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揚(yáng)聲器中阻抗的特性與聲音表現(xiàn)

發(fā)布時(shí)間:2007/8/24 0:00:00 訪問(wèn)次數(shù):1083

信息來(lái)源:慧聰網(wǎng)音響燈光行業(yè)頻道


近年來(lái)不少專(zhuān)業(yè)雜志在刊登揚(yáng)聲器系統(tǒng)的評(píng)論文章時(shí),附加了電聲測(cè)試曲線,這是一種務(wù)實(shí)的做法。主觀聽(tīng)感與客觀測(cè)試的有機(jī)結(jié)合,才有可能全面地、真實(shí)地反映被評(píng)論的產(chǎn)品,而不再是空洞的、片面的,甚至言過(guò)其實(shí),文過(guò)飾非、無(wú)中生有的泛泛而論,夸夸其談。


但是目前的評(píng)論文章往往只注重頻響曲線,而視阻抗曲線的討論,其實(shí)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的阻抗特性真的很重要,許多聽(tīng)感上的缺陷都能從阻抗曲線上反映出來(lái)。


揚(yáng)聲器系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)中一般都有標(biāo)注有阻抗,通常是4Ω,或8Ω,這個(gè)值是指額定阻抗,是一個(gè)純電阻值,國(guó)標(biāo)GB7313-87規(guī)定阻抗值優(yōu)選系列為4、8、16Ω。


揚(yáng)聲器系統(tǒng)的阻抗是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題,要說(shuō)透恐怕沒(méi)有幾萬(wàn)字不行,并且太專(zhuān)業(yè),太難懂,對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員也沒(méi)有必要了解得過(guò)多,此文只作簡(jiǎn)單的介紹,著重談一談阻抗特性與聲音表現(xiàn)的關(guān)系。


阻抗特性:


電動(dòng)式揚(yáng)聲器的工作原理如圖4-1,永磁體,上導(dǎo)磁板,下導(dǎo)磁板構(gòu)成一個(gè)磁回路,在上導(dǎo)磁板與下導(dǎo)磁板極芯之間形成一個(gè)很小的均勻的磁氣隙,當(dāng)音圈中有交變電流流過(guò)時(shí),音圈就會(huì)上下運(yùn)動(dòng),從而推動(dòng)音盆造成空氣振動(dòng)發(fā)出聲音。



圖4-1
 
揚(yáng)聲器的音圈是一個(gè)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(yùn)動(dòng),切割磁力線,就好比是發(fā)電機(jī),它會(huì)感應(yīng)出一個(gè)與音頻信號(hào)反向的感應(yīng)電壓,會(huì)削弱音圈中的音頻信號(hào)電流,從而使得音圈的阻抗增大,這種增大會(huì)隨著音頻信號(hào)頻率的上升變得越來(lái)越大。揚(yáng)聲器系統(tǒng)阻抗隨音頻信號(hào)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(biāo)圖,就是阻抗特性曲線。


阻抗特性曲線主要反映了二個(gè)方面的參數(shù)變化,其一是相位(這點(diǎn)在下期討論),其二是揚(yáng)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(huì)在聲音表現(xiàn)上體現(xiàn)出來(lái)。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(hào)書(shū)架式監(jiān)聽(tīng)用揚(yáng)聲器系統(tǒng)阻抗曲線圖,從此圖中我們可以得到以下幾個(gè)方面的信息和聽(tīng)音感受。


1、 鐘韻壹號(hào)是倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)。



圖4-2


揚(yáng)聲器單元有一個(gè)諧振頻率,低于諧振頻率后揚(yáng)聲器的輸出聲壓以每倍頻程12dB的速度下降,所以通常說(shuō)揩振頻率是揚(yáng)聲器單元的低頻重放下限,簡(jiǎn)稱(chēng)為fo。揚(yáng)聲器單元的fo可以從阻抗曲線上觀察得到,這一點(diǎn)就是阻抗曲線上阻抗值首次達(dá)到最大值(即所謂阻抗峰)時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率。


揚(yáng)聲器單元裝入箱體后fo會(huì)增高一些,密閉箱的阻抗曲線,在低端會(huì)有一個(gè)單阻抗峰,這個(gè)峰所對(duì)應(yīng)的頻率就是音箱的諧振頻率;而倒相箱還存在一個(gè)倒相管的諧振頻率,它也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明顯的阻抗峰,所以倒箱式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的阻抗曲線會(huì)有二個(gè)阻抗峰,專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)稱(chēng)之為"雙駝峰",雙阻抗峰之間的谷點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的頻率就是音箱的諧振頻率,從圖中我們可以清楚的看到鐘韻壹號(hào)諧振頻率在55HZ左右,呈明顯的倒相箱阻抗特征。


從諧振頻率點(diǎn)往低端,揚(yáng)聲器系統(tǒng)盡管輸出聲壓急驟降落,但也還是有聲壓輸出,上期圖3-7和3-8可以看到鐘韻壹號(hào)的頻響測(cè)試圖中,-8dB點(diǎn)約在35Hz,這就是說(shuō)它的有效頻寬以35Hz為始點(diǎn)。


