1、揚聲器（喇叭）相關知識一 喇叭概述揚聲器是一種把電信號轉換成聲音信號的電聲器件。確切地說，揚聲器的工作實際上是把一定范圍內(nèi)的音頻電功率信號通過換能方式轉變?yōu)槭д嫘〔⒕哂凶銐蚵晧杭壍目陕犅曇簟?揚聲器的種類很多，分類方式也五花八門，一般可根據(jù)其工作原理、振膜形狀以及放聲頻率范圍來分類。 一、揚聲器的構造 我們最常見的電動式錐形紙盆揚聲器。電動式錐形揚聲器即過去我們常說成紙盆揚聲器，盡管現(xiàn)在振膜仍以紙盆為主，但同時出現(xiàn)了許多高分子材料振膜、金屬振膜，用錐形揚聲器稱呼就名符其實了。錐形紙盆揚聲器大體由磁回路系統(tǒng)（永磁體、芯柱、導磁板）、振動系統(tǒng)（紙盆、音圈）和支撐輔助系統(tǒng)（定心支片、盆架、墊邊）等三

2、大部份構成。 1、音圈：音圈是錐形紙盆揚聲器的驅動單元，它是用很細的銅導線分兩層繞在紙管上，一般繞有幾十圈，放置于導磁芯柱與導磁板構成的磁疑隙中。音圈與紙盆固定在一起，當聲音電流信號通入音圈后，音圈振動帶動著紙盆振動。 2、紙盆：錐形紙盆揚聲器的錐形振膜所用的材料有很多種類，一般有天然纖維和人造纖維兩大類。天然纖維常采用棉、木材、羊毛、絹絲等，人造纖維剛采用人造絲、尼龍、玻璃纖維等。由于紙盆是揚聲器的聲音輻射器件，在相當大的程度上決定著揚聲器的放聲性能，所以無論哪一種紙盆，要求既要質輕又要剛性良好，不能因環(huán)境溫度、濕度變化而變形。 3、折環(huán)：折環(huán)是為保證紙盆沿揚聲器的軸向運動、限制橫向運動而設

3、置的，同時起到阻擋紙盆前后空敢流通的作用。折環(huán)的材料除常用紙盆的材料外，還利用塑料、天然橡膠等，經(jīng)過熱壓粘接在紙盆上。 4、定心支片：定心支片用于支持音圈和紙盆的結合部位，保證其垂直而不歪斜。定心支片上有許多同心圓環(huán)，使音圈在磁隙中自由地上下移動而不作橫向移動，保證音圈不與導磁板相碰。定心支片上的防塵罩是為了防止外部灰塵等落入磁隙，避免造成灰塵與音圈摩擦，而使揚聲器產(chǎn)生異常聲音。 二、場聲器的分類 按工作原理分類：按工作原理的不同，揚聲器主要分為電動式揚聲器、電磁式揚聲器、靜電式揚聲器和壓電式揚聲器等。 1、電動式揚聲器：這種揚聲器采用通電導體作音圈，當音圈中輸入一個音頻電流信號時，音圈相當于

4、一個載流導體。如果將它放在固定磁場里，根據(jù)載流導體在磁場中會受到力的作用而運動的原理，音圈會受到一個大小與音頻電流成正比、方向隨音頻電流變化而變化的力。這樣，音圈就會在磁場作用下產(chǎn)生振動，并帶動振膜振動，振膜前后的空氣也隨之振動，這樣就將電信號轉換成聲波向四周輻射。這種揚聲器應用最廣泛。 2、電磁式揚聲器：也叫舌簧式揚聲器，聲源信號電流通過音圈后會把用軟鐵材料制成的舌簧磁化，磁化了的可振動舌簧與磁體相互吸引或排拆，產(chǎn)生驅動力，使振膜振動而發(fā)音。 3、靜電式揚聲器：這種揚聲器利用的是電容原理，即將導電振膜與固定電極按相反極性配置，形成一個電容。將聲源電信號加于此電容的兩極，極間因電場強度變化產(chǎn)生

5、吸引力，從而驅動振膜振動發(fā)聲。 4、壓電式揚聲器：利用壓電材料受到電場作用發(fā)生形變的大原理，將壓電動元件置于音頻電流信號形成的電場中，使其發(fā)生位移，從而產(chǎn)生逆電壓效應，最后驅動振膜發(fā)聲。 按振膜形狀分類：揚聲器主要有錐形、平板形、球頂形、帶狀形、薄片形等。 1、錐形振膜揚聲器：錐形振膜揚聲器中應用最廣的就是錐形紙盆揚聲器，它的振膜成圓錐狀，是電動式揚聲器中最普通、應用最廣的揚聲器，尤其是作為低音揚聲器應用得最多。 2、平板揚聲器：也是一種電動式揚聲器，它的振膜是平面的，以整體振動直接向外輻射聲波。它的平面振膜是一塊圓形峰巢板，板中間是用鋁箔制成的峰巢芯，兩面蒙上玻璃纖維。它的頻率特性較為平坦，

