老声长谈---中高分频点的选定和总谐波失真的关系

ky495

坛子里一直有这样一个被公认的观点：球顶高音的失真小于锥盆中音，所以在高音单元低端下限和承载功率允许的情况下能分多低分多低。
但是实际听感，至少我的实际听感恰恰相反，可能我是木耳。无疑中看到下面两张图，特意和大家分享一下，由于坛子里高手太多，我不敢贸然摆出什么观点。大家随便看看便是。。。
p.s.这些图不代表所有高音和中音的特性，只是看看谐波随着频率变化而变化的趋势 还有，一定会有人提出，随频率升高，锥盆有分割震动的趋势。 但是单悬挂球顶是不是始终工作在分割震动的工作环境中？？？

补充内容 (2015-1-30 11:24):
因为一直有大师质疑我说的“中-高”分频点听感不好是因为我的箱子spl不平导致的，为了给大家一个交代，今天闲来得空特地测试一下。因为我从来不怀疑LSPCAD模拟的精确性，所以一直也没有带分频测过。结果还是满意的。

补充内容 (2015-1-30 11:26):
实测图见 49楼

补充内容 (2015-1-30 11:36):
80hz一下由于个人听感喜好，加了2DB，100-12000在+-1.5db内，12000以上忽略，mic素质有限

linsong007

球顶高音的“冲程”极小，在同声压下频率越低振幅越大，引入中低频会使失真增加（尤其是输入功率大时）。我的实际做法是尽量把分频点取的高些，用足低音喇叭的频带。

ky495

linsong007 发表于 2015-1-17 22:36
球顶高音的“冲程”极小，在同声压下频率越低振幅越大，引入中低频会使失真增加（尤其是输入功率大时）。我 ...

reqius

不同软球顶高音的F0值几乎主要决定于一体化悬边的顺性，顺性好的自然线性位移要长，可疑工作在更低的频段上而不致于出现剧烈的非线性失真。相同的，硬球顶跟硬球顶比也是一样。单元的F0是1k，并不表示在1k以上频率工作有最低的失真。实际上不管高中低单元，总是在“中”频段处的THD失真最小。

活塞振动区在高音单元上也有，不只是低音单元，所以高音并不是一开始就工作在分割振动区的。计算公式跟口径有关，准确公式不想去查了，记得1"高音大概是从10KHZ开始进入分割振动，此时球顶中开始等效无声压辐射的面积开始扩大，最后等效为只有音圈处一圈环状振膜。所以球顶高音高频的失真也是一路上升的，并且声压下降，总的表现跟低音单元的分割振动区特性是一样的。

虽然在接近F0处高音单元有较大失真，但是因为低音单元频率范围的限制，分频点再高也高不过5khz，但是这个频点处分频是很糟糕的，4-6khz属于公认要避开的分频点频带。如果以低音单元活塞振动区来定分频点，那么分频点将会低到所有球顶高音都不能满足要求，只有一些34芯以上大号角中高音可以用。所以二分频，低音有分割振动，高音也有过于接近F0低端失真特性偏大、承受功率偏小的弊病。要解决，只能采用三分频。当年有一款DIY参赛的银笛三分频作品，就是用8"低音单元，分频器设计以活塞振动区为准则的思想。惠威也有不少8"三分频箱，最为极端的是JBL control wave，5"低音，钛球顶中音和高音单元。有这个个怪胎估计也是因为当年的单元工作频带普遍不够宽，尤其是2分频很容易烧钛高音，所以才插个钛中音球顶进去。

ky495

reqius 发表于 2015-1-18 00:02
不同软球顶高音的F0值几乎主要决定于一体化悬边的顺性，顺性好的自然线性位移要长，可疑工作在更低的频段上 ...

