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我把楼主的繁体字转成简体的了:
喇叭的原理:
喇叭的构造很单纯,藉著线圈吸放磁铁,来推动鼓膜的前后移动。若是以某一频率使线圈有电流、没有电流,就可以使喇叭发出该频率的声音。
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喇叭发音的原理---
喇叭可用来发声,日本杂誌称為<扬声器>,大致分类可分成『主动式喇叭』、
『被动式喇叭』,即含扩大机的称主动式,不含扩大机的称為被动式。
但若从设计原理来分的话,又分成『扩散式喇叭』、『号角式喇叭』、『同轴式喇叭』,
我们一般常见的喇叭皆是第一种喇叭,号角式喇叭及同轴式较不多见。
喇叭材质的构成很简单,由外表看到只是一个木箱及几个单体而已,通常会有
保謢网罩,但其内部的发音原理呢?以电脑来说,当喇叭接受到由音效卡的输
出端输出讯号时,会啟动扩大机的电流,而电流的正负电会使喇叭单体上线圈
產生磁场反应,我们用两片磁石来比喻,当正极和正极在一定的距离时会互相
排斥,而负极和正极会相吸引,这种原理连小学生都会,但喇叭单体的确是靠
这个原理来发音的。接下来我们来讨论磁场是如何运用於声音的,这必需先瞭
解到单体的相关名词了,首先我们打开我们的音箱(喇叭)将网罩拿开,会看到
这个音箱中装了几个单体,最上面的单体通常很小,是高音喇叭,底部较大的
一个则负责中低部份---若阁下的喇叭是三个或多个单体的话,最底下最大的通
常是低音喇叭,而中等大小的则為中音喇叭。而单体表面会有一种类似橡胶的
圆型模,那是共振用来发声用的,这种材质不一定全是橡胶,亦可是纸盆及金
属製或陶磁製,但有一个要素即要轻、要硬、要薄,如此才可达到发音的目的。
电流给线圈的的电发生磁场效应,正极-正极时会排斥<此时会振膜会往内收>;
负极-正极<此时振膜会往外扩>,这瞬间一收一扩的节奏会造成WAVE-声波或气流,而產生声音,和我们讲话的喉咙振动是同样的效果。
接下来谈喇叭音箱内部的一些架构,由背部将音箱的背板拆下,可看到一些电线及分频器---负责将高中低音往不同的单体送,若分频器有二个的话,称二音路喇叭、三个分频器的话称三音路喇叭,可能达到四音路或五音路设计吗?只要你喜欢有什麼不可以,但不一定需要如此多音路设计。
除此之外还有会塞一些吸音绵,并看到音箱的隔间,有些会有一个圆孔---正面、背面都可能,称扩散孔,而无扩散孔的称密闭式喇叭。
简易的的喇叭选择方法,先看音箱材质,塑胶的最差,因我们由喇叭发音原理中知道单体靠共振来发音的,而塑胶外壳的共振声最差。木质音箱会比较好些,若是甘蔗板作的音箱也不好,密集板的音箱会有较好的表现,原木木板是不太可用於低价喇叭的,否则会比以上都好些,简单的说硬度要够,用手指敲击全部外壳声音越平均的音箱越佳,那代表音箱的构造密度较平均,故共振干扰较少。
简易的改善喇叭音质的方法,有人用吸音绵来改善声音、有人用角椎来垫在喇叭下面、换较粗的喇叭线、更换内部配线---用较好的铜线来更换原来的配线、
换输出入端子的插座為镀金的、摆位的角度变化求出最佳角度、换被动式喇叭
加上一台扩大机,以上方法皆有效果。
但另有一个较少人知的方法是贴一元的硬币,我大略的介绍方法,用手指敲喇叭音箱找出共振声音最大声的点,计左右背上下五个地方,用快乾将五个一元硬币贴在点上【若贴在外侧不好看,可贴在内部看不到的地方】,如此花二十元不到的施工,可以提升至少几倍的效果,一对仟元左右的喇叭会比两仟元的喇叭好上许多。
http://content.edu.tw/junior/lif ... M.971319028.A_.html
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喇叭系统的组件:
一般喇叭系统可分成四大组件:(一)喇叭单体。 (二)喇叭外箱。 (三)分频器。 (四)线材及端子。以下我就要针对前三项做个简述:
喇叭单体:
一、喇叭单体如果以它的”特性”来区分,大概可分為:全音域、同轴式、组合式(又称 分离式)三大类。
全音域:顾名思义就是以一支单喇叭单体,可以涵盖大部份的频率(除了低频及高频)表现,故名全音域。
同轴式:喇叭的构成是在低音单体的轴心上,再加上一个高音或者再加上一个中音喇叭而型成,所谓的同轴二音路或同轴三音路喇叭即是。
