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为什么有些扬声器价格那么高?为了更好了解这个问题,我们来深入看一下扬声器的组件。
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准确的说,我们应该把“扬声器”称为一个扬声器系统。它是由一些换能器、一个分频器、一个箱体和一些附加零件组成的系统。
/ O. q) R( o5 H& x# ]3 Z扬声器系统设计师必须了解扬声器系统部件之间复杂的相互作用。6 n3 o9 }- `& D% A3 W" a m4 ~
把好的部件组装在一起并不能保证一个好的系统。(注意:在接下来的文章中,我会把扬声器系统简称为扬声器。)# @' P9 S" a: ^) L5 r; S
如果必须用一个词来描述扬声器的设计过程,我觉得“权衡折衷”这个词最适合不过。因为扬声器的性能表现和最终成本存在着权衡取舍。
" L5 J: L( D; |$ v% f这也是为什么我们很难去比较不同厂家的扬声器。如果单从某一性能指标上来看(比如额定功率),某个扬声器可能会显得更为出色。但是当我们考虑扬声器系统的整体性能,它可能反而会稍逊一筹。. D8 Q% U( f" q h
为什么有些扬声器会贵得多呢?为了更好的了解这个问题,我们来看一下扬声器的组件。5 H: M8 X4 Y4 ^) `" _+ a' N
换能器的真相
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换能器是扬声器的心脏。这些换能器将电能转化为声能。绝大部分扩声换能器是活塞式换能器。
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相比于上世纪初研究生产的换能器,现代设计在工作原理上基本没有太大的变化。随着技术的发展,出现了更好的材料,重量轻,成本低。但是扬声器的发声原理基本还是通过活塞运动引起周围空气分子振动。
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& x0 |0 K+ P4 f5 Y没有一个换能器可以在全频范围提供听音所需的能量。因此,大部分扬声器是两分频或者三分频的设计,内置专用低频、中频和(或)高频换能器。
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$ e1 L" n8 ^ Y2 q2 v- F比起两分频设计,三分频设计需要更多换能器,所以三分频设计成本更高。" o/ M2 \; u: D0 @
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非常重要的盆架设计部件( B# L6 a/ w! }- Y; Y# f
2 @. J8 B/ F: _' A; P4 d盆架设计工艺是影响低频换能器价格的重要因素。冲压工艺制成的扬声器盆架成本更低,因为其制作工艺简单、原材料耗量少。而压铸工艺制成的扬声器盆架因为锥盆振动而变形的可能性更小。0 k( R1 R6 v( u
2 H3 x0 W* O" W3 }同时,比起冲压式盆架,压铸式盆架质量和重量更大,相应的,制作成本也更高。由于加载到换能器的大部分电能以热能的形式消耗,我们可以通过提高散热性能来实现其性能的优化。
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; v- s; ?, x% T3 i/ O% y锥盆材料的选用必须权衡其质量、强度和成本。尽管我们已经能够用一些特殊材料(esoteric materials)制作扬声器锥盆,但纸质材料依然是最常用的,因为在权衡各种属性特点后,它是一个不错的选择。低频换能器的成本大概在几十美金到几百美金之间。
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扬声器系统设计师的设计动机决定了他们选择怎样的锥盆材料。如果有价格成本的限制,他们会选择成本更低的单元。如果是为了追求更高的质量和性能,他们会倾向于选择价格更高的单元型号。$ `) C0 \3 l" e: Y% G6 T
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扩声系统扬声器的中频单元和高频单元通常采用号筒负载设计。号筒负载提供高声压级的同时,还可以控制声音辐射模式。号筒可以由很多材料构成,包括木材、金属、玻璃纤维和塑料。
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% J. O" Y3 s3 _1 U8 l$ B% w& }ABS塑料号筒因为其成本低、重量轻、制作简单而最为常用。玻璃纤维号筒强度更大,但是因为它制作难度高,所以成本也相应增加。低频号筒的尺寸很大,所以往往会采用木质材料。0 n& g2 w6 b& @) w1 ~; _
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号筒驱动器(换能器)在扬声器系统中起着举足轻重的作用。成本相对较低的压电驱动器,或者压缩驱动器都可以用于号筒负载的设计。锥盆式扬声器也可以作为号筒驱动器使用。
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( H% ?& S$ K6 }% q压缩驱动器是重放大量中频和高频的最佳选择。压缩驱动器优于低成本压电驱动器,因为它的效率和保真度更高。3 x. {4 k" o, @6 h
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换能器的磁体结构也是影响成本的重要因素。大型磁体结构可以产生更大的磁场密度(一般等同于更高效率),也会相应地增加磁体的重量。这种磁体结构必须有压铸式盆架作为支撑才可以使用。稀土元素,比如钕,相比起传统磁性材料,仅需要很小一部分的钕,就可以产生更强大的磁场。钕也是常用磁性材料中最贵的。% Q: t) E) j" T& |, q. l
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; l) F/ F8 A6 B$ p* c有些扬声器生产厂家会生产他们自己的换能器。这可以让他们更好的控制供应链,并在特定的扬声器系统中优化部件的性能。3 [2 t$ p3 x! A' q+ S
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绝大部分扬声器生产厂家会把OEM厂商作为他们换能器的供应商。OEM厂商在生产方面非常高效,因为这就是他们所擅长的事情。绝大部分OEM厂商为常规客户生产和销售通用的换能器,同时,他们也会根据扬声器生产厂家的规格要求进行专利设计。
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