音响杂谈(1)——音箱难推与易推
非常感谢广大朋友的赏脸,使我们又可以一起聊聊音响的话题了。自从上世纪八十年代正式开始玩音响以来,有一个问题出现的频率非常高,这就是关于音箱的难推与易推,这直接关乎对音响产品的配置,所以今天我们就谈谈它。
音箱的学名叫“扬声器系统”,之所以叫系统,是因为音箱已经不是单一扬声器,而是由多个部件协同工作的。既然是多个部件,那么我们就针对这些部件相关逐一展开。
首先要建立一个共识,怎样区分难推和易推?我相信大多数朋友的判定标准是声音容不容易起来,也就是放大器的音量旋钮在比较小的刻度就出来比较大或者至少不小的声音叫易推,反之则难推,是吧?好,我们就暂且按这样的标准。
开始第一点,喇叭单元一般不难推。回想一下,由上世纪八、九十年代开始,喇叭单元的销售就成为流行。以广州为例,那时中山五六、解放路、西场等地方就已经有很多门店销售进口和国产喇叭单元,只要经过这些地点,你就不难耳闻到处呱呱叫的喇叭单元销售热闹场景。就算在家里,一台土炮3DD15功放推动一个普通飞乐5寸全频喇叭也依然响亮,而且音量拧得还不多。这一切说明什么?只有一个,就是绝大多数喇叭本身并不难推。那为何把这些本身并不难推的喇叭装成音箱后就容易出现难推呢?
这里先打断一下,我们来个局部放大,插入说说一些本身就难推的喇叭单元。有过早期就从事自摩音箱经历的朋友一定记得,早期曾经很热过的一些中低音喇叭单元,卖得也很不便宜,比如丹拿、魔雷这一类,以及后来的ATC,就属于典型的难推喇叭。这类喇叭的一个突出的相同特点就是音圈直径大(有的会达到75mm),而其余的民用喇叭音圈直径多数在15~42mm之间,以25mm居多。大音圈喇叭难推的一个主要原因当然是音圈大,电流流动一圈的路径相比小音圈要长很多,这么长的路径必定产生大很多的内阻,而流过的信号有很大一部分就损耗在这里面了,所以这类喇叭本身就难推,这种是典型的情况。
说回音箱难推的问题。成品音箱难推的案例除了少数部分是喇叭单元本身就难推的以外,大多数原因是因为设计时把系统损失定得比较大(或者是被迫的)。截止到目前为止,世界上还没有一个产品是由低频0赫兹直到高频无限频域的,也就是说高频和低频都到不了极限,那这样我们就可以把音箱理解成一个相对音源信号的带通滤波器,既然是滤波器,那它在信号传输过程必定是有损失的,这个损失就是系统损失。
系统损失大通常是设计者被迫的结果。我们或许知道,世界上本身就没有完美无缺的喇叭单元,无论多高的档次,始终都会存在这样那样的一些缺点甚至缺陷,特别是越低档次的喇叭单元问题点越多。设计者要做的,就是把这些缺点和缺陷通过自己的方法把它“摆平”。在声音能够满足要求的同时,往往会随之而来一些“副作用”,使得音箱偏于难推。典型的就象英国的一些产品,使用了大量的陷波以及整形电路,喇叭单元比如是具备87分贝灵敏度的,当他做成音箱成品了以后,灵敏度就只有那可怜的82~84分贝,可见分频电路损耗了很多信息,还不难推吗?有些还更甚,比如是标称阻抗是4欧姆的音箱,国际标准要求在频响范围不能有任何一点的阻抗低于标称阻抗的80%,也就是不能低于3.2欧姆,而有些产品却有些频段的阻抗低于2欧姆,这就意味着当这些频点有音乐信号时,所有频段的音乐信号的声压马上降低到原来的一半以下,不难推才怪了。离谱的时候甚至会令推动力差点的功放急剧发热或者直接烧掉。
系统损失大的另外一个常见因素是音箱内部吸声过量。很多人都知道,音箱的内部一般都有吸音棉,这是由于要阻隔掉喇叭单元工作时某些频段受箱体内壁反射、共振叠加产生的过多的能量以及系统调谐的需要。不过,如果所使用的喇叭单元在某段的能量过多,那么他将被迫使用更多的吸音物去压制它,这样一来,连带其他需要的频段也会同时被限制了,信息损失发声下降,原本应有的活生感减少,这样听感上也就觉得难推了。
还有一点,通常被忽略了,这就是音箱电相位(注意不是声相位)的影响。相位对于声音而言,是各频点声音发出和到达的时间;而相位对于电信号来说,是感抗、电抗、容抗变换的轨迹。如果音箱的电相位起伏过大,有的频点甚至超过±45°,那么将迫使推动它的放大器强行在大幅度波动的感抗、电抗、容抗负载驱动之间频繁变换,疲于奔命的潜台词是放大器的线性输出降低了,音箱也就难推了。