组合式:喇叭是透过几个大小不同的单体,在配合上由电容器、电阻、电感等电子零件,所构成的被动式分音器,来分配不同的频率范围,让大小不同的单体,接受不同的频率各司其职,称之组合式或分离式喇叭(ND-100即是)。
二、 喇叭单体如果以它”发声方式”的不同来区分,大概可分為下面几种:
动圈式:基本原理来自" 佛莱明左手定律 " ,把一条有电流的道线与磁力线,垂直放进磁铁南北极间,道线就会受磁力线与电流两者的互相作用而移动,在把一片振膜依附在这根道线上,随著电流变化,振膜就会產生前后的运动。目前百分之九十以上的锥盆单体,都是动圈式的设计。市面上绝大多数的单体,都还是用传统锥盆式单体的前后运动发声,如果以较学术性的说法,这些单体叫电动式( Electrokinetic Dynamic)或动圈式(Moving Coil)。
电磁式:在一个U型磁铁的中间,架设可移动斩铁片( 电枢 ),当电流流经线圈时,电枢会受磁化与磁铁產生吸斥现象,并同时带动振膜运动。这种设计成本低廉但效果不佳,所以多用在电话筒与小型耳机上。
电感式:与电磁式原理相近,不过电枢加倍,而磁铁上的两个音圈并不对称,当讯号以电流的方式通过时,两个电枢因為不同的磁通量,会互相推挤而运动。与电磁不同处是电感是可以再生较低的频率,不过效率却非常的低。
静电式:基本原理是库伦( Coulomb ) 定律,通常是以塑胶质的膜片,加上铝等电感性材料真空气化处理,两个膜片面对面摆放,当其中一片加上正电流高压时,另一片就会感应出小电流,藉由彼此互相的吸引排斥作用,推动空气就能发出声音。静电单体由於质量轻且振动分散小,所以很容易得到清澈透明的中高音,对低音动态力有未逮,而且它的效率不高,使用直流电源又容易聚集灰尘。目前如Martin-Logan等厂商,已成功的发展出静电与动圈混合式单体,解决了静电体低音不足的问题,在耳机上静电式的运用也很广泛。
平面式:最早由日本 SONY 开发出来的设计,音圈设计仍是动圈式為主题,不过将锥盆振膜改成蜂巢结构的平面振膜,因為少了空洞效应,所以特性较佳.但效率也是偏低。
丝带式:没有传统的音圈设计,振膜是以非常薄的金属製成,电流直接流进道体使其振动发音。由於它的振膜就是音圈,所以质量非常轻,暂能反应极佳,高频响应也很好。不过丝带式单体的效率和低阻抗,对扩大机一直是很大的挑战,Apogee可為代表。另一种方式是有音圈的,但把音圈直接印刷在塑胶薄片上,这样可以解决部分低阻抗的问题,Magnepang 是此类设计的佼佼者。
号角式:振膜推动位於号筒底部的空气而工作,因為声音传送时未被扩散,所以效率非常高,但由於号角的形状与长度都会影响音色,要播放低频也不太容易,现在大多用在巨型广播系统,或高音单体上。美国 Klipsch 就是老字号的号角喇叭生產商。
喇叭外箱:
喇叭外箱的最基本作用,是将喇叭的前后声场进行隔离,以防止所谓【声短路】的现象。但音箱箱体决不是一个简单的”盒子”,虽说它本身不发声,但它的材质、尺寸和结构,对於声音的还原,起到了举足轻重的作用。早期的低档音箱,常採用塑料箱体,这种箱体在工作时,因為塑料壳的刚性不够,而极易產生箱体谐振,放音时有严重的音染,尤其是在大动态时更為明显。箱体材料採用木质,则明显优於塑料箱,而且,板材的密度和厚度越大越好。现在,一般的中低档音箱,都採用 10mm 左右厚度的中密度纤维板,刚性较好且箱体稳重;一些高档音箱甚至採用原木製作,更显出对箱体材质的重视。箱体的尺寸也不是随意的,它往往要受所用喇叭单体的尺寸和等效容积的制约,只有当箱体的尺寸(容积)与扬声器性能参数相对应时,才能获得更好的谐振频率。相比之下,箱体的结构则更有主观性,可根据个人喜好,製成密闭式或倒相式。以下就以这两种箱体设计来做介绍。
密闭式音箱:即在封闭的箱体上装上单体,也就是将箱体内部与外部的声波,完全隔绝起来,相当於在一个无限大障板的一面听音。(虽说是密闭的,但实际上一般在音箱的某个部位还是有一个很小的漏气孔,它的作用是使音箱内、外的大气压均衡)。对於密闭箱而言,箱体内的声波是不被利用的,但是為了减少箱体内无用的声波(驻波)对扬声器振动的干扰,一般要在箱内放一些具有较高效率的声阻尼材料,如多孔棉等。这些阻尼材料不但可以吸收声波,还可以降低空气分子传播声音的速度,等效於加大了箱体的体积、降低了在谐振频率处的阻抗峰,另外还可使箱内的空气处於等温压缩状态,从而使箱体的有效容积增大。但相对的,密闭箱的效率较低,比起倒相箱来,其灵敏度要小 5db 左右。密闭箱好在低频有力度、瞬态好、反应迅速、低频清晰,听古典乐、室内乐效果极佳,但下潜深度有限,低频量感不足。
