(三) 高音喇叭必需反接之迷思。 (谈谈喇吧)**出处 Ralph Yang**

hkstarboy

(三) 高音喇叭必需反接之迷思。 (谈谈喇吧)
当音箱内有2个以上的喇叭单体时，就要接分音器来分流，但是用电容/电感做的分音器会使喇叭上的电流移相。尤其是使用二阶分音器时。
二阶分音器，就是一个如图的 2nd Order filter ，依照计算机仿真，在分音点上高音喇叭上的电流会移相导前+90°，低音喇叭上的电流会移相落后-90°，两只喇叭上的电流就会相差180° 也就是反相。因此就有专家主张高音喇叭应反接以补偿这种反相问题。有些名厂喇叭的高音单元也真的是反接的，有些则仍正接。为什么！
我个人认为高音喇叭反接不必要，原因是这种理论与计算机仿真跟真实世界不一定相符。
1.机械落后角
即使两个喇叭上的电流真的是180°反相，由于高音与低音喇叭纸盆的质量不同，喇叭出来的音压不一定是正好反相，低音喇叭因机械惯性大，可能会再落后约 60°，成为90+60=150°角。
2.喇叭阻抗不是8奥姆纯电阻
两只喇叭在分音点的阻抗其实并不是正好 8奥姆纯电阻。低音喇叭音圈在3KHz 时会有明显的感抗XL，阻抗也许是 Z=8+j20奥姆， 所以低音喇叭上的电流移相落后不只-90°，也许是 -150°，如果加上 -60°的机械移相，总共是 -210°
高音喇叭音圈在3KHz时会有容抗，总阻抗也许是 Z=2-j30 奥姆，所以移相也不只是+90°，也许是+120 ，所以最后高、低音喇叭上的音圈电流相位总差别量，可能成为 -210-120= -330° ，几乎绕一圈回来了。 -330° 其实也就是等于+30°，此时如果将高音单元反转180°的话，180°-30°=150°，反而越弄越糟了。
3.工厂精调相位
真正顶级的喇叭设计与生产时，不是用理论计算，也不是用计算机仿真，而是一颗一颗在无响室里，精确调整电感与电容，直到高音与低音单体真的输出一样相位的3KHz，而且音压一样为止。实验结果可能是，高音要改回正接，电感由0.4mH改为0.6mH，电容由 1uF 改为2uF。 而且每一颗喇叭都不同。
这样做就完美了吗？
还早呢？.............................。
4.喇叭安装位置
很多音箱设计，高音喇叭与低音喇叭有5-30公分的位置前后差，即使高低音喇叭完美并排，因为喇叭箱与人耳不等高，Cosine 角度关系，距离人耳距离也不相同，相差5-20公分是常事。即使正好相同，因为两耳相距20公分，左右耳听到的 3KHz声音的相位也不同。3KHz 声音的1/4波约3公分，所以只要距离相差3公分就会使音压由最高变最低，使猪羊变色 🐷 🐑。所以斤斤计较高音喇叭是否反相，其实没啥意义。
5.音压会在空中互相抵销吗?
高音喇叭与低音喇叭同时发出3KHz音压时，声音难道不会因音压反相180° 而在空中立即互相抵销吗？
答案是........ 完全不会！ 啥! 为何?
因为两个喇叭安装在音箱上的位置不同，至少相差20公分，所以两个3KHz声波只会互相干涉，在空气中形成驻波场，但它不会像10-50Hz 那种长波重低音一样互相抵销。所以高音喇叭的接点反接与否只是驻波场位移6公分而已，没有发生什么伟大的作用。不信你可以用测试片放3KHz声音，然后将高音单体的极性反来覆去，听几次看看，听的时候头要旋转、左右前后摇。 感受耳朵通过数个驻波波峰波谷的神奇经验，你会发现高音喇叭极性反转是毫无差别的。
6.其它频率会被移相到天翻地覆吗?
当工程师好不容易将分音点3KHz 驱动电流的相位精密对准后，开香槟庆祝时，就是其它频率已会被更严重的移相时，例如20-500Hz 以及 5K-20KHz就会被移相到天翻地覆，跟原来录音时的相位就完全不一样，怎么办？
这种对声音学、物理学、电子学的细腻追求，值得敬佩，但是我个人认为，音乐里各个频率间的相位关系，相位连续移动、滚动，造成声音与当初麦克风收录时不同这个问题，其实是杞人忧天，是过虑了，
7.原始相位差
录音师收音时，任何ㄧ只麦克风的距离若稍稍移动3公分，3KHz的相位就差90°，6KHz的相位就差180° ，12KHz的相位就差240°了。所以高频相位精准在真实世界里是毫无意义的。
待续................................下期预告
(四) 声音心理学 (谈谈喇叭)
要证明高频声音相位不重要，需要稍微谈一下生涩的声音心理学。
人类的大脑听声音，并不是用时域分析，也就是说，大脑收到的波型不是像示波器那样随着时间进行而高速变化的波型。因为生物的神经电压与电流是不可能随着音乐的20Hz-20KHz 而跳动的。
人类的神经及大脑是碳水化合物结构，所以生物 CPU DSP AD DA 转换器，时钟脉搏最高每秒只有20-30次，所以人脑并无法处理任何高于30Hz以上的高速电气讯号。

