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音响实际上是一种把可听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. 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的灵敏度。
我们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。还有一点是用户希望能买到“物美价廉”的好产品，即性能价格比高的产品，最后还要考虑产品的配套方式，外形结构和吊装方法等条件。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。扬声器系统 二路(二分频)和三路(三分频 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;因为一般的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1.5Hz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，为了解决缺少的这段中音频率，于是有些厂家用了一种折中的方法，即在分频网上把低音单元的频响特性向上移动，把高音单元的频率特性向下移动。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。因此在听觉上会留下“空洞”感和可闻的失真(当然分频器的斜率特性大些，例如，18dB/倍频程，此缺陷可得到一些补偿)。亦因为如此，二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中，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的上、下边缘处，对音质没有任何影响，故三路扬声器系统小了声音的失真，提高了声音的清晰度，改善了低音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。
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换成很宏亮的声音，这就求扬声器有较高的声压灵敏度。「灵敏度」实质是一种「转换效率」的体现。各类扬声器系统由于设计技术、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。 个性与共性：在此又再引申出另一个相对抽象和主观的性能评价。扩声用的音响，有别于家中的HI-FI音响器材，必须兼容性非常高，因为每个场地都可能演出不同类型的节目，从歌剧到摇滚音乐会，亦可能只是以语言信号为主的报告会……故其音响系统必须要兼容不同的节目源，做到「平均性」的优异，即不能偏重于某一个用途。而家里的HI-FI音响器材，只需要照顾一个人或一小撮人的口味，其产品的「个性」是容许存在。但作为专业扩声系统器材，则这种「个性」将会变成「局限性」或「缺陷」。专业扩声器材需要为一大群公众服务，节目内容经常变换，「共性」是基本要求，兼容性要强，不同性质的节目都要有「平均」的表现。除此之外，专业扩声器材必须是“无渲染”、“不夸张”、“忠实”地将音源还原。这就是「共性」或「共用性」。扬声器系统的指向特性 ，各方向均匀传播。但在高频段时，声音的传播呈现较强的方向性，这个指向特性(各类音箱均不相同)正是我们在系统设计中要加以应用的。优良的恒定指向特性可在现场布置时把声波的能量集中到观众区，避开声波的强烈反射面和声场互相干扰。试举一个比较容易明白的例子，市面上的手电筒，一支普通的手电筒与一支有聚光功能的手电筒，价格可能相差数十倍。一般的手电筒就算其功率与聚光手电筒相同，但光线无法投射很远，而且无法控制投射区域。音箱的高音部分与手电筒的光线相当类似。若只需要有声音，什么档次的音箱都能办得到，就等于任何一支普通手电筒也能照明一样。但作为大型工程，必须有效地控制声场分布及考虑可投射的距离。指向性的优劣，足以影响工程的成败，必须选择有优良指向性的音箱。扬声器发出的声音通常在低频段(低于200Hz)的声音是无方向性的，在扬声器的指向特性使偏离轴向的声压级随偏角的增大而逐渐减小;同时声压级又随声波传播距离的增加按距离的平方成反比而衰减，在距扬声器远近和方位不同的听众区，若将这两种衰减选择得当，就可使两种衰减互相补偿，从而使声场更为均匀。大型工程需要覆盖相对比较广阔的区域，单只音箱通常不足以应付，需要将多只音箱拼合成音箱群(阵列)。而在阵列扬声器系统中，恒指向特性可使音箱之间的中、高频段的声波在音箱间不产生干扰。用具有上述恒指向特性的一对扬声器组成八字型摆放，可以覆盖单个音箱的一倍。否则，声音在音箱前方已经互相干扰，严重影响声场的均匀度和声音的清晰度， 扬声器系统的功率处理能力，扬声器系统的功率处理能力(或称扬声器的额定功率)是一项重要技术参数，它代表扬声器承受长期连续安全工作的功率输入能力，了解扬声器的功率处理能力，首先必须懂得扬声器驱动器是如何损坏的，驱动器的损坏模式有两种：一种是音圈过热损坏(音圈烧毁，过热变型，圈间击穿等)，另一种是驱动器的振膜位移量超过极限值，使扬声器的锥型振膜和(或)其周围的弹性部件损坏，通常发生在含有很多大振幅的低频信号。声音信号不是一种纯正弦波信号，而是一种随机的，这些随机信号可用三个参数来表式：有效值(RMS)又称均方根值，是以信号峰值等幅的正弦信号的一种测量结果，接近于平均值，基本上代表信号的发热能量。峰值(PEAK)是信号达到的最大电平，对于正弦波来说，峰值电平大于有效值电平3dB，对于音乐信号来说，峰值电平超过有效值可达10-15dB，在评定一种扬声器的位移能力时，峰值是重要的。峰值因子，用来说明峰值电平与有效值电平的比率，对于按AES2-1984的粉红色噪声源来说，峰值因子为6dB，即峰值电压是有效值电压的4倍。扬声器的功率处理能力是按(AES2-1984)处理后的粉红色噪声信号连续加2小时工作后，其电性能和机械性能的永久性变化不大于10%的情况下测得的技术，加载(受热)后的声压级下降(又称功率压缩) |
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发表于 2010-2-6 16:36:20