4-6ｋ并不是自然乐器和人声的范围 为什么说是公认的应该避开的区域 请多多指教
一般素质的球顶高音接近2k就有很大失真 所以交差点不能低于3k 再者就算分到3k的话 4k这个点也在交叉范围内 如果要避开4-6k 只有低于2500或高于8k 显然后者是不太现实的 是不是这就意味着必须使用极品球顶然后分在2500以下

reqius

ky495 发表于 2015-1-18 13:42
4-6ｋ并不是自然乐器和人声的范围 为什么说是公认的应该避开的区域 请多多指教
一般素质的球 ...

你用单频信号发生器从20-20khz听一遍看看，这个频段声音特别明亮，稍微多一点或是失真大点就炸耳。调音师都会很小心处理，宁缺勿滥。
如你所说，所以2.5k -3.5k是用得最多的

ky495

reqius 发表于 2015-1-18 15:26
你用单频信号发生器从20-20khz听一遍看看，这个频段声音特别明亮，稍微多一点或是失真大点就炸耳。调音师 ...

可是锥盆中音在高频段不存在很大失真呀 分割震动只是让声压急剧下降而已 这是可以测量的 不像球顶在稍低的区域有很大的谐波失真
随便查了一下百度 人耳的听觉阀在5k附近有个低点 说明人耳能听见的最低声压的声音是5000hz左右 其他的频率需要稍大的声压才能被识别 但是人耳最熟悉的声音在1-4k。。。

Flimagine

reqius 发表于 2015-1-18 15:26
你用单频信号发生器从20-20khz听一遍看看，这个频段声音特别明亮，稍微多一点或是失真大点就炸耳。调音师 ...

就我所知，最炸耳的是3-4k

老友中度发烧

2分频其实很难做，要成功，前提是要有性能很高的喇叭单元才行，大多数球顶高音正如楼主所说，在2K以下就会失真，取高的话，口径偏大的低音又不擅发出太高的频率。

ky495

Flimagine 发表于 2015-1-18 22:47
就我所知，最炸耳的是3-4k

反复用软件eq调整试听 1-4k对人声和自然乐器的音色影响最大

500-1k影响声音的密度
1k左右影响人声和自然乐器的响度
2-3k比较炸耳 直接影响声音的硬度 泼妇和淑女的区别
奇怪的4-5k 居然能影响距离感 强了感觉结相越近越清晰 弱了感觉结相模糊但是纵向声场变大 有回声感（UE tf10感觉结相近，但是AKG K99觉得结相远，怀疑是大振膜导致高频不佳，而动铁spl平直的原因所致）
6k-10k 影响乐器的泛音

hxy999

好像一般高音分得比较低的话都用的多阶分频器，至少都是3阶的，这也是针对高音中低段失真大的折中做法吧？

ky495

老友中度发烧 发表于 2015-1-18 23:16
2分频其实很难做，要成功，前提是要有性能很高的喇叭单元才行，大多数球顶高音正如楼主所说，在2K以下就会 ...

其实我们在讨论3分的中-高分频点 到底是就高还是就低的问题
三分系统中用4寸或者5.25寸的锥盆做中音往往可以让中音工作到4-5k 所以问题是：在高音素质一般（大部分高音f0即便在1000以下，在2k已经出现很大失真），我们应该让中音承担更多还是让高音承担更多。

无言独上西楼

8545-01的高频失真居然比3400/6600-00的失真小~~我还以为测量误差呢！
从失真的角度来讲~~分频点越低越好已经是老黄历了~~但是从指向性而言，分频点不宜太高。
比如8545-01的指向性从3K开始明显跌落~~正常设计的话，3K是最高分频点。

ky495

hxy999 发表于 2015-1-18 23:33
好像一般高音分得比较低的话都用的多阶分频器，至少都是3阶的，这也是针对高音中低段失真大的折中做法吧？

就算4阶，如果交叉点在3000，整个交叉范围（叠加部分）应该在2000-4500左右也很难逃离球顶的失真区。何况现在大部分人是主张能分多低分多低。。。单纯从spl角度考虑，都不考虑球顶的失真。而且就我玩过的喇叭而言，大部分是低通2阶，高通3阶，全真接，正好对齐相位。。。。4阶要对齐相位很困难。。。。