6、頻帶寬而且失真小，但額定功率較小。 3、球頂形揚聲器：球頂形揚聲器是電動式揚聲器的一種，其工作原理與紙盆揚聲器相同。球頂形揚聲器的顯著特點是瞬態(tài)響應好、失真小、指向性好，但效率低些，常作為揚聲器系統(tǒng)的中、高音單元使用。 4、號筒揚聲器：號筒揚聲器的工作原理與電動式紙盆揚聲器相同。號筒揚聲器的振膜多是球頂形的，也可以是其他形狀。這種揚聲器和其他揚聲器的區(qū)別主要在于它的聲輻射方式，紙盆揚聲器和球頂揚聲器等是由振膜直接鼓動周圍的空氣將聲音輻射出去的，是直接輻射，而號筒揚聲器是把振膜產(chǎn)生的聲音通過號筒輻射到空間的，是間接輻射。號筒揚聲器最大的優(yōu)點是效率高、諧波失真較小，而且方向性強，但其頻帶較窄，低頻

7、響應差。所以多作為揚聲器系統(tǒng)中的中、高音單元使用。 按放聲頻率分：可分為低音揚聲器、中音揚聲器、高音揚聲器、全頻帶揚聲器等。 1、低音揚聲器：主要播放低頻信號的揚聲器稱為低音揚聲器，其低音性能很好。低音揚聲器為使低頻放音下限盡量向下延伸，因而揚聲器的口徑做得都比較大，一般有200mm、300-380mm等不同口徑規(guī)格的低音揚聲器，能隨大的輸入功率。為了提高紙盆振動幅度的容限值，常采用軟而寬的支撐邊，如像皮邊、布邊、絕緣邊等。一般情況下，低音揚聲器的口徑越大，重放時的低頻音質越好，所承受的輸入功率越大。 2、中音揚聲器：主要播放中頻信號的揚聲器稱為中音揚聲器。中音揚聲器可以實現(xiàn)低音揚聲器和高音揚

8、聲器重放音樂時的頻率銜接。由于中頻占整個音域的主導范圍，且人耳對中頻的感覺較其他頻段靈敏，因而中音揚聲器的音質要求較高。有紙盆形、球頂形和號筒形等類型。作為中音揚聲器，主要性能要求是聲壓頻率特性曲線平擔、失真小、指向性好等。 3、高音揚聲器：主要播放高頻信號的揚聲器稱為高音揚聲器。高音揚聲器為使高頻放音的上限頻率通達到人耳聽覺上限頻率20khz，因而口徑較小，振動膜較韌。和低、中音揚聲器相比，高音揚聲器的性能要求除和中音單元相同外，還要求其重放頻段上限要高、輸入容量要大。常用的高音揚聲器有紙盆形、平板形、球頂形、帶狀電容形等多種形式。 4、全頻帶揚聲器：全頻帶揚聲器是指能夠同時覆蓋低音、中音和

9、高音各頻段的揚聲器，可以播放整個音頻范圍內(nèi)的電信號。其理論頻率范圍要求是從幾十hz至20khz，但在實際上由于采用一只揚聲器是很困難的，因而大多數(shù)都做成雙紙盆揚聲器或同軸揚聲器。雙紙盆揚聲器是在揚聲器的大口徑中央加上一個小口徑的紙盆，用來重放高頻聲音信號，從而有利于頻率特性響應上限值的提升。同軸式揚聲器是采用兩個不同口徑的低音揚聲器與高音揚聲器安裝在同一個中軸線上。 三、揚聲器的性能指標 揚聲器是揚聲器系統(tǒng)（俗稱音箱)中的關鍵部位，揚聲器的放聲質量主要由揚聲器的性能指標決定，進而決定了整套的放音指標。揚聲器的性能指標主要有額定功率，額定阻抗、頻率特性、諧波失真、靈敏度、指向性等。 揚聲器的性能

10、優(yōu)劣主要通過下列指標來衡量： 1、額定功率（w） 揚聲器的額定功率是指揚聲器能長時間工作的輸出功率，又稱為不失真功率，它一般都標在揚聲器后端的銘牌上。當揚聲器工作于額定功率時，音圈不會產(chǎn)生過熱或機械動過載等現(xiàn)象，發(fā)出的聲音沒有顯示失真。額定功率是一種平均功率，而實際上揚聲器工作在變功率狀態(tài)，它隨輸入音頻信號強弱而變化，在弱音樂及聲音信號中，峰值脈沖信號會超過額定功率很多倍，由于持續(xù)時間較短而不會損壞揚聲器，但有可能出現(xiàn)失真。因此，為保證在峰值脈沖出現(xiàn)時仍能獲得很好的音質，揚聲器需留足夠的功率余量。一般揚聲器能隨的最大功率是額定功率的2-4倍。 2、頻率特性（hz） 頻率特性是衡量揚聲器放音頻帶