2、鐘韻壹號(hào)的額定阻抗為8Ω


對(duì)于倒相式音箱,第二個(gè)阻抗峰后的第一個(gè)最小阻抗值即為額定阻抗,從圖4-2中可知鐘韻壹號(hào)為8Ω額定阻抗。國(guó)標(biāo)GB7313-87第3.8.2規(guī)定,在20-20KHZ范圍內(nèi),實(shí)測(cè)阻抗值不得低于額定值的80%。
目前市場(chǎng)上有不少的音箱在額定阻抗上不合格,筆者見(jiàn)到過(guò)不少多單元揚(yáng)聲器系統(tǒng)阻抗很低,連不足2Ω的都有,結(jié)果造成放大器無(wú)法正常工作,甚至損壞。假如讀者朋友手中的音箱阻抗也是很低的話,只有一個(gè)辦法,那就是換電子管放大器,變壓器輸出才能對(duì)付低阻抗負(fù)載。


3、鐘韻壹號(hào)低頻量感適度、聽(tīng)感豐滿,瞬態(tài)優(yōu)良。


倒相式音箱設(shè)計(jì)有相當(dāng)?shù)碾y度,箱體結(jié)構(gòu)、內(nèi)容積大小,吸聲材料的數(shù)量與吸聲系數(shù),以及倒相管的位置、大小和長(zhǎng)度等都會(huì)影響到聲音的重播,這些影響因素也能從阻抗曲線上反映出來(lái)。


設(shè)計(jì)得當(dāng)、調(diào)試準(zhǔn)確的倒相箱雙阻抗峰的峰值基本相等,并且不過(guò)余尖稅,尤其是雙阻抗峰 之間谷點(diǎn)的f0阻抗值與額定阻抗要基本接近。


鐘韻壹號(hào)的阻抗曲線滿足了上述技術(shù)要求,它低頻量感適度、聽(tīng)感豐滿,瞬態(tài)優(yōu)良不是空穴來(lái)風(fēng),是完全有根據(jù)的。


一般來(lái)說(shuō)如果雙峰過(guò)余尖銳,說(shuō)明箱體Q值太高,阻尼不夠,會(huì)影響低頻的瞬態(tài)反應(yīng),導(dǎo)至低頻"收不住",變得混濁;箱體f0的阻抗值若高過(guò)額定阻抗許多,說(shuō)明箱體容積偏大,可以造成低頻過(guò)肥或盡管聲壓夠而力度會(huì)欠缺,當(dāng)然,箱體漏氣也會(huì)造成這種現(xiàn)象。


假如倒相箱的阻抗曲線不出現(xiàn)明顯的雙駝峰,

信息來(lái)源:慧聰網(wǎng)音響燈光行業(yè)頻道


近年來(lái)不少專(zhuān)業(yè)雜志在刊登揚(yáng)聲器系統(tǒng)的評(píng)論文章時(shí),附加了電聲測(cè)試曲線,這是一種務(wù)實(shí)的做法。主觀聽(tīng)感與客觀測(cè)試的有機(jī)結(jié)合,才有可能全面地、真實(shí)地反映被評(píng)論的產(chǎn)品,而不再是空洞的、片面的,甚至言過(guò)其實(shí),文過(guò)飾非、無(wú)中生有的泛泛而論,夸夸其談。


但是目前的評(píng)論文章往往只注重頻響曲線,而視阻抗曲線的討論,其實(shí)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的阻抗特性真的很重要,許多聽(tīng)感上的缺陷都能從阻抗曲線上反映出來(lái)。


揚(yáng)聲器系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)中一般都有標(biāo)注有阻抗,通常是4Ω,或8Ω,這個(gè)值是指額定阻抗,是一個(gè)純電阻值,國(guó)標(biāo)GB7313-87規(guī)定阻抗值優(yōu)選系列為4、8、16Ω。


揚(yáng)聲器系統(tǒng)的阻抗是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題,要說(shuō)透恐怕沒(méi)有幾萬(wàn)字不行,并且太專(zhuān)業(yè),太難懂,對(duì)于非專(zhuān)業(yè)人員也沒(méi)有必要了解得過(guò)多,此文只作簡(jiǎn)單的介紹,著重談一談阻抗特性與聲音表現(xiàn)的關(guān)系。


阻抗特性:


電動(dòng)式揚(yáng)聲器的工作原理如圖4-1,永磁體,上導(dǎo)磁板,下導(dǎo)磁板構(gòu)成一個(gè)磁回路,在上導(dǎo)磁板與下導(dǎo)磁板極芯之間形成一個(gè)很小的均勻的磁氣隙,當(dāng)音圈中有交變電流流過(guò)時(shí),音圈就會(huì)上下運(yùn)動(dòng),從而推動(dòng)音盆造成空氣振動(dòng)發(fā)出聲音。



圖4-1
 
揚(yáng)聲器的音圈是一個(gè)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(yùn)動(dòng),切割磁力線,就好比是發(fā)電機(jī),它會(huì)感應(yīng)出一個(gè)與音頻信號(hào)反向的感應(yīng)電壓,會(huì)削弱音圈中的音頻信號(hào)電流,從而使得音圈的阻抗增大,這種增大會(huì)隨著音頻信號(hào)頻率的上升變得越來(lái)越大。揚(yáng)聲器系統(tǒng)阻抗隨音頻信號(hào)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(biāo)圖,就是阻抗特性曲線。