倒相式音箱:倒相式音箱其箱体通过一隻倒相管(装在前面板或者后面板)与外界相连,这只倒相管与箱内空腔构成所谓"亥姆霍兹共振腔",在共振频率上產生逆共振,使得低音扬声器背向辐射声的相位被倒转过来,与前向辐射声同相叠加。倒相箱的这一特点决定它有较高的灵敏度和低频特性。倒相式音箱是按照”亥姆霍兹共振器”的原理工作的。它与密闭式音箱的不同之处,就是在音箱的前面装上筒形的倒相孔,使箱体内外的空气沟通。如果合理的设计倒相管的尺寸和位置,可以使原来喇叭盆体后面发出的声波,再通过倒相孔在某一频段倒相,使其和喇叭前面发出的声波迭加起来,变成同相辐射,说的详细些,就是倒相箱要借助音箱中的空气,以及倒相孔中空气柱的振动,并且依靠音箱后板的反射作用,将扬声器后面的声波反相 180 度,再由倒相孔将这部分声波传送出来,以使这部分声波与扬声器直接发出的声波同相,这就增加了低频的辐射能量。
倒相式音箱和封闭式音箱相比,具有以下优点:它进一步扩展了音箱的低频下限,一般可达到 20Hz ,并减少了其下限处声波的非线性失真。同时,由於倒相管的使用,还增加了箱内的体积,提高了效率。不但如此,同一隻单体装在合适的倒相箱中,会比装在同体积的密闭箱中,所得到的低频声压要高出 3db,就是更有益於低频部分的表现。但是,倒相箱对於声学设计的要求,远比密闭箱高得多,因為倒相箱存在一个固有的问题,就是在回放频率接近箱体的固有频率时,倒相声波会与扬声器正面声波相抵消,从而导致声压急剧下降。以具体表现而言,倒相箱儘管低频下限较低,但接近下限时声压下降极快,而且倒相箱的瞬态即反应速度,往往要比密闭箱差,这就导致倒相箱设计不好时,低音虽然比较低,但很容易混浊,音质很差。此外,还必须保证箱体不能有非常规的声洩漏,比如螺丝不紧、扬声器螺丝孔或板间的缝隙处有噗噗的漏气声等。倒箱孔的截面积必须与振动锥体的有效面积相等或略小一些,开口直径太小,在倒相管中的空气流速就会加大,增加了摩擦损失。
简易的的扬声器选择方法,首先要看音箱材质,塑胶的最差,由喇叭发音原理中,了解单体是靠共振来发音的,而塑胶外壳的共振声最差。木质音箱会比较好些,若是甘蔗板作的音箱也不好,密集板的音箱会有较好的表现;密集板又分為二、四及六分,越厚共振干扰越小,但相对的成本也越高。一般书架型喇叭都採用四分,而 ND-100 却採用六分密集板,因此,在选扬声器时,可用手敲击全部外壳,声音越平均的音箱越佳,那代表音箱的构造密度较平均,故共振干扰较少。
分频器:
其实分频器对整个音响设备来说,是一个很不得已的情况下,所採用的一项设备,因為到目前為止,还没有一家喇叭单体的製造厂,能生產製造一个完美的全音域的喇叭,来完整詮释一个完整的音频信号,所以不得不採用分频器,将信号分成高、中、低频信号,再传递给高、中、低音单体,虽然分音的目的达到了,但分频器内部的被动原件,却也消耗掉扩大机的输出功率。所以,如果一个喇叭单体,能做到完美的全音域,也就是说它能包办全部频率,那根本就不需要分频器,可惜目前好像还没有这种技术,可以做出理想的全音域单体,所以市面上看得到的扬声器几乎都是两音路、三音路及三音路以上的系统。
由於高、低音单体间,必须有两者皆可工作的频率,但又不希望实际发声时,同一个频率两者都一齐「全力」发音,所以就有了分音器的存在。如果拆开喇叭箱,您会看到一些电线及一些被动式零件,例如电容、电阻及电感,而这些零件就是组成这个扬声器的分频网路,俗称分频器的主要元件。有些製造商是将这些零件焊在电路板上,有些是直接焊在喇叭单体上,两种方式各有优缺点, ND-100 经多方审慎评估后,决定採用后者,其实不管用何种方式组合,它们的功能就是分频。所谓分频器,顾名思义就是把" 20~20KHz " 的声音分成几个频段,分别送往对应的高、中、低音不同的单体。由於音频信号的频谱范围很宽,所以要使用同一个喇叭单体,来詮释 20 ~ 20KHz 的整段频率响应信号是不可能的,因為一般 12寸以上大口径喇叭单体,低音特性很好,失真不大,但超过 1.5KHz 的信号,它的表现就很差了;1 ~ 2 寸的高音喇叭单体,播放 3KHz 以上的信号性能很好,但无法播放中音和低音信号。分频网路就是利用电容电阻及电感,将扩大机发出的信号,在某一频率以上过滤掉(Low PASS俗称低通),或以下过滤掉(HI-PASS俗称高通 ),或上下过滤掉(BAND PASS俗称带通),再传送到扬声器每一支喇叭单体,在最佳特性范围内工作,发挥整体分工组合效果。有人称呼这些不需外加电源之分音器谓之被动分音器。
何谓分频点?