11、寬度的指標。高保真放音系統(tǒng)要求揚聲器系統(tǒng)應能重放20hz-2000hz的人耳可聽音域。由于用單只揚聲器不易實現(xiàn)該音域，故目前高保真音箱系統(tǒng)采用高、中、低三種揚聲器來實現(xiàn)全頻帶重放覆蓋。此外，高保真揚聲器的頻率特性應盡量趨于平坦，否則會引入重放的頻率失真。高保真放音系統(tǒng)要求揚聲器在放音頻率范圍內(nèi)頻率特性不平坦度小于10db。 3、額定阻抗（） 揚聲器的額定阻抗是指揚聲器在額定狀態(tài)下，施加在揚聲器輸入端的電壓與流過揚聲器的電流的比值。現(xiàn)在，揚聲器的額定阻抗一般有2、4、8、16、32歐等幾種。 揚聲器額定阻抗是在輸入400hz信號電壓情況下測得的，而揚聲器音圈的直流電阻r直0.9r額。 4、諧波失

12、真（tmd%） 揚聲器的失真有很多種，常見的有諧波失真（多由揚聲器磁場不均勻以及振動系統(tǒng)的畸變而引起，常在低頻時產(chǎn)生）、互調(diào)失真（因兩種不同頻率的信號同時加入揚聲器，互相調(diào)制引起的音質劣化）和瞬態(tài)失真（因振動系統(tǒng)的慣性不能緊跟信號的變化而變化，從而引起信號失真）等。諧波失真是指重放時，增加了原信號中沒有的諧波成份。揚聲器的諧波失真來源于磁體磁場不均勻、振動膜的特性、音圈位移等非線性失真。目前，較好的揚聲器的諧波失真指標不大于5%。 5、靈敏度（db/w） 揚聲器的靈敏度通常是指輸入功率為1w的噪聲電壓時，在揚聲器軸向正面1m處所測得的聲壓大小。靈敏度是衡量揚聲器對音頻信號中的細節(jié)能否巨細無遺地

13、重放的指標。靈敏度越高，則揚聲器對音頻信號中所有細節(jié)均能作出的響應。作為hi-fi揚聲器的靈敏度應大于86db/w。 6、指向性 揚聲器對不同方向上的輻射，其聲壓頻率特性是不同的，這種特性稱為揚聲器的指向性。它與揚聲器的口徑有關，口徑大時指向性尖，口徑小時指向性寬。指向性還與頻率有關，一般而言，對250hz以下的低頻信號，沒有明顯的指向性。對1.5khz以下的高頻信號則有明顯的指向性。 四、揚聲器的選擇 如何客觀分析喇叭產(chǎn)品？這是許多音響迷想知道的。然而若單單只從某種角度來判定何種喇叭的設計是最好的，是非常的不恰當，因為各種的設計方式有各種不同的特性，為了達到設計者主要的要求，總會有其它地方的

14、妥協(xié)，因此絕對沒有一種方式是最好或是不好。如密閉式與反射式，各有不同的特性，單就型式而言則無法論定誰是誰非，因為喇叭的設計，不只是從結構或是單體的材質來論定，必須要先根據(jù)產(chǎn)品之用途，選擇適用的單體，進而選擇板材及適合之音箱結構，最后再依據(jù)單體的頻率特性設計分音器。接下來我們將分成四項，來揭開喇叭的內(nèi)部奧秘，使樂迷更了解喇叭的特性，進而選擇自己適合的喇叭。 壹、音箱板材的選擇：音箱板材必須要視其單體的特性，來選擇適用的板材，例如單體本身在低頻的能量較不足時，便必須采用質輕而堅之板材，使單體容易藉由音箱共鳴，發(fā)出較多量感的低頻，來補足單體的缺點。因此不是板材薄的喇叭就一定差，硬的像石頭的聲音就會最

15、好。這都必須根據(jù)單體的特性，來選用最適當?shù)陌宀?，使聲音達到最佳的平衡點。一般音箱板材可分為兩類： 一、原木（非合成木）：未經(jīng)處理的木板。其密度為非均衡的質材，簡單來說，就是以手敲打原木板的每個部份，并無法獲得相同的聲音。因此在生產(chǎn)音箱時，每支喇叭在聲音及質量上均較難掌握。除非原木能夠在初始加工處理時即得到極為精密的控制與要求，否則還是只以其美麗的木紋做為外表裝飾較為適合。 二、合成木：先將木材以化學藥劑處理，使其有防水或防蛀等功效，再由高壓處理完成。例如：甘蔗板（易因潮濕而損壞）、密集板（mdf）、夾板、防水夾板（具防潮處理）及鋼琴用夾層響板（質堅且密度最高）。合成木本身的密度非常均勻，質量也

16、相當一致，且在聲音共鳴的特性上也非常的好，因此對喇叭系統(tǒng)的開發(fā)及量產(chǎn)較容易掌控。 此外，音箱板材也常因用途上的需求而有其特別的要求，例如演唱會的喇叭，由于大部份都在戶外使用，因此為防止雨水的淋濕而造成喇叭的損壞，通常會采用具有防水功能的防水夾板。還有像是為了搬叻獎悖仨殥褓|輕的塑料材料，以減輕時常搬移的工作量及碰撞時對喇叭的傷害。 貳、單體的特性：單體是由紙盆、磁鐵、線圈等材質組成，其各項材質零件對單體的特性曲線及質量好壞都有重要的影響，因此常聽見有人光以外表的振膜材質及單體尺寸，就斷定其音色的好壞，事實上這是非常錯誤的。例如，有兩支皆采相同紙盆但尺寸不同的低音單體，其并非以尺寸較大的單體就能

