浅析音响扬声器的技术特性(一)

2013-09-07 09:20:25来源: 互联网

对于音响来说,扬声器的好坏很重要,所以用户在选择音响的时候一定要了解扬声器的技术特性,这样才能对音响有一个很好的认识,才能选择一款好的音响。

  一、如何选择扬声器?

  扬声器实际上是一种把可范围内的音频电功率信号通过换能器(扬声器单元),把它转变为具有足够声压级的可听声音。为能正确选择好扬声器,必须首先了解声音信号的属性,然后要求扬声器能“原汁原味”地把音频电信号还原成逼真自然的声音。

  人声和各种乐声是一种随机信号,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为:低音和中低音部分最大,中高音部分次之,高音部分最小(约为中、低音部分能量的1/10);人声的能量主要集中在200Hz-3.5kHz频率范围。这些可听声随机信号幅度的峰值比它的平均值约大10-15dB(甚至更高一点)。因此扬声器要能正确地重放出这些随机信号,保证重放的音质优美动听,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,即要求扬声器具有高效率的电功率转换成声压的灵敏度。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,即要有较高的可靠性。

二、扬声器系统主要技术特性的应用:

  扬声器系统有许多与音色效果和使用场合直接有关的技术特性,为了用好用活这些技术特性,用户必须对它们有所了解。

  1)二路(二分频)和三路(三分频)扬声器系统

  音频信号的频谱范围很宽,把20Hz-20kHz的信号要用一种扬声器单元是无法满足整段频响的;一般的12寸以上大口径扬声器单元,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寸的高音扬声器单元(高音压缩驱动器)重放3kHz以上的信号性能很好,但无法重放中音和低音信号。于是就有了由各种频响特性单元组成的扬声器系统,由低音(含中低音)和高音(含中高音)两种单元组成的称为二路扬声器系统,由低音、中音和高音三种单元组成的称为三路系统。

  二路扬声器系统结构简单,造价相对较低,为了解决缺少这段中音频率,于是有些厂家用了一种折衰的方法,即在分频网络上把低音单元的频响特性向上移动,把高音单元拭目以待频率特性向下移动。另外一个问题是,分频交叉点频率只能设定在500Hz-2kHz之间,而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。因此在听觉上人留下“空洞”感和听到的失真。亦因为如此,三路扬声器对喇叭单元的要求相对较高,假若单元的性能不佳,整个扬声器系统的声音就不够平滑,或有严重的相位失真。

  三路扬声器系统各单元的特性可不作折衷,充分发挥它们各自的长处,两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份上、下边缘处,对音质没有任何影响,故三路扬声器系统减小了声音的失真,提高了声音的清晰度,改善了低高和高音间交叉频段的性能,增加了扬声器系统的功率处理能力,因此是文艺演出、音乐厅和歌剧院扩声系统的最佳选择。

  2)灵敏度和最大声压级

  扬声器单元是一种电信号与声音之间的换能器,要求它能以相对较小的输入功率转达换成很宏亮的声音,这就要求扬声器有较高的声压灵敏度,[灵敏度]实质上是一种[转换效率]的体现,各类扬亏损顺系统由于采用的设计技术,选用的材料和生产工艺等多方面的差异,灵敏度的差异也很大。

  灵敏度是指输入扬声器单元1瓦的电功率,在扬声器轴线方向离开1米远的地方测得的声压级大小,如果两种扬声器的灵敏度相差3dB要达到同样大的声压级输出,需要增加电输入功率一倍,因此灵敏度较高的扬声器能发出较大的声音。

  扬声器系统的输入功率能力一般都远远大于1瓦(一般都在100瓦-2000瓦之间)因此实际使用时都可输入这个最大允许的电功率,以额定最大功率,输入扬声器,在扬声器轴向1米处产生的声压级称为最大声压级SPLmax例,灵敏度=100dB,1w/1m扬声器,若具最大功率承受能力为1000W,则SPLmax=100dB+30dB=130dB,1m。

关键字:音响  扬声器

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/0907/article_19088.html
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