分频点是多少 HZ ?这关系著扬声器计的命脉,二音路扬声器只要一个分频点,用以区分低音与中高音的界限;也就是当扬声器接收扩大机的电流时,所得到的电流量有大有小,如何将之用来啟动低音单体或高音单体,要有一个可依据的数据,这个数据就是分频点,而决定这组数据的就是分频器,而由分频器的数量,可决定扬声器是多少音路设计,故分频器设计的优劣,可直接影响扬声器的性能。例如三音路喇叭,有二个分频器,控制低音、中音及高音输出,喇叭假设标示分频点是【400~4000HZ】,即400Hz以下的低音,由低音单体发音,400~4000Hz 的部份,由中音单体发音,4000Hz 以上属高音,由高音单体发音,在精良的控制下,我们才可容易分辨声音的高低,故分频点的标示很重要。其实人声和各种乐器声,是一种随机信号,其波形十分复杂;可听声音的频率范围,一般可达20Hz~20KHz,其中语言的频谱范围约在 150HZ ~ 4KHZ 左右;而各种音乐的频谱范围,可达 40Hz~18KHz 左右。其平均频谱的能量分布為:低音和中低音部分最大,中高音部分次之,高音部分最小 ( 约為中、低音部分能量的1/10 ) ; 人声的能量主要集中在 200Hz~35KHz 频率范围,这些可听随机信号幅度的峰值,比它的平均值皆大 10 ~ 15db (甚至更高一点)。因此,扬声器要能正确地播放出这些随机信号,保证播放的音质优美动听,扬声器必须具 有宽广的频率响应特性,足够的声压级和大的信号动态范围。我们希望能用相对较小的信号功率输入,获得足够大的声压级,就需要求扬声器具有高效率的电功率转换成声的灵敏度。此外我们还要求扬声器系统,在输入信号适量过载的情况下,不会受到损坏,即是要有较高的可靠性。
何谓主动式喇叭及被动式喇叭?
主动式(active)喇叭:
主动式(active)喇叭,是将喇叭和驱动它的扩大机电路做在一起,驱动其喇叭单体是靠内建扩大机,而非外接扩大机。一般常见的主动式喇叭有:超低音喇叭、多媒体喇叭、和落地型喇叭的低音部份。消费者在比较各家扩大机时,应注意音响店在展示时所推动的大型喇叭,是否為主动式的?若是,此主动式喇叭表现很好时,并不是外接扩大机的功劳。至於要如何判断喇叭是主动或是被动的,可检查喇叭后面接线,只接一条喇叭线的,它就是被动喇叭;相反的如果喇叭后面除了接喇叭线外,还接了AC电源线,那它就是主动的.
被动式(passive)喇叭:
被动式的喇叭,是将喇叭和分频线路做在一起,内部没有扩大机,因此它需要一部外接的扩大机。一般市面上看到的喇叭,多属於被动式的分音(包括 ND-100 ),被动分音网路是由电阻、电容、电感 ( R,C,L )等担任,这些都是被动元件,被动式分音器除了分音外,还要考虑单体间的阻抗和效率,还有喇叭单体因频率改变而变动的阻抗。
结论
扬声器大多具有个性,也就是说每种扬声器都有某种特殊的音色,这在选择购买时是一定要加以注意的。不少製作良好的扬声器之间,往往只存在个人喜好问题,而非优劣之分,而且在刻意佈置出来的试听室的聆听环境下,对音响器材的音乐性、声像定位和立体感的差别,又很难听得出来。不同扬声器的表现,会有不同特质的美,可说各有所长,声音之美与其它艺术般,随著拥有者的美感认知,而展现不同的美感。
您知道环绕音响器材用声音和聆听者「沟通」的工具是什麼吗?没错,它就是喇叭。从物理的角度来看,喇叭是一个把电能转為机械振动再扰动空气变成声音的「换能器」,也是整套音响系统最接近耳朵的器材,它的重要性不言可喻。至於这个「换能器」的性能,是不是能够把原有的信号原原本本地转换成声音,中间会不会漏失一些信号,转换的过程中会產生失真的多寡就决定了喇叭的性能。即使您前面的器材用得再好,信号处理得再完善,最后还要看喇叭「答应不答应」,您才能确定能不能享受美好的声音。
AV喇叭包括哪些东西?
