得的声压级大小,假如两种扬声器的敏锐度相差3dB要达到同样大的声压级输出,需要增长电输入功率一倍,因此敏锐度较高的扬声器能发出较大的声音。
扬声器体系的输入功率能力一般都远远大于1瓦(一般都在100瓦-2000瓦之间)因此实际应用时都可输入这个最大许可的电功率,以额外最大功率,输入扬声器,在扬声器轴向1米处产生的声压级称为最大声压级SPL max例,敏锐度=100dB,1w÷1m扬声器,若具最大功率承受能力为1000W,则SPL max=100dB+30dB=130dB,1m。
3)失真和音质
音箱工厂都没有标称他们产品的失真率,其实它是一个非常重要的技术参数,音质是一个比较抽象的评估,亦没有可能在文件上标称,只能采取主观的听音比试,通常,敏锐度与音质是有矛盾的,生产商需要在两者中作恰当的均衡,一般来说,中低价的产品,均以敏锐度作主导,追求性能价格比,而高价位产品侧重音质,而最高等次者是两者兼备。
4)【个性】与【个性】
在此又再引伸出另一个相对抽象和主观的性能评估,扩声用的音响,有别于家中的Hi-Fi音响器材,必需兼容性非常高,因为每个场地都可能上演不同类型的节目,从歌剧到摇滚音乐会,亦可能只是以言语信号为主的报告会,故其音响体系必需要兼容不同的节目源,做到【均匀性】的优良即不能侧重于某一个用处,而家里的Hi-Fi音响器材,只需要照应一个人或一小撮人的口味,其产品的【个性】是许可存在,但作为专业扩声体系器材,则这种【个性】将会变成【局限性】或【缺点】。
专业扩声器材需要为一大群大众服务,节目内容常常变换,【个性】是基本要求,兼容性要强,不同性质的节目都要有【均匀】的表示,除此之外,专业扩声器材必需是“无渲染“,“不夸大“,“忠诚“地将音源复原,就是【个性】或【共用性】。
5)扬声器体系的指向特征
扬声器发出的声音通常在低频段(低于200Hz)的声音是无方向性的,在各方向均匀流传,但在高频段时,声音的流传浮现较强的方向性,这个指向特征(各类音箱均不相同)正是我们在体系设计中要加以应用,优良的恒定指向特征可在现场安排时把声波的能量集中到观众区,避开声波的强烈反射面和声场互相干扰。
扬声器的指向特征使偏离轴向的声压级随偏角的增大而声压级逐步减小,同时声压级又随声波流传间隔的增长按间隔的平方成反比而衰减,在距扬声器远近和方位不同的听众区,若将这两种衰减选择得当,就可使两种衰减互相填补,从而使声场更为均匀,大型工程需要盖相对比较阔的区域,单只音箱通常缺乏以敷衍,需要将多只音箱拼合成音箱群(摆设),而在摆设扬声器体系中,恒指向特征可使音箱之间的中、高频段的声波在音箱间不产生互相干扰,用具备上述指向特征的一对扬声器组成八字形摆放,可以笼罩单个音箱的一倍,否则,声音在音箱前方已经互相干扰,严重影响声场的均匀度和声音的清楚度。
6)扬声器体系的功率处理能力
扬声器的功率处理能力(或称扬声器的额外功率)是一项重要技术参数,它代表彰声器承受长期持续安全工作的功率输入能力,了解扬声器的功率处理能力,首先必需领会扬声器驱动器是如何毁坏的,驱动器的毁坏形式有两种:
一种是音圈过热毁坏(音圈销毁,过热变形,圈间击穿等),另一种是驱动器的振膜位移量超过极限值,使扬声器的锥形振膜÷或其四周的弹性部件毁坏,通常发生在含有很多大振幅的低频信号。
声音信号不是一种正弦波信号,而是一种随机的,这些随机信号可用三个能数来表示,有效值(RMS)又称均方根值,是以信号峰值等幅的正弦信号的一种测量成果,接近于均匀值,基本上代表信号的发热能量。
峰值(Peak)是信号达到的最大电平,对于正弦波来说,峰值电平大于有效值电平3dB,对于音乐信号来说,峰值电平超过有效值可达10-15dB在评定一种扬声器的位移能力时,峰值是重要的,峰值因子,用来解释峰值电平与有效值电平的比率,对于按AES2-1984的粉红色噪声源来说,峰值因子为6dB,即峰值电压是有效值电压的4倍。
扬声器的功率处理能力是按(AES2-11984)处理后的粉红色噪声信号持续加2小时工作后其电性能和机械性能的永恒性变化不大于10%的状况下测得的技术参数。
7)加载(受热)后的声压级下降(又称功率压缩)
所有产品解释书上标称功率都是各厂家自定的,是音箱在厂方选定的测试信号和条件下的最佳值,当音箱进入工作状况(譬如等于或大于满功率20秒之后),音圈和磁体受热温升后、因为它们性能下降改变了受热前单元的原有特征,这时,实际的声压输出就会减少,常规音箱,如音圈温升60度-80度,常见额外声压级下降3dB为容限,如音圈散热优良,耐温达100度以上,实际的声压下降可达6至8dB,这是相当惊人的下降,如前文题及,增长一倍的音箱只提升声压级3dB若音箱声压级下降达6dB,要填补这么大的声压级下降必需由原来一只音箱增长至四只,非常遗憾,音响工业界没有标称这种声压级下降,必需要好的改良扬声器单元的散热设计。
8)扬声器单元的阻抗
扬声器单元的阻抗包含,电感量,电容量和电阻值,电感和电容是随频率而变化的,虽然在扬声器体系中标称一个阻抗变化太大,将会影响全部音响体系的稳固性,JBL最新DCD 双线圈差驱动设计是将阻抗变为【纯电阻】性,不受频率变化而影响,让全部音响体系稳固工作。 http://www.gdpengda.com/
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