音箱是音頻回放系統中的終端器材,它大致上由喇叭單元、箱體和分頻器所組成。其工作原理是將全頻段聲音通過分頻器將聲音信號分成頻段,然后,再把這些若干個頻段分配給相對應的驅動單元而發聲。因此,在單元的工藝、分頻器的調整、箱體的制作以及設計師對聲音的審美能力等多方面的影響下,音箱有著不同的聲音表現。而本文將對音箱的結構以及音箱的各個部件進行介紹,以便對讀者們理解音箱的方方面面起到一定的幫助作用。
音箱的種類
對于目前市面上能夠買得到的音箱來說,大部分都是由上述的三大部件所組成,這些音箱均需要外置一臺放大器驅動才能工作,因此,它們又被稱為被動式音箱,而被動式音箱也是目前市面上最常見且使用率最高的音箱之一。除了被動式音箱外,還有一種自身內置電子分頻器和放大器的主動式有源音箱,這種音箱的使用相對比較簡便,用戶只需要從CD機或前置放大器中給予其信號就能工作。
所以,主動式的音箱現時被廣泛應用于專業錄音室和多媒體電腦之中。
此外,對于家庭影院系統來說,音箱還有偶極環繞音箱和超低音音箱這兩種特殊用途的音箱,前者的發聲方式通常都采用雙面發聲方式,它主要是通過反射聲波來營造出環繞聲效果。超低音音箱則用來增加低頻能量來增強震撼的電影音效,同時又能補償主音箱低頻下限的不足,所以它可以視為音箱中極重要的一部分。
此外,驅動單元按照種類劃分還可以分為球頂單元、錐盆單元以及號角單元(以市面上常見的類型為例)。接下來我們對這幾種喇叭單元進行具體的介紹:
1.球頂單元:球頂單元是市面上最常見的高音喇叭單元之一,其中球頂單元的振膜面積比較小,所以質量輕且振動的速度快,而且擴散角度也比較大,所以通常用于高頻段的重放。不過,也有少數的音箱生產商利用它來重放中頻段的聲音,當中最為發燒友們熟悉的就是英國ATC公司那只“饅頭”中音,就是一只較為“另類”的球頂單元。
2.錐盆單元:錐盆單元相對于球頂單元來說,由于振膜的剛性好、強度高、指向性比較強,栢比之下更適合用于中頻或低頻的重放。所以,我們通常都見到錐盆單元的振膜面積做得比較大,這樣可以獲得更大的空氣推動量,從而獲取更多的低頻能量。
3.號角單元:號角單元由振動系統和號筒兩部分構成,它出現的目的就是讓聲音傳得更遠和涵蓋更寬廣的范圍,同時,這種設計還能有效地提高轉換效率。所以,號角單元的靈敏度都很高。靈敏度越高就意味著喇叭只需輸入很小的功率就能輸出較大的聲壓,讓所有聲音細節無所遁形。同時由于放大器處于低功率狀態下工作,那么失真率也會維持在一個較低的水平。
分頻器
分頻器也是音箱中另一個重要的部件,它主要的職責是將聲音信號分成若干個不同頻段的信號再分配給各個相應的喇叭單元。同時,還可以起到修正單元與單元之間的相位差以及靈敏度不一致等問題。因此,分頻器設計的好壞直接影響著音箱的聲音重放素質。
箱體
不同的箱體結構和使用材料都會對聲音構成直接性的影響。而以我們常見的音箱品牌之中,采用密閉式、倒相式、迷宮式結構音箱所占的比例最多。下面就對這幾種常見的音箱結構分別進行介紹:
1.密閉式音箱:顧名思義就是在封閉的箱體中裝入喇叭單元,由于內部的空氣阻尼較大。因此,單元的反應速度得到提高,且低頻十分干凈和清晰。但相對來說音箱的靈敏度比較低,所以密閉式音箱對于放大器的功率需求會相對提高。例如M&K S-150、Dynaudio Micron等音箱擁有如此快速的瞬變和狠勁的力度跟它采用密閉式結構的箱體有很大的關系。
2.倒捆式音箱:倒榴式音箱是將喇叭單元的背面輻射波通過倒相管使其相位倒轉,然后與喇叭單元的正面聲波疊加,從而將音箱的低頻下限拓寬,同時又可獲得更多的低頻能量。
3.迷宮式音箱:迷宮式音箱又稱“傳輸式音箱”。這種音箱是在喇叭單元后面制作一條矩形截面的折疊反射管道,而放聲管道的截面積一般等于喇叭單元振膜的有效面積。此外,反射管道的長度應是低音單元共振頻率波長的1/4,以增加共振頻率附近及其以下的聲輸出,從而更有效地擴展低頻的下限,能從一個小箱體中獲取更深沉、更充盈的低頻。但這種音箱往往給人的感覺是低頻的速度比較慢。因此,需要搭配阻尼系數較高的放大器才能提高低頻的反應速度。
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