环绕音响系统和两声道音响系统,最大的差别就在於喇叭数量的多寡。从音响发展的歷史来看,从单声道、立体声(二声道)到多声道(环绕音响),对「音场」的描述是愈来愈具体。单声道系统,声音就是在前方中央,没有左右之分;而演进到立体声之后,音场就有左右之分,您可以听得到吹萨克司风的乐手站在中央、Double Bass在右边、爵士鼓在左边,确实比起单声道系统已经改进了不少,但在正常的情况下,立体声系统所呈现出的音场仅止於「聆听者座位的前方」,而环绕音响系统还加入了环绕喇叭,使整个音场再向后延伸,包覆聆听者的座位,您不只可以听到前方乐手的演奏,您还可以听到听眾在您的后方、侧方的喝采欢呼声,让您完全进入演奏的现场,这就是环绕音响系统的魅力。
环绕音响系统要包含哪些喇叭才算完整?一套完整的环绕音响喇叭系统通常包括两支主声道喇叭、一支中央声道喇叭、两支环绕喇叭和一支超低音喇叭,我们就先从各声道喇叭负责的区域开始说起。
环绕系统的喇叭如何分工
就两声道音响来说,左、右声道喇叭负责全部的声音,然而对环绕系统而言,左右声道所表现的只是「音场的一部分」而已。我先举左声道喇叭為例,不论是Dolby Pro-Logic、Dolby Digital(AC-3)、dts或是THX系统,左声道喇叭所负责的区域是从音场的左侧到前方中央偏左的部分,而右声道喇叭所负责的区域是从音场的右侧到前方中央偏右的部分,我这麼说,您搞糊涂了吗?没关系,我再讲明白一点:在两声道系统中,两支喇叭之间的音场靠的是它们之间的「结像」,因此不论是音场中央、中央偏左或是中央偏右的音像,都必须由两支喇叭共同负责;相对於环绕系统,左声道喇叭不负责前方音场中央偏右的部份,右声道喇叭也不负责前方音场中央偏左的部份,这全都是因為环绕系统中有中央声道喇叭的缘故。
中央声道喇叭负责的区域又是哪裡呢?让我这麼说好了,只要是左右声道喇叭之间的声音都有它的份,假使您已经在用投影机,打到80吋以上的银幕,左右声道喇叭的位置分踞银幕的左右两侧,这个时候,只要是出现在银幕上的东西所发出的声音,中央声道喇叭都要负责其中的一部份,不是只有对白而已。我再强调一次:凡是出现在银幕上的东西中央声道喇叭都要参一脚,不是只有对白,就是爆炸、撞车也有它的份。中央声道喇叭有多重要?只要您是用Dolby Pro-Logic、Dolby Digital、dts或是THX等等电影环绕模式,中央声道所负责的部份就佔了所有电影音效的百分之六十以上,是整个环绕系统所有的喇叭之中工作最吃重、也是最重要的一支喇叭。不过,在某些非电影用途所使用的音乐环绕模式中(音乐DSP),中央声道的工作就不是那麼吃重了。比如像Yamaha的音乐DSP模式在运作时,就乾脆把中央声道「废去武功」,由左右声道喇叭来负责前方所有的声音成分,当然,在这个时候左右声道喇叭才是整个环绕系统中的要角。
「上方音场」怎麼来的?
环绕音响系统之所以能够营造出完全覆盖聆听座位的音场,最主要的原因就是因為有环绕喇叭这项配备。您或许会觉得有些奇怪,不过就是座位后面多了一对喇叭吗?应该也就是前面和后面有声音罢了,你说「覆盖」是什麼意思?通常环绕喇叭我们建议高度高於头部至少2英迟,而环绕系统中我们所谓的「上方音场」实际上是两支环绕喇叭和前方三声道喇叭同时发声,结像在聆听座位头顶上的结果;而左侧方的音场则是由左声道喇叭与左环绕喇叭同时发声而结像;右侧方的音场则是由右声道喇叭与右环绕喇叭同时发声而结像,后方的音场则是由左环绕喇叭与右环绕喇叭发声结像而成。
在两声道系统上,或许您用了很好的器材、很好的喇叭,加上您替喇叭摆位的功力与经验,或许您可以听到的不只是音像左右的差异,就连音像的深浅、高度都能够表现X来,但是,这也儘止於「聆听座位前方的音场」,音场最多只能到您的侧方,永远不会完全覆盖聆听座位,更别说是座位的后方有音场了。环绕音响系统正是因為有环绕喇叭这项配备,才可以完整地创造出一个三度空间的音场,只要您具备调整环绕音响系统的知识,您可以不必用到高价的器材、高价的喇叭,一样可以营造出完整的三度空间音场,这是两声道系统很难办得到的。
所有的喇叭都有一个共同点,那就是低音单体比高音单体大,想要得到足够的低音,就必须能推得动更多的空气才行,相对地,低音单体所消耗的电能也远较中高音单体来得高,想必扩大机推动起来会较為吃力。家用环绕系统裡,為了不使中央声道喇叭挡到银幕,通常中央声道喇叭的体积都不大,因此中央声道喇叭不能够装上更大的低音单体、箱内的容积也受到限制,而不能够有良好的超低频延伸,这个时候就需要由主声道喇叭来负担原先中央声道的极低频,如果主声道喇叭的体积也不大,整套环绕系统的极低频就不理想。然而只要主声道喇叭低频延伸够好就行了吗?这个问题并没有想像中的单纯,其中关连到推动主声道的功率扩大机是不是能够把主声道驾驭得很好,是否能够负荷的了主声道喇叭低音单体所需要的大量电能,而大多数的AV玩家所使用的AV中心功率与电流输出能力都有限,能否把极低频推得好值得怀疑。
為什麼要有超低音?