17、獲得較多的低頻特性，因為可能尺寸較小的單體，其內(nèi)部采用較大的磁鐵，擁有較高的磁數(shù)密度，因此能比尺寸大的單體有更好的低頻特性。以下我們就單體的結構與種類加以分析： 一、 高音單體： 結構分類： 前振膜式：為一般喇叭所采用。將振膜直接置于前方，可看見振膜材質。其發(fā)聲是將聲音直接經(jīng)振膜振蕩后，釋放至空氣中。 后振膜壓縮式號角單體：將振膜直接置于后方，無法看見振膜材質，其發(fā)聲方式是將振膜振蕩出的聲音經(jīng)由壓縮導管將聲音予以擠壓，使聲音能均勻擴散至空氣中，聆聽者能獲得較佳的定位與較清晰的高解析音質。此外，其可將分頻點分至較中頻部份，因此采用壓縮式高音號角的喇叭能獲得較佳之中音，較厚實之人聲。 內(nèi)部材質：

18、振膜：藉由推動振膜的快慢，來產(chǎn)生高低頻率。包括鋁絲帶、陶瓷、蠶絲、鈦、鈹。以鈹?shù)牟馁|為最輕。 磁鐵：包括alnico（天然磁鐵）、釹、ferrite（鐵）。以alnico磁數(shù)密數(shù)（磁力）最高，釹其次，鐵最低。磁數(shù)密數(shù)越高，控制力越佳，越能獲得真實的聲音。 線圈：以金屬線依圓周方式纏繞，其經(jīng)由電流的導通而產(chǎn)生極性，再藉由與磁鐵的相吸與相斥，來推動振膜面，發(fā)出聲音。其纏繞的方向會影響單體的相位；使用的金屬線的粗細形狀及材質則會影響單體的整體效率與耐熱的程度（是否可承受大功率）；線圈纏繞的長度則會影響喇叭的阻抗。一般采鋁扁線、圓形線。以鋁扁線較佳，其能使線圈與磁鐵最密合，間隙最小，因此效率最高，但缺

19、點為纏繞線圈時，制作較為不易。 二、 低音單體之內(nèi)部材質： 振膜：藉由振膜的推動，來發(fā)出聲音。以相同材質而言，較大尺寸的振膜能獲得較佳的低頻響應。其一般材質包括紙（紙與玻璃纖維混合）、pp、kevlar、鋁等。以紙的低頻特性較佳，為百萬級以上喇叭之單體所采用。但因生產(chǎn)速度較慢，因此漸漸被其它材質所取帶。 懸邊：將紙盆與框架相互接合，其使用的材質會影響單體的低頻響應。一般材質包括海棉邊、橡樛邊、布邊（w形及m形）。 海棉邊雖能容易獲得較多低頻，但其速度慢、控制力差，且容易受氣候潮濕而損壞，壽命較短。 橡樛邊亦能獲得較多低頻，與海棉邊一樣速度感及控制力較差，但使用壽命較長。 布邊能獲得較佳的速度感

20、與控制力，且使用w形布邊會比m形布邊的低頻來的更好。此外，使用壽命最長。 t鐵：主要在支撐磁鐵與線圈的位置，其散熱孔的設計影響單體散熱的程度，磁鐵與t鐵的間隙則會影響單體的效率。 磁鐵及線圈：使用材質和高音單體相近。 音箱結構的設計：音箱結構的設計，對于喇叭的整體效率、音色取向皆有重大的影響。然而受到使用的用途所影響，在結構的設計上也就大為不同。例如在專業(yè)的演唱會里，便會有低音號角式喇叭，其藉由號角的形狀，將低頻輸送至遠的距離。接下來，我們將以家用與專業(yè)的角度來剖析一般常用的音箱結構。 一、 家用音箱結構： 反射式音箱：為最多的設計方式。當單體振膜發(fā)聲時，其聲音打到后板所反彈的聲波，藉由反射導

21、管將反相的聲波傳遞出來。其反射孔的大小與導管的長度皆會影響低頻的延伸，因此必須根據(jù)單體的特性，設計出適合的孔徑與導管的長度，以取得最佳的速度感與良好的低頻延伸。 密閉式音箱：其音箱完全采密閉式，雖然能獲得不錯的低頻音色，可是此種設計方式會大大降低喇叭的效率，若要獲得良好的控制力，就必須采用超大功率來推用，否則其低頻的速度感會有遲頓的現(xiàn)象。 背輻式音箱：屬于密閉式音箱，主要多增加一支只有振膜的單體（稱背輻式低音單體），當?shù)鸵粽駝影l(fā)聲時，其藉由空氣來推動背輻式振膜，以增加低頻的延伸。但有效率低及速度慢的缺點。 等壓式音箱：能增加低頻的能量，但密閉式的設計會造成效率較低，且當兩支單體同時發(fā)聲時，若聲