reqius

Flimagine 发表于 2015-1-18 22:47
就我所知，最炸耳的是3-4k

这个真没有非常严格的标定。从等响度曲线上看4k是曲线簇的谷点，但是因为各人耳道有点差别，共鸣频段有差异也是说得过去的。至少我以4k开始刚觉得炸耳的音量听扫频信号，就是在3.5-5.5K左右耳朵有明显的失聪感。

reqius

老友中度发烧 发表于 2015-1-18 23:16
2分频其实很难做，要成功，前提是要有性能很高的喇叭单元才行，大多数球顶高音正如楼主所说，在2K以下就会 ...

都是有得是有失，总是在妥协。低音通道的阻尼又差了，高音通道电容的音染又多了。三分频的功率分配和单元谐波失真下来了，但相位问题又复杂化了，无论是分频器的电相位还是声中心点不一致声波合成的声相位。但至少目前看来，单元的谐波失真比起其它问题，相对比较容易接受点。

reqius

ky495 发表于 2015-1-18 23:45
就算4阶，如果交叉点在3000，整个交叉范围（叠加部分）应该在2000-4500左右也很难逃离球顶的失真区。何况 ...

高阶分频更多是为了多衰减球顶F0附近及以下的频率进入，这才是失真急剧增大的元凶。相对来说，失真曲线F0以上至失真最低频点那个缓坡，不是那么恐怖。看看刻度，4k推到3k，3k推到2k，失真增加也没几个DB。

ky495

reqius 发表于 2015-1-19 11:21
高阶分频更多是为了多衰减球顶F0附近及以下的频率进入，这才是失真急剧增大的元凶。相对来说，失真曲线F0 ...

那只能说明你的单元素质好 我的h1189的f0在550hz 但是到达2500时的声音就像在杀人了....再看看我的贴图里的高音 也是1000多元的eton球顶 f0也在1000以下 看图可知 谐波失真并非在f0附近才有的

reqius

ky495 发表于 2015-1-18 23:38
其实我们在讨论3分的中-高分频点 到底是就高还是就低的问题
三分系统中用4寸或者5.25寸的锥盆做中音 ...

参考等响度曲线，起码要避开曲线簇谷底为中心1K左右，耳道共鸣最剧烈的频段。
避开高音F0附近频段失真剧烈频段，然后才是考虑中音单元的分割振动区失真特性。
是看中音的频宽是否足够，频响曲线是否满足要求，这反映了振膜在高频段的阻尼特性。

球顶中音在频宽和指向特性上能做得更好些，但是结构问题它的大信号线性位移肯定是不如锥盘中音，这个时候低频单元可能就要兼顾宽一点的频率范围，口径可能也因此会受到限制，至少12"以上单元不是个个都能做到完美的。锥盘中音则相反，原则上两个分频点都要低一些。但最后还是要看单元特性决定。从这个层面上来说，如果没有可靠的失真特性曲线，就没有办法做到具体单元具体分析，只能按以上的原则性做法，比较毛糙

reqius

ky495 发表于 2015-1-19 11:26
那只能说明你的单元素质好 我的h1189的f0在550hz 但是到达2500时的声音就像在杀人了....再看看我的贴图 ...

H1189，2.5k不能听，那么2k呢？1.5k呢？也许它天的失真特性不是均匀爬波而是有个峰。再说说你贴图的两个单元，中音单元，还是比较典型的，F0下来到300hz一个失真陡坡，然后达到极低点，之后爬升，2kHZ又到一个大值，本来没什么特别的这单元失真就应该维持这个形态了，之后又降，那应该是技术手段带来的。
高音单元就不大正常了。图太模糊不知道K2K3是什么，但都突兀的出现个孤峰，很明显的是单元缺陷所致。不是说高价单元，测试特性都一定很规整的。很规整的那是惠威喇叭和日本喇叭。