一个简单的问题,当你选择音频系统的时候,哪个环节最影响音质——答案是音箱,为什么?因为当大多数声卡都进入0.005%失真度的阶段时,音箱的失真度竟然还徘徊在0.1%左右。自音箱出现100年来,这项指标始终没有突破性进展。因此。想要提高整个系统的音质,投入银子最能起效果的环节就是音箱了——毕竟一般情况下没人能分辨出信噪比-115dB和-120dB差异的。 一直想要写一篇关于监听音箱技术和选购的全面文章。目前无论是在网上还是网下,都能看到许多网友询问哪款监听音箱好的问题,而回答者则多以主观作为结论。这样,一方面充斥着不同的主观看法,另一方面商家的宣传又很专业、夸张。无论是哪种趋势都是不合适的,本文的目的就是尽可能站在公正立场上解释监听音箱中的技术,并通过一定的示范培养用户自己选择音箱的能力,而不是告诉用户哪款音箱是最棒的。 (一)音质的决定因素——扬声器 1.口径的争论 低音扬声器和高音扬声器擅长的回放频率,超过这个频率,声压级(实际体现就是声音的大小)就会下降到允许范围(正负3dB)之外。中间交界地方的谷,需要通过计算两端合适的位置,使得这个谷在听感上不明显,分频器就是起到调节谷的形状,将对听感的影响降到最低的作用。 这是一个8寸的低音加上1寸的高音,我们看到虽然低频表现好了,但是高低音中间的谷更宽了。也就需要我们要下大功夫去修补,使得山谷变平川,而处理不好中频就会丢失成分——都坏掉了。对于这种情况,厂家一般有两种方法处理 对于这两种方法,a很明显是治标不治本,并且很多厂家在这里做得并不好。而b则是高端厂家的杀手锏。这也就是为什么同样是8寸的箱子,有箱子卖2000,而真力敢卖2w的缘故。 此外,口径越大的低音,越吃房间。如果你的房间只有10平米,并且没有什么声学处理,那么8寸的低音只能给你带来嗡嗡的失真。而如果房间在50平米以上,则10寸以上口径的低音是不二的选择。 在这个问题上,我们提供的答案是具体情况要具体分析。8寸并不一定好过6寸,要视房间情况和扬声器性能决定。 2.单元的失真和分割震动 看到结构图,我们可以发现简单的一点——振膜推动空气做功发声。再深入想一下,我们就会很自然想到如果振膜不结实,运动的时候突然形状改变,这时候声音自然就会失真。而形变可以是振膜的内圈运动超前,外圈运动滞后,这种两部分产生速度差异的现象被称为分割震动,会产生严重的失真。分割震动是很难通过通常手段直接观察到的。另外,如果你能够看到低音单元在微微震动,而低音单元尺寸又不大,从经验上说很有可能是失真了——人眼能看到的震动一定是很低的频率,这种低频往往在扬声器的频响范围之外。下图是丹拿的大音圈单元。 这样的单元由于音圈很大,造成分割震动的机会就会相对少很多(当然还有很多优点,此处不谈)。而理想的振膜,要求是一个完全的刚体的同时,保持很轻的质量,即能够在工作时产生无失真的位移但是不产生形变。 3.几种典型的振膜材料 金属膜高音:典型的代表是真力(Genelec)、JBL和Samson的Resolve系列监听。金属由于刚性比较强,在快速运动时不易发生形变,失真小,因此瞬态表现极好。但是也有声音过亮,听感略显刺耳的弱点。比如真力的高音,明显非常亮,甚至略微发尖。此外还有、一些发烧厂商的金属高音单元,高音的表现相当惊人。 丝绢膜高音:典型代表是丹拿(Dynaudio)的高音单元。丝绢膜高音音色柔美,不刺耳。缺点在于高音上限不高,瞬态表现一般。但是丹拿的高音单元,在这方面的造诣相当深厚,其高音不但柔美,而且上限很高,瞬态也很好。 凯芙拉防弹布单元:Kevlar(凯芙拉,俗一点的译为“功夫珑”)这是近些年风靡的设计,著名的B&W以及ATC均有类似的音箱问世。所谓防弹布喇叭,是指振膜用纤维和树脂制造(类似钢筋混泥土原理)的扬声器。凯芙拉有相对轻巧的质量,同时保持了相当的刚性,因此比其它材料更加接近理想振膜的条件。 带式高音:带式高音是一种模糊的分类,其可以分成等磁场带式高音或者加速磁场带式高音。或者按照振膜材料分为铝带高音等等。带式高音由于更接近于理想振膜的状态——运动时产生位移但是几乎不形变,因此拥有普通动圈扬声器不可比拟的优点。用麦克风作比较来说,如果普通扬声器相当于动圈麦克风,那么带式高音就相当于电容麦克风。带式高音在失真度、瞬态反应上具有压倒性优势。