22、音有不同步的問題產(chǎn)生，也會影響喇叭的瞬時反應。 傳輸式音箱：藉由較長的傳輸管道來增加低頻的延伸，但過長的管道會導致低頻速度慢。 二、 專業(yè)用音箱結構： 反射式音箱：其設計原理同家用的反射式音箱。 號角式音箱：利用號角擴散性佳的特色，先將低音予以擠壓，再經(jīng)由號角的擺蕩，能將聲音傳送較遠處。在戶外大型的演唱會上，一般的低頻并無法傳送較遠處，因此必須藉由號角的擠壓將低頻傳送出去，使后方的觀眾也能感受到低音。缺點為低頻延伸較差。 被負載號筒式音箱：在音箱內(nèi)部擁有傳輸管道，以增加低頻延伸，再由號筒將聲音打出去。其比號角式音箱能獲得較多的低頻，且亦能將聲音傳送至更遠處。 耦合（壓縮）式音箱：為兩支單體面對

23、面，當單體發(fā)聲時，藉由互相擠壓產(chǎn)生出更低頻率。此外，由于兩支單體皆鎖在音箱里，因此必須有開口設計在兩支單體的中間。 分音器的設計：分音器能完全決定喇叭聲音的走向，因此分音器的設計相當重要。如何設計一個良好的分音器？首先要根據(jù)相位：一支單體的相位決定在線圈的纏繞方式，以順時鐘纏繞和逆時鐘纏繞兩者相差一百八十度，簡單的說就是兩者的正負極性會相反。此外，分音器的設計也會影響相位，因此不同廠牌的喇叭可能會有不同的相位。在傳統(tǒng)的兩聲道系統(tǒng)，一定是使用兩支相同喇叭，所以根本不需要考慮相位問題。但在現(xiàn)今的多聲道系統(tǒng)，如果您使用的多支喇叭是來自不同的廠牌，且當您依喇叭的正負極性連接，卻覺得低頻段非常的硬而不柔

24、，這很可能是喇叭的相位不同，造成相同頻率相互抵消，一般以低頻段影響最大。解決的方法，可以利用相位測試器來檢測喇叭相位，使所有的喇叭單體皆為同相，如此，必定能大大改善低頻段的量感。在此我們并不是狹義的探討何種喇叭的設計是最好的，而是在告訴您何種設計有何種特殊的聲音走向，以供您在選擇喇叭時，有更多方面的考慮。況且每個人對聲音的喜好多少會有不同的認知，因此就算您沒有接觸過或對這方面學養(yǎng)有限時，那倒不如將聲音的選擇，放心的交給自已的耳朵。 二 揚聲器的主要技術特性及其應用揚聲器是音響系統(tǒng)的喉舌，直接影響著還音的質量，是音響系統(tǒng)最關鍵的部分之一。 揚聲器的功率是把一種可聽范圍內(nèi)的音頻信號通過換能器（揚聲

25、器單元）轉變?yōu)榫哂凶銐蚵晧杭壍目陕犅曇?。怎樣才能更有效地完成這種轉換呢？首先必須了解聲音信號的屬性，其次要了解并熟悉揚聲器的主要技術特性，正確選擇好揚聲器。聲音信號屬性主要是指人聲、樂聲以及各種音效。這些聲音信號都是一種隨機信號，其波形比較復雜，但屬人耳可聽聲音的頻率范圍（20hz20khz），其中人聲的頻譜范圍約在150hz4khz；各種音樂的頻譜范圍可達40hz18khz。平均頻譜的能量分布為：低音和中低音部分最大，中高音部分其次，高音部分最?。s占中、低音部分能量的1/10，人聲的能量主要集中在200hz到3.5khz的頻率范圍）。這些可聞聲隨機信號幅度的峰值比它的平均值約大出1015d

26、b。因此，要能正確地重放出這些隨機信號，保證重放信號的音質優(yōu)美動聽，揚聲器就必須具有寬廣的頻響特性、足夠的聲壓級和信號動態(tài)范圍，并具有高效率的電功率轉換成聲壓的靈敏度。揚聲器系統(tǒng)具有不少與音色效果和使用場合直接相關的技術特生，要用好用活這些技術特性，我們必須對它們有一定的了解。 分頻系統(tǒng) 廣播、電影、電視、劇院、舞廳、會議廳、體育場所使用的揚聲器分頻系統(tǒng)，有（二路）二分頻、（三路）三分頻系統(tǒng)。音頻信號的頻寬從20hz20khz，單用一種揚聲器單元是無法滿足整個頻段的頻率響應的，換言之，要用一種揚聲器單元把20hz20khz各頻率均勻重放是絕大不可能的。例如口徑為12英寸的揚聲器單元，低頻特性較