其次,低频的波长远较中高频的波长长了非常多倍,相对地低音单体相对於空间的影响也更為敏感,因此您為了顾及音场宽度与音像的定位,将主声道喇叭摆好时,事实上可能只是对中高音有利而已,对低频的响应可能是很糟糕的状况;相反地,如果您只是顾及低频的响应来调整喇叭的摆位,其结果可能是音像的定位变得一蹋糊涂。在这样的使用条件之下,您就必须在音场表现与低频表现之间取得一个「妥协」的平衡点。或许您想要问:我不要妥协,两者我都要最好!有解决的办法吗?答案是肯定的。
最彻底的解决方法,就是把超低音的部份与其他部份分离开来,自己独立做成一个喇叭,这就是超低音喇叭。这个概念并不是只有用在环绕音响系统而已,实际上像两声道音响系统中也有这样的產品,例如著名的Genersis 1就把超低音的部份独立出来做成超低音柱,用特製的伺服扩大机来推动,不但可以将音场调好,还可以个别调整超低音喇叭的位置,以求得超低音与空间的最佳响应。独立的超低音喇叭除了克服了一部份摆位上的难题之外,更重大的意义是「让低音更有效率」,这怎麼说呢?您还记得在环绕处理机或AV中心上面的超低音信号输出端子(Subwoofer Out)吧?在超低音信号输出之前,除了要将各声道的信号汇集起来之外,它还要通过一个重要的电路,那就是「低通滤波器(LPF,Low Pass Filter)」,把极低频以上频段给过滤掉,只保留超低音信号输出,这相当於是替超低音喇叭作「主动式电子分音」的动作,这麼一来,推动超低音的放大电路等於「直接」驱动超低音单体,中间没有经过被动式的分音网路而使放大电路的功率消耗在被动式分音器上。
从另一方面来看,在环绕音响系统之中,如果您配备了超低音喇叭,主声道、中央声道及环绕喇叭的体积都不需要做得太大,低频响应只要能延伸到60Hz左右就已经够用了,对空间大小受限的居家空间来说,能够缩小这「一堆」喇叭的体积,在装设、摆位上能够更具有弹性;况且,主声道、中央声道及环绕喇叭的极低频信号已经在环绕音效处理器中已经先被过滤掉了,推动这些喇叭的功率放大电路无须再去负担超低音的功率需求,只需要把低频上段和中高频推好就行了,工作自然轻鬆了许多。因此我们常说超低音喇叭是环绕音响系统中不可缺少的配备,特别是使用AV中心的玩家更是如此。
AV喇叭和Hi-Fi喇叭的差异,主声道喇叭、中央声道喇叭、环绕喇叭与超低音喇叭的结构有何不同?
从前面的叙述,您应该能够了解各声道喇叭在环绕音响系统中所扮演的角色,各声道喇叭都有其功能上的必然性,它们的装设位置与负责的范围皆不相同,在喇叭结构的设计上也必须依照各自不同的需要,做出不同的设计来符合要求。整体上来看,一个理想的家庭电影院所使用的喇叭就像是「电影院专业系统的缩小版」,因此这些喇叭的设计概念,只要是以电影播放為第一考量因素的话,它们的设计概念事实上是与电影院的专业系统相同的。
前方三声道喇叭(包括主声道与中央声道喇叭)的设计重点主要是在於喇叭声音扩散角度的控制,主要的目的是希望能够减少前方三声道喇叭对地板与天花板的一次反射音,让聆听者可以听到最多的直接音,在一次反射音的成分降低之后,聆听者就可以清晰地听到前方音像精準的定位。在另一方面,环绕音响系统本来就是适合「眾人共赏」的娱乐,因此它还必须能够涵盖更大的聆听范围,让座位偏右的观眾可以听得清楚左声道喇叭的声音,座位偏左的观眾也可以听得清楚右声道喇叭的声音,而為了配合前述的两项要求,只要是针对电影用途所设计的前方各声道喇叭,都会严格地限制高音的垂直扩散角,并且尽力地使水平扩散角度更為宽广,像THX认证的家庭剧院喇叭,我们就经常看到它前方三声道喇叭在高音的部份使用号角,以控制扩散角度,或是以三支高音单体紧靠垂直排列的方式,藉由高音单体间的相互干涉来限制垂直扩散角。正是因為THX的前方三声道喇叭是限制垂直扩散角并使水平扩散角更宽的「单向扩散」特性,所以您不应该把喇叭横过来摆,笔者知道有许多THX喇叭用户為了不使中央声道挡到银幕,把喇叭横过来摆,这是绝对错误的作法,除非您的以把三隻高音单体转向90度,否则您得到的将会是非常糟糕的效果。
除了THX喇叭之外,其他的喇叭又是怎麼设计的呢?有些对AV喇叭内行的厂商它们知道该怎麼做,其中的重点就在於如何使前方三声道有精準的定位,要达到这样的目的,使用的手法不只一种,其中的一种方法是在设计上尽量减少音箱正面障板的面积以减少高音绕射所造成的影响,同时各单体的距离较為靠近也更接近点音源发音的情况。另外还有的设计是採用同轴单体或是仿同轴点音源的设计,採用同轴单体的例子像大家耳熟能详的Tannoy、KEF就是。而仿同轴点音源的例子各位也不会陌生,您可以看看自己家裡的中央声道喇叭是不是中间一颗高音单体,对称的两侧各有一颗中低音单体呢?没错,这就是仿同轴点音源的设计。仿同轴点音源的设计并不是只有使用在AV喇叭上,在录音室监听喇叭和Hi-end喇叭之中也有相同的设计,像是Westlake、Dynaudio Accoustics、Donlavy、Dontech……等等也有非常多的例子,它们共通的特性就是音像的定位极為精确。
环绕喇叭的责任何在?