以上就是某些音箱难推的主要原因,只要存在一项,已经有难推的倾向,如果是几项同时存在,那必定难推无疑。这里要补充说明一个问题:灵敏度标法的猫腻。比如一个标称89分贝的产品,乍一看灵敏度象是不低,但是你要看它附注是2.83V / 1M,而且阻抗是4欧姆的,那它的实际灵敏度只有86分贝,顶多是个中等的灵敏度。而另一个标称86分贝的产品,象是个接近中等的灵敏度,但是它也是2.83V / 1M,阻抗也是4欧姆,这样它的实际灵敏度将只有83分贝,是一个明显低灵敏度的产品。为什么呢?这是因为国际公认的灵敏度是以1米1瓦为标准的,如果4欧姆的音箱,用1瓦测,那只能对它输入2V,当你输入的是2.83V时,功率已经变成了2瓦,声压增加一倍上升3个分贝,这样就使原来83的变成86、原来86的变成了89,令数字看起来好看多了。当然,2.83V / 1M也是认可的标法,但当看到阻抗不是8欧姆时,就应该折算来看。
好了,难推的我们知道了,那什么是易推的呢?这很简单,把难推的因素反过来就易推了。比如使用全频喇叭的音箱一般易推,这是由于它要做全频,喇叭的音圈口径一般不大,磁场强度强,振动质量不大,灵敏度容易做高,易推;而由于它是全频工作,没有分频器,只有险波器,损失不大,也相对易推;不过,由于全频箱一般使用后加载式箱体,系统调谐的损失大,低频能量弱,难推,只是中、高频易推而已。
还有一类,并没有使用全频喇叭的两分频箱,分频点高并且分频器不复杂,这也偏于易推。这是因为其中低因音素质高,响应平均,无须过多修正,音圈口径以及振动质量不大,分频点较高,系统损失少。
如果喇叭单元本身的灵敏度不算高,但设计时能够使频率响应以及阻抗响应不出现过高和过低的点,使高低趋于一致,也不会难推。这是因为音箱没有明显拉低放大器送过来的信号,使绝大部分信号都以较低的扭曲、较高的平衡度被送到喇叭上发声。
一幅长篇过后,到这里,这个话题就算暂时画上句号了。同时需要说明的是,这只是一个纯粹以音箱难推、易推为题的论述,这与评价产品的优劣并无必然关系,就象讨论晶体管与电子管机器的失真度差别一样,并无对错之分,只是在系统配置时需要参考的一个因素,请各位清晰。
谢谢各位的光临!抛砖引玉的小作,不当之处恳请老师、前辈们斧正!下回再续。 不错,支持一下, 曾经有人在群里讲过:“凡是难推的,都是有问题的。”
当时我也不好意思问他什么样的喇叭没有“问题”。 小清新的基础技术文章.支持一下! 大家好!一般来讲,多年来各厂家已经着力改进产品,使产品易推,加强适应性,所以近年新出的产品还出现明显难推的,严格来讲属于设计有缺陷的产品。 回复 2# new1510
多谢老哥! 回复 3# 南香
你好!一般来讲,多年来各厂家已经着力改进产品,使产品易推,加强适应性,所以近年新出的产品还出现明显难推的,严格来讲属于设计有缺陷的产品。 对于箱子的灵敏度大小,第一可以从铭牌参考.
是否在同环境条件下,声压大的可视为高灵敏度? 回复 4# alexhuang2008
学习学习,多谢支持!
历史上著名难推的喇叭单元
一个典型的设计缺陷产品,标称4欧姆的音箱在250Hz处阻抗低至约2欧姆
灵敏度标法存在猫腻的产品,请注意它的信号电压以及阻抗
传说中易推的后加载类型音箱
有点道理 这个一定要顶,学习了。 “大音圈喇叭难推的一个主要原因当然是音圈大,电流流动一圈的路径相比小音圈要长很多,这么长的路径必定产生大很多的内阻,而流过的信号有很大一部分就损耗在这里面了,所以这类喇叭本身就难推,这种是典型的情况。”
不管音圈直径多大,漆包线多长,只要线径足够,阻抗并不会额外增大的,照这个说法,岂不是阻抗越低的喇叭越好推?而所谓因线长而造成信号损耗的说法更是荒谬~:dizzy: 同意LS说法,本人对这一段也有同样的疑问:lol 学习了。 89dB SPL(2.83V/1m) :lol
测量4欧喇叭SPL应该用2V/1m 很好,有些看不懂,以后应该会懂 楼主辛苦了。某些论点有前后矛盾之嫌。 电流流动一圈的路径相比小音圈要长很多,这么长的路径必定产生大很多的内阻,而流过的信号有很大一部分就损耗在这里面了,所以这类喇叭本身就难推
这个说法好像不够说服力啊. 学习了,谢谢