27、好，失真不大，但1.5khz以上的信號，其響應能力就很差了。反之，2英寸口徑的揚聲器單元，重放3khz以上的音頻信號響應很好，卻無法重放中音和低音信號。于是必須由各種頻響特性單元組成的揚聲器系統(tǒng)去完成寬頻段音頻的重放任務。例如由低音、高音兩單元組成的二分頻揚聲器系統(tǒng)，由低音、中音和高音三種單元組成的三分頻揚聲器系統(tǒng)。二分頻揚聲器系統(tǒng)結構比較簡單，但中頻段的響應不甚理想。為了解決中頻段的響應，廠家采取折衷的辦法，把低音單元的頻響特性向上移，而又把高音單元的頻響特性向下移，分頻點想辦法設定在400hz到1500hz之間（圖1是高低頻單元頻響作向下、上移的結果）。分頻交叉點往往有下陷現(xiàn)象，實際應用時

28、可根據(jù)廠家提供的資料，在分頻交叉點部位使用均衡器根據(jù)實際需要進行提升。圖1交叉點在400hz。 三分頻揚聲器系統(tǒng)各單元的頻響特性就不用折衷了，可充分發(fā)揮它們各自的長處，兩個分頻的交叉點是選在中音人聲和樂聲頻譜重要部分的上、下邊緣處，這對聲音質量沒有任何影響。交叉點的下陷現(xiàn)象可以通過調(diào)整均衡器得到解決。二分頻、三分頻揚聲器系統(tǒng)被廣播、電影、電視、音樂廳、歌劇院、會議廳、體育場館廣泛使用。 三分頻揚聲器的特點是失真小、清晰度高，低音和高音間交叉點頻段性能好，頻響頻帶寬，揚聲器系統(tǒng)的功率處理能力好，揚聲器系統(tǒng)不容易損壞。 揚聲器單元是一種電信號與聲音之間的換能器。揚聲器系統(tǒng)的“靈敏度”實質上是一種“

29、轉換效率”的體現(xiàn)，如何以相對較小的輸入功率轉換成很響亮的聲音，取決于揚聲器系統(tǒng)的轉換效率高低，亦即由揚聲器系統(tǒng)的靈敏度高低而定。由于設計技術、選用材料、生產(chǎn)技能和生產(chǎn)工藝等諸多方面的差異，靈敏度的差異是很大的。 揚聲器的靈敏度是指供給揚聲器單元1w的電功率，在揚聲器軸線方向離開1m處所測得的聲壓級大小。靈敏度高的揚聲器可超過100db以上。一般是靈敏度高的揚聲器在同等條件發(fā)出的聲音大，如果甲乙兩揚聲器的靈敏度相差3db聲壓級，那么要達到同等的聲壓級輸出，就要靈敏度低的揚聲器增加一倍的電功率輸入，或減少靈敏度高的揚聲器一倍的電功率輸入。人們可能會關心兩個相同聲壓級的揚聲器放在一起，它們合成的聲壓

30、級是多少？我們設定聲壓級同是80db的兩個聲音同時在一起出現(xiàn)（80db相當于大聲說話時離發(fā)聲體1m處的聲壓級）。它的合成聲壓級不是160db，這會大大地超出了人耳所能忍受的120db限度。那么應該是多少db呢？這可以用聲音的能量疊加按對數(shù)運算規(guī)律來算出其結果： 因為總聲壓級lp=10lgn+20lp pe/p0（db）。 在這里，我們設定的是聲壓級同是80db的兩個聲音同時在一起出現(xiàn)，所以上等式中n=2，20lg pe/p0=80db。 所以總聲壓級為 lp=10lgn+20lg pe/p0 =10lg2+20lgpe/p0 =3+80=83(db) 同理，若我們設定的是聲壓級同是80db的三

31、個聲音同時在一起出現(xiàn)，那么等式中的n=3，20lg pe/p0=80db，總聲壓級則為 lp=10lgn+20lgpe/p0 =10lg3+20 lg pe/p0 =4.77+80=84.77(db) 音響工程往往會遇到這樣的事例： 一只靈敏度為99db的音箱，單價2萬元，另一只是90db，單價只5000元，靈敏度為99db的音箱，雖然單價高，但轉換效率高，響度大，要8只90db靈敏度的音箱的總聲壓才有99db的響度，那么50008=4（萬元），加上8臺功率放大器的成本就遠遠超出2萬元了，所以一般是選用音箱靈敏度高的較為合算。下面列出一組音箱數(shù)和合成聲壓級，供參考： 音箱數(shù) 1只 2只 4只

32、8只 16只 spl（合成聲壓數(shù)） 90db 93db 96db 99db 102db 實際應用中，揚聲器系統(tǒng)的輸入功率都遠遠大于1w，一般從50w到2000w或更大一些，因此工作時都可以輸入這個最大的允許電功率（一般以揚聲器最大承受功率的1.5倍為最佳）。以額定最大功率輸入揚聲器，在揚聲器軸向1m處產(chǎn)生的聲壓級稱為最大聲壓級spl max。例如：靈敏度=100db，1w/1m的揚聲器，若最大功率承受能力為1200w，那么它的最大聲壓級spl max=100+30.8=130.8（db）。工作時千萬不要追求低音的力度而滿功率工作，最理想是80%的功率輸出，音響工程可增加超低音的揚聲器去加強低頻

