專業音箱的設計和材質
發布日期:2019-02-22 瀏覽量:1691次1.音箱設計的評價
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?在音箱的各項技術指標中,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,然而為了得到真實準確的原音再現,最重要的指標應該屬于頻率響應的不均勻度,它反映了頻率的均衡與平直程度,體現在頻響曲線上則為曲線的形狀是否足夠平緩而沒有過大的波動起伏,一般只要揚聲器口徑大一些,音箱體積大一些,靈敏度與功率都會更高,頻率范圍也會更寬,低頻下限也會更低,這些方面的合理要求都不能達到,最難得到的則是均衡的頻響。
對于某些頻段聲音進行人為提升或衰減,得到的都不是真實的聲音,也不會給我們帶來美好的聽感,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,強烈的虛假(人為提升得到的)低音的刺激會使人厭煩,甚至痛苦不堪,而過于平緩(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。
頻率響應的不均勻度,一般是作為頻響指標的控制條件出現的,如表示頻響曲線的上下波動起伏不超出±3db范圍。
評價音箱的設計水平首先是其頻率響應的不均勻度,優秀的設計是在保證頻響曲線既無低頻段凸起,中低頻段有無凹陷的前提下,取得最深的低頻下潛,只有這樣才能最充分的發揮低音揚聲器的作用,得到最好的低頻響應。
其次是全頻段的均衡問題,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,做適當的搭配與調整,如通過電路對高音或中音頻段進行衰減,這一問題主要在分頻器設計中解決。
第三個重要問題是瞬態響應,優秀的音箱對聲音有足夠的控制力,該出現時出現,該終止時噶然而止,收放自如,聲音清晰準確,劣質音箱往往低音轟隆隆含混一片模糊不清,影響這一問題的主要原因在于揚聲器單元必須有足夠的阻尼,Q值過高的低音單元不能用于優質音箱。
選擇適用的優質揚聲器,進行科學合理的音箱設計與分配器設計,再經過精心的選材和制作,就能夠得到優質的高水平音箱。
2.音箱的箱體材質
音箱箱體的主要作用是阻斷聲波繞射,消除聲短路效應,擴展頻率響應和提高靈敏度,并抑制多余共振,從而改善非線性失真和瞬態性能。
音箱箱體的主要要求為堅固,剛度大,不易振動,故應采用堅硬密實的材料制作,主要有木質,塑料,石材,玻璃,陶瓷等。
人耳的聽覺頻率范圍大約在20Hz-20kHz之間,音箱的主要作用就是增強和改善低音,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?從物質的固有頻率考慮,無機材料(如石板材,混泥土等)的固有振蕩頻率一般在次聲段,揚聲器的頻率幾乎不可能與之發生共振,即使發生共振,人耳也聽不到,所以石板材等具有明顯的優越性,這些材質的音質比木質音箱好。
木質音箱阻尼特性好,音質較柔和,但剛性較差,制作不當時重放低音會有一種拖泥帶水的模糊之感,木材由于取材方便,加工簡單,已成為大多數音箱的首選材料,目前應用最多的是中密度板和高密度板,優質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,專業音箱很少選用這種材料。
3.超低音音箱的設計
超低音的揚聲器體積尺寸比平常的低音揚聲器大得多,振膜的面積也更大,此時所謂盆分裂的現象就會更加嚴重,也就是說在理論上音箱的振膜在運動的時候是整體前后移動,本身的形狀是維持不變的,但是當振膜尺寸過大的時候,振膜的某些部分在劇烈運動的時候就難免會產生變形,如此對聲音當然沒有好處,將揚聲器的尺寸變小,是降低盆分裂的一個方法,同時超低音的反應速度也得以提高,這也是目前超低音揚聲器大多流行12in以下口徑設計的原因。另外熱振膜本身的強度較大,也就更能抵抗變形,將振膜的厚度加厚當然可以,不過增加振膜的重量將會降低反應速度,因此采用質量輕,鋼性強的材料來制作或采用復合結構將是最好的方法,許多超低音音箱的規格說明中都會針對此點作強調,選用時應多加注意,圖9-13所示的是一種專門用于超低音音箱的10in特種超低音揚聲器單元,型號為Hi-Vi SP10,它的振膜由多層結構構成,機體采用加厚NOPRESS紙基,表面與折環由厚達80mm的進口泡棉在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構組成,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3cm,額定功率高達500W,單元自重達到驚人的13kg,用于超低音音箱是再好不過了。
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