hkstarboy

不知各位对这类型文章有兴趣?
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nuaaz

不必转了，文章作者基本不会做箱。

timon1980

我觉得很有意义哦，想像一个弦乐四重奏，小提琴手的每一弓子下去的高音，是怎么和cello的低音相位匹配的？


当然答案是配不上，随机叠加，那这个随机叠加会造成一小节里某几个和声音色特别优美，某几个和声音色特别难听吗？实际没有感受到。也就是一个复杂和声高低音的相位打乱了重播确实听不出来，我觉得有道理！

timon1980

我想和楼主讨论这样一个问题，其实我也有点想不太明白：理论上只考虑简单模型，不考虑干涉等，将两个一样的全频单元装在一个箱上，分别接到一个二阶分频器的高低输出上，正接，高通的分频点20HZ，低通的分频点2万HZ，然后结果是？没声音？

hifiyeah

转啊

BG4AYR

正反接听觉上很明显，听感第一位。

zhy_035

我只知道如果正接和中低音的交叉频率部分同相位而造成曲线凸起，是要反接的。这样听感上就不会有某个频段特别突出。

kylinlo

觉得作者是想当然的论理在写，有很多说法都不成立的。
水平有进步空间~

zhugq

楼主的文章多处用了可能二字，没有理论作基础。音箱分频器设计是无法通过想象来完成的。

liao.c

hkstarboy 发表于 2018-1-3 13:25
不知各位对这类型文章有兴趣?
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绝对有兴趣

没有任何理由拒绝从不同角度去探讨问题

即便是所谓的“谬误”，也让人们由此而更接近真理

jueze520

虽然讲得有点偏差。但是引入了一个重要的问题，相位。

香山佬

“在分音点上高音喇叭上的电流会移相导前+90°，低音喇叭上的电流会移相落后-90°，两只喇叭上的电流就会相差180° 也就是反相。”

2阶分频器，一旦离开分频点频率，移相就不再是90°，相差也不是180°，反接给分频点以外频率的好处可能很有限。
1阶分频器，移相不受频率影响。
这是从 audiogon.com 道听途说的，我也不懂。

恰好我主要的（许多很老）分频音箱是英国猛牌录音室系列（Monitor Audio, Studio Series, 2 10 20 60升)，全铝合金单元，1阶分频。

hzh

作者是否行内人不重要，重要的是他说的一些观点是存在的。

首先，电信号相位，分频公式必须引入两个现实问题，l和c的分布参数，负载的分布参数以及在频域的阻抗值变化。
再次，物理声相位，分频公式必须考虑单元间的平面差尺寸，还有振盘的辐射角，这对于分频点频率波长在辐射尺寸范围内的干涉分析很重要。
最后，分频器的目的，单元间频率合成不是以单纯的分频点为主，而是在相对一定可听辩音压的频程范围内，两个单元的最终声相位重叠准确率的技术调整。
所以使用简陋的分频公式去取值制作分频器性能是没有保障的，因为公式本身是基于器件理想值设置，完全忽略物理声误差。

hzh

音箱分频器，频域特性和相频特性的关系，相频是第一要素，因为相频调整是无法通过前端去控制修正，频域可以。

hzh

如果将声音简单分类成三个分项，失真，频率响应，相频特性。抛开前面两个单独看待相频特性，比喻说，一个宽频单元对比分频系统，只要分频取点坐落在宽频单元的响应频率内，那么任何分频系统的相频特性都不如宽频单元的好，这是切割再合成与无切割的物理本质差。

相频在声音的实质体现，一是声线聚焦能力，二是高低频相对声速感觉，宽频单元比分频系统的性能更加准确。

香山佬

同意楼上。
至于宽频单元的频率响应问题，有源超高和/或较小（双）低音炮不难弥补。只是，市场上没有很适合这种方案，现成/大众化的无源分频器（但可以买3分频器只用头/脚）。
些许经典分频音箱其实很接近全频，如 Ref 3A 是全频单元+单电容高通高音。

纸盆布边

非常珍贵的知识角度和观点，这论坛真是宝藏

yxu2018

楼主说得很有道理，我的音箱是三功放三线分音的，高音反相很方便，
上次看到有吧友说高音反相接入音质会更好，于是我抽时间试了一下，
没有测频响，直接试听感，找了一首很熟悉的歌，高音比较丰富的歌，
唱一遍正相接的，再唱一遍反相接的，折腾了一个晚上，没听出区别。
但是如果把中音反相，就可以很明显听到声音不同了，低音会变硬。

从理论上说，二阶分频，高音的电相位最大相移会达到180°
但是实际上我是没有听出什么区别，可能对于相位失真我也是木耳朵。
不过我的耳朵对于谐波失真是比较敏感的，比如胆机板块分享的晓花，
不少人说好听，我一耳朵就感觉削波很严重，根本听不下去。

yuu

频响测试一目了然，长篇大论毫无意义