33、特別是鼓樂器聲音的力度。而廣播、電視、電影的專業(yè)監(jiān)聽一般使用有高、中、低（低音音箱紙盤15英寸）三分頻的音箱，其音頻段的頻響效果已經(jīng)很好了。 揚聲器系統(tǒng)的功率處理能力和功率壓縮 揚聲器系統(tǒng)的功率處理能力代表揚聲器承受長期連續(xù)安全工作的功率輸入能力，也稱揚聲器的額定輸入功率。了解揚聲器的功率處理能力，必須懂得揚聲器驅動器是如何被損壞的，驅動器的損壞模式有兩種：一種是音圈過熱損壞（音圈燒毀、過熱變形、圈間擊穿短路等），另一種是驅動器的振膜或周圍的彈性部件損壞。這主要發(fā)生在經(jīng)常性的滿負荷工作和大振幅的低頻信號，而對于高音喇叭則主要是因為發(fā)生強大的正反饋信號。所以100%的功率輸出和功放功率幾倍于揚聲

34、器最大承受功率，揚聲器的音圈很容易被燒壞，揚聲器的錐形振膜很容易被損壞。 平常所說的聲音信號不是一種純正弦波信號，而是一種隨機信號。隨機信號可以用平均值、有效值（均方根植）、峰值三個參數(shù)表示。有效值比較接近平均值，信號的發(fā)熱能量基本由它確定，對于正弦波信號，峰值電平大于有效電平3db，而對于音樂信號，峰值電平可超出有效值平達1015db，峰值是信號達到的最大電平，有時用峰值因子來說明峰電平與有效值電平的比率，如果峰值因子為6db，即峰值電平是有效值電平的4倍。例如音箱指標有一項標寫按aes或iec，額定輸入功率600w，峰值為2400w，輸入1200w，峰值為4800w，額定輸入功率75w，2

35、50w，峰值為300w，1000w，都是4倍6db的關系。 所謂揚聲器的功率壓縮，也就是揚聲器加載（受熱）后的聲壓級下降性能。所有產(chǎn)品的標稱功率都是音箱廠家選定的測試信號和測試條件下測試的最佳值。實際上，當揚聲器進入了工作狀態(tài)（等于或大于滿功率20秒之后），音圈和磁體受熱升溫，它們的性能下降且改變了受熱前單元的原有特性，這時候的實際聲壓級輸出就會減少。一般情況下，揚聲器音圈如受熱升溫6080，額定聲壓級下降3db為容限，如音圈散熱效果十分優(yōu)異，耐溫100以上，實際的聲壓級則下降68db。如按前所介紹，加一倍數(shù)量音箱，才提升3db聲壓級，6db需要4只音箱，8db將加8只音箱，如果廠家沒有標明下

36、降的聲壓級，那么我們就要認真去選購各廠家的音箱了。在沒有辦法的情況下，使用時我們要考慮揚聲器的良好的通風散熱條件，特別是廣播、電影、電視使用的監(jiān)聽系統(tǒng)，要注意保持其優(yōu)質的技術性能，保證聲音質量的完美。 揚聲器系統(tǒng)的指向特性 揚聲器系統(tǒng)的指向特性是很重要的一項技術指標。對于廣播、電影、電視的錄音、監(jiān)聽系統(tǒng)，由于控制室的聲學設計條件好，應用面積（監(jiān)聽覆蓋面積）不是很大，因而揚聲器系統(tǒng)的配置變化不大，指向特性的要求顯得不突出，但作為影劇院、大會議廳、體育場館這些音響工程系統(tǒng)，由于聲音的覆蓋面積很大，揚聲器系統(tǒng)的指向特性指標就顯得十分重要了。 揚聲器的指向特性是指揚聲器向空間各方向發(fā)聲的聲壓分布狀況。

37、一般來說，揚聲器發(fā)聲總是有一定的指向性的，而且隨頻率的變化會有很大的變化，通常在低頻段（低于200hz）的聲音是無方向性的，而在高頻段，聲音的傳播則呈較強的方向性，其余在各方面均勻傳播。 揚聲器的指向性還可以用輻射的聲束狹窄程度來衡量，聲束越窄，輻射角越小。輻射角或聲束寬度，是指在指向性圖案中聲壓級與主軸3db（有些標準6db，標寫3db是按功率計算的，而標寫6db是以聲壓級計算的）的角度，如圖3。 圖3偏離軸方向的聲壓級隨偏角的增大而逐步減少。雖然揚聲器的指向特性使偏離軸向的聲壓級隨偏角的增大而逐漸減少，但同時聲壓級又會隨聲波傳播距離的增加而按距離的平方成反比地衰減： 增加1倍衰減3db 增