但是由于其需要的电压不是220V或者110V,所以需要额外的变压器。而在后端引入变压器,将会导致相当大的相位失真,即便是相当昂贵的变压器,也无法彻底消除这一点。因此带式高音的优势被抵消了大部分。但是其优点我们不能否认。采用带式高音的监听音箱有著名的Adam,如下图: 4. 振膜位置、工作方式 同轴单元:一般的音箱,我们往往看到高音在上,低音在下。虽然看上去没问题,但是从声学原理看,由于高低音在人耳的距离不同,导致高低音会产生相位差异。到了人耳这块就变成相位失真了。而同轴单元,正是根据这一点设计的。其高低音在同一轴上,因此更接近现实中点声源的情况。相位表现非常完美。目前采用真正同轴单元设计的有英国的天朗(Tannoy)和KEF,天朗著名的音箱如下图: 全频单元:由于一般的单元的频带宽度问题,所以要有高低音之分,有了两个单元,中间的“谷”就需要细心调节分频器。但是由于各种因素,这些调节往往不能达到预期的目的。因此有些厂家就想到设计一个全频带的单元,这样不就丢掉了分频器的大麻烦了吗?而且简化了设计就等于降低了成本,并且可能提高音质。著名的全频带单元包括Fostex出品的一系列单元,品质较高。 JBL4425的号角 号角箱:有一种扬声器的外型很有趣,从扬声器外观看到的不是扬声器单元,而是像喇叭花开口一样的号角,这种外型奇特的扬声器就叫做「号角扬声器」。号角投射的地区声音更集中、音量更大些,这就是号角的好处。就如同我们向远方喊话,需要用手掌在嘴边合拢,号角的原理就从这里来。Klipsch可以说是号角的先驱,其次还有著名的JBL。 (二)功放和分频器的学问 分频器的主要作用在于将声音信号分配给不同的单元,比如一个100Hz的声音,就不该分给高音单元。分频器是一对音箱的灵魂,它直接决定了音箱的音色。其实质上是一个滤波器——负责使得低频或者高频信号分别通过,然后分配到各自的单元做功。我们通常会看到有些音箱数据中标注-6dB/OCT或者-12dB/OCT和-24dB/OCT,这里的数值用术语称之为分频器的阶,-6dB被称为1阶,-12dB为2阶,也就是说每增加6dB,就增加一阶。而6dB代表什么呢?-dB代表是下一个倍频程衰减的声音大小是6dB。比如你将截止频率(从哪个频率开始衰减)设定为440Hz,那么在下一个倍频程的声音就要衰减6dB,再下一个倍频程再衰减6dB。有兴趣的朋友不妨研究一下滤波器的原理,就能更加明白怎么回事了。 1.认识SPL,蝠频和相频、瀑布图 LMS频响曲线图 频响图的横轴是频率,纵轴是声压(SPL)。所谓声压,用大白话描述就是声音对你的压力,简单说就是声音的大小。此外有些音箱后面还有一个三维的瀑布图——瞬态响应与累积频谱衰减图。 瞬态响应与累积频谱衰减图 这里所要阐述的概念还有幅频和相频。我们都知道声音的振幅决定了声音的大小,因此我们所说的频响图,就是一种幅频图。而相频,就是声音相位和频率的关系。这里面,就是厂家容易玩猫腻的地方,下面我们细细道来。 2.低端音箱的平直曲线是怎么来的? 3.储备功率和烧音箱 4. 做工用料很重要吗? (三)箱体
倒相式是在密闭箱的基础上增加了一载导管(倒相管),导管一端跟箱内的空气连通,另一端通过箱壁上的开口(倒相口)通往箱外。当喇叭单元的振膜运动时,一方面直接对外辐射声波,另一方面又压缩(或扩张)箱内的空气。使箱内的控制气从倒相口排出来,这样,倒相口就成了策动空气的“第二振膜”,如果设计得巧妙,倒相管-箱体系统可以刚好使振膜后向辐射的声波倒相180度(倒相箱因此而得名),这样从开口处辐射出去的声波就与振膜前方辐射的声波同相了,而同相的辐射使声能得到叠加,于是加强并延伸了音箱总体上的低频响应。倒相箱和密闭利用了振膜的后向辐射能量,因而效率比较高。故此目前倒相式与闭箱成为目前设计的两大系统,其它较常见到的还有空纸盆式(被动辐射式),其原理与倒相式相同。我们如果看到音箱箱体上有孔或者是狭缝,就可以判断是倒相箱了。 (四)无源还是有源? 选择监听的艺术如何选择合适自己的音箱 http://www./thread-78390-1-1.html (出处: HIFI音响) |
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