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再论喇叭单元的秘密

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再论喇叭单元的秘密 再论喇叭单元的秘密 再论喇叭单元的秘密

大部分扬声器是由单元、分音器和声箱三个主要部分组成。扬声器声音如何,先决条件在于单元质素,毕竟真正发声的是单元,倘若级数低,什幺也不用说。

为求质量及灵活度多方面因素,有些扬声器厂在能力範围内索性自行设计,甚至乎建造机器生产单元;其他的就向欧洲、台湾,甚至乎大陆等地区的单元厂购买所需。据称当中有些单元结构还进行了轻微改动,以符合扬声器厂的要求。不管怎样,无论单元是否装有磁铁,都要讲究设计和製作工艺。

继单元要有质素,它们之间讲求(先天)匹配性;加上(后天)分音器所起的协调作用,有助塑造出一条较平直的频率曲线。有些厂家尽量使用相同或声底相若的物料製造中音和低音震动膜,更容易统一声音特色。一般来说,一款二路书架扬声器用上八英寸单元并不常见,原因是所涵盖的频响範围下移,无法与高音单元的频率理想交接,形成中频明显凹陷,听起上来中音便虚弱和欠缺质感。

随着单元选择好,再来就是分音器设计、单元排列及声箱形式(例如低音反射、密封、迷宫之类的设计细节),甚至乎声箱内部支撑、吸音材料,还有声箱外形等方面需要作全盘考量。总言之,以上每一个部分均直接或间接影响频率曲线、噪声干扰及声衍射特性等,改变扬声器的声音。发烧友眼见扬声器厂不时推出一个又一个系列的产品,彷彿设计没有什幺难度,任谁有一点相关知识就可以製造出高质素扬声器。现实是特别是三路以上设计,分音器是不容易处理的,原因是整条频带是连贯的,分音器上任何一处改动,也牵一髮动全身,频率曲线自然起变化。

单元同样讲求与声箱配合

除了上述,单元同样讲求与声箱配合,有趣是坊间不同文献,围绕在单元Q值跟声箱设计(例如气垫式及低音反射式)有不同说法,互相矛盾,反正这方面就交由厂方考虑好了。若问何谓单元Q值,以显浅方式解释,就是高Q值单元的起动和停止不及低Q值单元敏捷,余震较多。单元Q值通常在0.5至1.5之间比较合适,原因是低于0.5,阻尼太强(制动力佳),全无谐震,声音不一定悦耳;高于1.5的,完全欠缺阻尼,声音便含糊不清。普遍认为0.5是临界阻尼,作为设计扬声器其中一项参考数据。另一方面,单元大小跟声箱容积也有关係,像挂墙扬声器基于使用环境需要,箱身纤薄,容积细,中音以下难免稍欠丰厚度。

注意扬声器与扩音机之间的匹配

以上提到的都跟厂方有关,发烧友要注意的反而是扬声器与扩音机之间的匹配。其基本概念是较高阻尼系数扩音机的控制力佳,宜配合较高Q值扬声器,有助控制震动膜的余震,让声音清晰和有条理些。反之低阻尼系数扩音机宜配用低Q值扬声器,这是以相反特性达到类近目的,令声音自然均匀。有厂家明确表示扩音机阻尼系数愈高愈好,动辄1000,甚至更高,但理论归理论,实际上没有一个既定準则。以下是一个很好的例子,说明其中的不确定性:德国某着名音响杂誌测量出某后级的阻尼系数,于四欧姆(阻抗值单位)负载下,63Hz、1kHz及14kHz音频的对应阻尼系数分别是166、170及170,从数字上看没什幺特别,声音却富有音乐性,同时间不失单元制动力,分析力亦高。这让我想起某厂家另有一套说法,就是当扩音机阻尼系数达到某一个数值后,再高也起不了多大作用。由此可知,玩音响讲求匹配,应按照实际情况决定取捨。数据该视为初步评估产品的参考。

无论个人口味如何,扬声器自作派要注意单元与单元的匹配、箱体容积,还有吸音棉用料及其用量等,为扬声器奠定靓声基础。反观大厂设计扬声器时,充分利用各种电脑软件;有些厂家更设有消音室,量度试製品特性,全面顾及研产效率、统一质量,以及技术上许多细节,跟一件起两件止的自作派产品要求不同。至于发烧友,倒是要注意扬声器的灵敏度、阻抗特性、承载功率等方面,以作为匹配器材及线材的基本依据。说到底,本文旨在说明扬声器设计属于物理性,自规格到表现皆有迹可寻,非随意拼合装嵌就可以让它们发出好声音。

低音单元 音箱Q值要求不同

对于低音单元,音箱的Q值要求是不同的。对密闭箱和倒相箱来说,Q值大约在0.3至0.6之间最好。一般来说,低音单元磁体和音圈直径愈大,低频重放性能、瞬态特性就愈好,灵敏度也就愈高。低音单元的结构形式多为锥盆式,也有小量为平板式。低音单元的震膜种类繁多,有铝合金震膜、铝镁合金震膜、陶瓷震膜、碳纤维震膜、防弹布震膜、玻璃纤维震膜、丙烯震膜、纸震膜等。採用铝合金震膜、玻璃纤维震膜的低音单元一般口径比较小,承受功率比较大,而採用强化纸盆、玻璃纤维震膜的低音单元重播音乐时的音色较準确,整体平衡度不错。 

(英立说之十)

文﹕李英立

图﹕李英立、网上图片

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美术﹕明报美术组



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