环绕喇叭的设计方式和前方三声道喇叭有著极大的不同,在电影院裡,都是使用许许多多的环绕喇叭把整个戏院「包围起来」,如果府上的视听空间够大,您当然也可以这麼做,然而顾虑到现实的问题,大多数的家庭环境只能使用一对环绕喇叭。如果只使用一对环绕喇叭,环绕喇叭就必须具备良好的扩散性,否则您听到的环绕音场可能是「有前、有后,中间空空的,前后连贯不起来」。為了使喇叭本身具有良好的扩散性,有许多了环绕喇叭作成双面发声的设计:既然一个发声面扩散性有限,就作成两个发声面吧!双面发声喇叭又分為Bipolar与Dipolar两种,也有的喇叭可以切换这两种模式的(如Polk Audio的LS f/x),两者之间的原理所代表的意义与摆位方式说起来又是一串长篇大论,您如果想要更多了解一些,请参照本刊第十四期「AV实验室」裡面有完整的解说。
如果您使用的那一对环绕喇叭并不是双面发声,而是传统喇叭的单面发声设计,想要营造良好的包围感与前后音场的连贯性就完全无望了吗?这也未必!以前我曾经在本刊的「AV实验室」专栏裡提供给各位两种利用墙面的反射,来营造包围感的环绕喇叭摆位方式,一种是「侧方后向摆位法」,另外一种则是「后方侧向摆位法」,这两种摆位方式都非常有效,唯一需要顾虑的,就是您视听室后方的墙面必须对称。在环绕喇叭架设的高度方面,喇叭至少必须高於聆听者(坐著的时候)头顶二英迟以上、还必须低於天花板1.5英迟以上,视您实际的装设位置,在这个范围之内选择最适当的高度。
主动式超低音较好用
把超低音喇叭做个简单的分类,大致可分為主动式超低音与被动式超低音两种。主动式超低音喇叭内部已经包含主动式的低通滤波器(有些厂牌的没有)和推动超低音单体所需的功率放大电路,因此它只需要环绕音效处理机或AV中心送超低音信号过来,使用主动式超低音自己内部的功率放大器就可以推动超低音单体,完全不需要「吃」到多声道后级或AV中心的功率,因此,為了节约预算和让主声道扩大机轻鬆工作的理由,我通常建议买主动式超低音比较好用。
被动式超低音有两种接法,第一种接法是取出环绕音效处理机或AV中心超低音信号,用额外的后级扩大机来推超低音喇叭,这种接法也不会吃主声道扩大机的功率;另外一种接法则是俗称的「3D接法」,先在环绕处理机上把主喇叭设定成「Large」(或是SW设在「None」),此时主声道扩大机是全频段输出(包括100Hz以下的极低频),喇叭线经由扩大机先送进被动式超低音喇叭,再由超低音喇叭的卫星喇叭接续端子连接到主声道喇叭,这种接续方式大多数用在较為廉价的喇叭系统,它有以下的两项缺点:第一、主声道扩大机必须负担推动被动式超低音所需的能量,推动上较為吃力。第二、主声道喇叭与主声道扩大机之间还要经过被动式超低音喇叭,难免会损失一部份的音质与细节。
喇叭的声音可以「看」得出来?
嘿!你们杂誌不是说要「耳听為凭」吗?如果喇叭的声音可以「看得出来」,那麼你们这些写评论的不是都要失业了?