38、加2倍衰減6db 增加3倍衰減9.5db 增加10倍衰減20db 然而角度雖然偏離了主軸而使聲壓級減少，但同時隨偏離角度的增加而指向點又漸近了聲源，因而聲壓級反而不是衰減而是增加了。實際音響工程如能較好地把兩種衰減選擇得當就可使它們互相補償，從而使聲音輻射得更為均勻。 揚聲器的輻射角與其紙盆直徑d及聲音的波長有很大的關系，下表是揚聲紙盆的直徑d和聲音的波長比（d/）與輻射角的關系。 有些資料，還列出了3d/的比值與輻射角的關系。 圖4是揚聲器紙盆的輻射角與有效直徑和波長（d/）的關系，由此，我們可以得出以下幾點簡單的結論： 1、揚聲器的指向隨頻率變化而變化，頻率越高，波長越短，紙盆有效直徑與波

39、長比值（d/）越大；揚聲器的輻射角越小，指向性就越強，輻射范圍就越窄。 2、揚聲器在各頻率下的輻射角大小，由揚聲器的紙盒決定，不能任意改變。 3、在相同頻率時，直徑大的揚聲器要比直徑小的揚聲器更具指向性，因為d/的比值越大，輻射角越小，聲束變得尖銳而狹窄，如表：同是5000hz的頻率，以12英寸揚聲器和4寸揚聲器放音，5000hz的d/比為4.35（12英寸），輻射角只有180；而4英寸揚聲器5000hz的d/比為1.5，輻射角有500。這說明小口徑揚聲器適宜重放高音；一般口徑揚聲器適宜重放中高、中低音；大口徑的揚聲器適宜重放低音和超低音。不管是廣播、電影、電視的錄播監(jiān)聽還是劇院、會議廳、體育

40、場的擴聲，我們都應盡可能這樣去考慮。三 揚聲器中阻抗的特性與聲音表現(xiàn)近年來不少專業(yè)雜志在刊登揚聲器系統(tǒng)的評論文章時，附加了電聲測試曲線，這是一種務實的做法。主觀聽感與客觀測試的有機結合，才有可能全面地、真實地反映被評論的產(chǎn)品，而不再是空洞的、片面的，甚至言過其實，文過飾非、無中生有的泛泛而論，夸夸其談。 但是目前的評論文章往往只注重頻響曲線，而視阻抗曲線的討論，其實揚聲器系統(tǒng)的阻抗特性真的很重要，許多聽感上的缺陷都能從阻抗曲線上反映出來。 揚聲器系統(tǒng)的主要技術參數(shù)中一般都有標注有阻抗，通常是4，或8，這個值是指額定阻抗，是一個純電阻值，國標gb7313-87規(guī)定阻抗值優(yōu)選系列為4、8、16。

41、揚聲器系統(tǒng)的阻抗是一個較為復雜的問題，要說透恐怕沒有幾萬字不行，并且太專業(yè)，太難懂，對于非專業(yè)人員也沒有必要了解得過多，此文只作簡單的介紹，著重談一談阻抗特性與聲音表現(xiàn)的關系。 阻抗特性： 電動式揚聲器的工作原理如圖4-1，永磁體，上導磁板，下導磁板構成一個磁回路，在上導磁板與下導磁板極芯之間形成一個很小的均勻的磁氣隙，當音圈中有交變電流流過時，音圈就會上下運動，從而推動音盆造成空氣振動發(fā)出聲音。 揚聲器的音圈是一個由漆包線繞制而成的線圈，它不但有一定的直流電阻，還具有本身的電感。音圈在磁氣隙中運動，切割磁力線，就好比是發(fā)電機，它會感應出一個與音頻信號反向的感應電壓，會削弱音圈中的音頻信號電流

42、，從而使得音圈的阻抗增大，這種增大會隨著音頻信號頻率的上升變得越來越大。揚聲器系統(tǒng)阻抗隨音頻信號頻率變化而變化的規(guī)律，就是所謂的阻抗特性，描述阻抗特性的阻抗-頻率座標圖，就是阻抗特性曲線。 阻抗特性曲線主要反映了二個方面的參數(shù)變化，其一是相位，其二是揚聲器系統(tǒng)阻抗值隨頻率變化而變化的規(guī)律，這些規(guī)律也會在聲音表現(xiàn)上體現(xiàn)出來。圖4-2是佛山市科智域電聲器材有限公司生產(chǎn)的鐘韻壹號書架式監(jiān)聽用揚聲器系統(tǒng)阻抗曲線圖，從此圖中我們可以得到以下幾個方面的信息和聽音感受。 1、 鐘韻壹號是倒相式揚聲器系統(tǒng)。 揚聲器單元有一個諧振頻率，低于諧振頻率后揚聲器的輸出聲壓以每倍頻程12db的速度下降，所以通常說揩振頻率是揚聲器單元的低頻重放下限，簡稱為fo。揚聲器單元的fo可以從阻抗曲線上觀察得到，這一點就是阻抗曲線上阻抗值首次達到最大值（即所謂阻抗峰）時對應的頻率。 揚聲器單元裝入箱體后fo會增高一些，密閉箱的阻抗曲線，在低端會有一個單阻抗峰，這個峰所對應的頻率就是音箱的諧振頻率；而倒相箱還存在一個倒相管的諧振頻率，它也會出現(xiàn)一個明顯的阻抗峰，所