阻抗特性曲線主要反映了二個(gè)方面的參數(shù)變化,其一是相位(這點(diǎn)在下期討論),其二是揚(yáng)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(huì)在聲音表現(xiàn)上體現(xiàn)出來(lái)。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(hào)書(shū)架式監(jiān)聽(tīng)用揚(yáng)聲器系統(tǒng)阻抗曲線圖,從此圖中我們可以得到以下幾個(gè)方面的信息和聽(tīng)音感受。


1、 鐘韻壹號(hào)是倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)。



圖4-2


揚(yáng)聲器單元有一個(gè)諧振頻率,低于諧振頻率后揚(yáng)聲器的輸出聲壓以每倍頻程12dB的速度下降,所以通常說(shuō)揩振頻率是揚(yáng)聲器單元的低頻重放下限,簡(jiǎn)稱(chēng)為fo。揚(yáng)聲器單元的fo可以從阻抗曲線上觀察得到,這一點(diǎn)就是阻抗曲線上阻抗值首次達(dá)到最大值(即所謂阻抗峰)時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率。


揚(yáng)聲器單元裝入箱體后fo會(huì)增高一些,密閉箱的阻抗曲線,在低端會(huì)有一個(gè)單阻抗峰,這個(gè)峰所對(duì)應(yīng)的頻率就是音箱的諧振頻率;而倒相箱還存在一個(gè)倒相管的諧振頻率,它也會(huì)出現(xiàn)一個(gè)明顯的阻抗峰,所以倒箱式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的阻抗曲線會(huì)有二個(gè)阻抗峰,專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)稱(chēng)之為"雙駝峰",雙阻抗峰之間的谷點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的頻率就是音箱的諧振頻率,從圖中我們可以清楚的看到鐘韻壹號(hào)諧振頻率在55HZ左右,呈明顯的倒相箱阻抗特征。


從諧振頻率點(diǎn)往低端,揚(yáng)聲器系統(tǒng)盡管輸出聲壓急驟降落,但也還是有聲壓輸出,上期圖3-7和3-8可以看到鐘韻壹號(hào)的頻響測(cè)試圖中,-8dB點(diǎn)約在35Hz,這就是說(shuō)它的有效頻寬以35Hz為始點(diǎn)。


2、鐘韻壹號(hào)的額定阻抗為8Ω


對(duì)于倒相式音箱,第二個(gè)阻抗峰后的第一個(gè)最小阻抗值即為額定阻抗,從圖4-2中可知鐘韻壹號(hào)為8Ω額定阻抗。國(guó)標(biāo)GB7313-87第3.8.2規(guī)定,在20-20KHZ范圍內(nèi),實(shí)測(cè)阻抗值不得低于額定值的80%。
目前市場(chǎng)上有不少的音箱在額定阻抗上不合格,筆者見(jiàn)到過(guò)不少多單元揚(yáng)聲器系統(tǒng)阻抗很低,連不足2Ω的都有,結(jié)果造成放大器無(wú)法正常工作,甚至損壞。假如讀者朋友手中的音箱阻抗也是很低的話,只有一個(gè)辦法,那就是換電子管放大器,變壓器輸出才能對(duì)付低阻抗負(fù)載。


3、鐘韻壹號(hào)低頻量感適度、聽(tīng)感豐滿,瞬態(tài)優(yōu)良。


倒相式音箱設(shè)計(jì)有相當(dāng)?shù)碾y度,箱體結(jié)構(gòu)、內(nèi)容積大小,吸聲材料的數(shù)量與吸聲系數(shù),以及倒相管的位置、大小和長(zhǎng)度等都會(huì)影響到聲音的重播,這些影響因素也能從阻抗曲線上反映出來(lái)。


設(shè)計(jì)得當(dāng)、調(diào)試準(zhǔn)確的倒相箱雙阻抗峰的峰值基本相等,并且不過(guò)余尖稅,尤其是雙阻抗峰 之間谷點(diǎn)的f0阻抗值與額定阻抗要基本接近。


鐘韻壹號(hào)的阻抗曲線滿足了上述技術(shù)要求,它低頻量感適度、聽(tīng)感豐滿,瞬態(tài)優(yōu)良不是空穴來(lái)風(fēng),是完全有根據(jù)的。


一般來(lái)說(shuō)如果雙峰過(guò)余尖銳,說(shuō)明箱體Q值太高,阻尼不夠,會(huì)影響低頻的瞬態(tài)反應(yīng),導(dǎo)至低頻"收不住",變得混濁;箱體f0的阻抗值若高過(guò)額定阻抗許多,說(shuō)明箱體容積偏大,可以造成低頻過(guò)肥或盡管聲壓夠而力度會(huì)欠缺,當(dāng)然,箱體漏氣也會(huì)造成這種現(xiàn)象。


假如倒相箱的阻抗曲線不出現(xiàn)明顯的雙駝峰,

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