经验老道的评论员只要看一看这一款喇叭用什麼喇叭单体、採用哪一种音箱结构,这款喇叭的设计者以前开发过那些產品,再看一看数据规格,这个评论员可能在试听之前早就已经心裡有数了,大概已经猜到这款喇叭好几成的表现了,甚至於连设计者的心裡怎麼想都还可以略知一二,实际试听喇叭的时候可能只是再次印证而已。关於这些判断的「经验法则」,如果就我所知道的把它讲完,只怕主编会告诉我:乾脆整本杂誌都给你写算了!既然不能告诉您经验法则,但是我要在这儿告诉您的是--怎麼看懂喇叭的性能规格表中几个重要的项目。
频率响应:35Hz-20kHz±2dB
这项数据可能是您最关心的,前面的数字(35Hz)表示的是低频的延伸,数字愈小,低频的延伸愈好,能够发出愈低沉的低音。后面的数字(20kHz)表示的是高频的延伸,数字愈大,高频的延伸愈好,能够表现的高频泛音也就愈充分。后面的±?dB表示频率响应的偏差值,数字愈小愈好。这个数据还有一个可以投机取巧的地方,比如说我写频率响应:35Hz-20kHz,后面的±多少dB不写,事实上在35Hz的时候响应可能是-3dB,可能是-6dB,甚至於还有可能是-12dB!到底在35Hz的时候低音的衰减是什麼样的情况?除了仪器测试之外,只有你猜、我猜、大家一起猜了。
至於低频响应的数字,对AV用途的主喇叭、中央声道和环绕喇叭来说,并不是绝对重要的,我会这麼说的理由主要是因為在AV系统中绝大多数的情况下,100Hz以下的低频都已经交超低音喇叭去处理了,因此除了超低音之外,其他各声道喇叭的低频响应不需要太苛求,一般书架式喇叭大小的產品,低频也都能够延伸到60Hz左右,已经是很够用了,反正极低频都交由超低音喇叭去负责,如果您是基於低频延伸的理由而买了落地式喇叭,在环绕音响系统中的意义并不大。相反地,以小喇叭来组成系统,再配合性能优异的超低音喇叭,也是可以表现强大的震撼力。
喇叭阻抗是什麼?
喇叭的阻抗标示是您购买扩大机(或AV中心)的重要参考数据。一般来说,四欧姆以下的喇叭我们把它称為低阻抗喇叭,对电流输出有限的AV中心来说,除非这款低阻抗喇叭的效率很高、您的视听环境不大,再加上您用的AV中心过载保护电路做得很好,否则当系统以大音量输出时将有可能烧掉您的机器!有些AV中心或扩大机在机器的后面(喇叭端子的旁边)会清楚写著「喇叭阻抗必须高於多少欧姆」,就是因為顾及机器的电流输出能力的缘故,您硬要接更低阻抗的喇叭,还是会有声音发出来,只是您有可能在大音量的时候发生以下三种状况:第一种状况是听到严重的失真;第二种状况是保险丝烧掉或是保护电路暂时跳开,您听到的是声音忽然不见了;最不幸的一种状况是机器烧掉了,还跑出直流「顺便」把喇叭也给烧了,乾脆「同归於尽」,够惨烈吧!
效率:95dB/w/m
这项规格可以告诉您喇叭好推不好推,以上的数据显示:这支喇叭当扩大机以一瓦功率推动时,在一公尺的地方可以测得95分贝的音压,数字愈高,表示愈好推,扩大机的输出功率即使不大,也能推出很大的声响。通常我们习惯把90dB以上的喇叭称為「高效率喇叭」。另外您还有可能看到一种喇叭效率的标示方式:95dB(2.83v/m),这是表示当扩大机输出2.83伏特的交流信号推动这支喇叭时,在一公尺的地方可以测得95分贝的音压;如果以这种方式标示您还必须参考喇叭的阻抗是几欧姆,您才能知道这个数字是在几瓦功率时测得,如果喇叭的阻抗是八欧姆,表示是在扩大机输出功率為一瓦时测得,假使喇叭的阻抗是四欧姆,表示是在扩大机输出功率為二瓦时测得。
喇叭箱的结构、几路分音、几阶分音、分音器的零件选用、单体的材质与结构、单体的排列方式……等等,对实际的声音有什麼影响,往往要看设计是否完善与製作是否精良而定,光从资料上来看是可以「知其然」,还是无法窥得全貌,想要「知其所以然」,这就要看评论员的功力和文字表达能力能让读者们了解多少,当然最后您到底喜欢不喜欢这些喇叭的声音,我还是那句老话--耳听為凭。
先从喇叭开始选起
当您决定要买一套环绕音响系统之前,您必须先确定AV空间,在确认环境的因素之后,开始挑选器材的时候,我通常会建议您先从喇叭选起,先决定您要哪一组喇叭之后,您知道它的效率与阻抗,您才能够知道哪一种AV中心或扩大机可以驾驭这一套喇叭。倘若您的预算很紧,应该避免选低效率、低阻抗的喇叭,以免在买扩大机的时候预算爆炸,或是妥协之后买来的机器根本推不动喇叭,日后还要添加或更换机器,都是既麻烦又浪费钱的一件事。在本篇的最后,笔者还是提醒您:如果您不是一位相当具有玩音响经验的高手,请儘可能选用同一厂牌最好是同一系列的中央声道、主声道与环绕喇叭,这样整个系统的音色才能够有最佳的协调性;最后再加上您对机器的调整、空间的掌握与喇叭的摆位功夫,就能够将环绕系统的音场与音色真正地融合為一体。不论您的器材多贵、多便宜,调整搭配得宜才是高手!在AV的世界裡「以小吃大」小兵立大功的例子不在少数,这也是笔者经常拿来「吓唬人」的把戏,请大家多加油!
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