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关于高音喇叭必需反接之迷思
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: k, y9 {! N6 S" }7 S; r 当音箱内有2个以上的喇叭单体时，就要接分音器来分流，但是用电容/电感做的分音器会使喇叭上的电流移相。尤其是使用二阶分音器时。, Z3 }9 a$ @" z2 q9 S$ F
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6 _- q( n# H1 X- n5 p# _' S1 Z 二阶分音器，就是一个如图的 2nd Order filter ，依照计算机仿真，在分音点上高音喇叭上的电流会移相导前+90°，低音喇叭上的电流会移相落后-90°，两只喇叭上的电流就会相差180°也就是反相。因此就有专家主张高音喇叭应反接以补偿这种反相问题。有些名厂喇叭的高音单元也真的是反接的，有些则仍正接。为什么!
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我个人认为高音喇叭反接不必要，原因是这种理论与计算机仿真跟真实世界不一定相符。) t: V2 u" m) {/ \$ z
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1.机械落后角
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; y' `8 Y- F, [# Q& d+ U' [ 即使两个喇叭上的电流真的是180°反相，由于高音与低音喇叭纸盆的质量不同，喇叭出来的音压不一定是正好反相，低音喇叭因机械惯性大，可能会再落后约 60°，成为90+60=150°角。+ B! m) ^% D: k% N* W* ` @
+ x4 t O* j0 O1 G+ h" i* X 2.喇叭阻抗不是8奥姆纯电阻5 X' l+ O3 J' |6 c, f
0 p' | {& ]3 `* w 两只喇叭在分音点的阻抗其实并不是正好 8奥姆纯电阻。低音喇叭音圈在3KHz 时会有明显的感抗XL，阻抗也许是 Z=8+j20奥姆，所以低音喇叭上的电流移相落后不只-90°，也许是 -150°，如果加上 -60°的机械移相，总共是 -210°
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高音喇叭音圈在3KHz时会有容抗，总阻抗也许是 Z=2-j30 奥姆，所以移相也不只是+90°，也许是+120 ，所以*高、低音喇叭上的音圈电流相位总差别量，可能成为 -210-120= -330°，几乎绕一圈回来了。 -330°其实也就是等于+30°，此时如果将高音单元反转180°的话，180°-30°=150°，反而越弄越糟了。, g- p: E0 j$ r+ m0 f2 s
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3.工厂精调相位2 z* a9 V, ]2 s
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真正*的喇叭设计与生产时，不是用理论计算，也不是用计算机仿真，而是一颗一颗在无响室里，*调整电感与电容，直到高音与低音单体真的输出一样相位的3KHz，而且用可变电阻将音压调到一样为止。实验结果可能是，高音要改回正接，电感由0.4mH改为0.6mH，电容由 1uF 改为2uF。可变电阻调到刻度7，而且每一颗喇叭都不同。7 n# u4 S8 A5 ]/ Z2 w: h, Y
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这样做就完美了吗?" U9 w0 s. h) \ |( w7 H+ ]8 n5 M5 q
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还早呢?.............................。
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; y, k8 R; o& Y! } 4.喇叭安装位置
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; @ l* u$ v2 n0 W( j 很多音箱设计，高音喇叭与低音喇叭有5-30公分的位置前后差，即使高低音喇叭完美并排，因为喇叭箱与人耳不等高，Cosine 角度关系，距离人耳距离也不相同，相差5-20公分是常事。即使正好相同，因为两耳相距20公分，左右耳听到的 3KHz声音的相位也不同。3KHz 声音的1/4波约3公分，所以只要距离相差3公分就会使音压由*变*，使猪羊变色🐷🐑。所以斤斤计较高音喇叭是否反相，其实没啥意义。$ c, c/ P! r0 }8 W2 T9 p% i: B
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5.音压会在空中互相抵销吗?; E8 _* P- x# ^! V( K
l: f$ [6 a" M% i9 Q" q7 B: J 高音喇叭与低音喇叭同时发出3KHz音压时，声音难道不会因音压反相180°而在空中立即互相抵销吗?* E; j' K8 q0 F( m. j k
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答案是........ 完全不会!啥! 为何?2 X; Z1 [4 P V# }9 t% v
( U% d9 n9 u$ K5 x, F' D# \ 因为两个喇叭安装在音箱上的位置不同，至少相差20公分，所以两个3KHz声波只会互相干涉，在空气中形成驻波场，但它不会像10-50Hz 那种长波重低音一样互相抵销。所以高音喇叭的接点反接与否只是驻波场位移6公分而已，没有发生什么伟大的作用。不信你可以用测试片放3KHz声音，然后将高音单体的极性反来覆去，听几次看看，听的时候头要旋转、左右前后摇。感受耳朵通过数个驻波波峰波谷的神奇经验，你会发现高音喇叭极性反转是毫无差别的。
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6.其它频率会被移相到天翻地覆吗?& o' A9 {' L5 @ F2 v% D& C; y
. v3 M+ z( q0 c& c; s$ g8 r; G 当工程师好不容易将分音点3KHz 驱动电流的相位精密对准后，开香槟庆祝时，就是其它频率已会被更严重的移相时，例如20-500Hz 以及 5K-20KHz就会被移相到天翻地覆，跟原来录音时的相位就完全不一样，怎么办?& R* y3 f: B: e4 W
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这种对声音学、物理学、电子学的细腻追求，值得敬佩，但是我个人认为，音乐里各个频率间的相位关系，相位连续移动、滚动，造成声音与当初麦克风收录时不同这个问题，其实是杞人忧天，是过虑了，* _1 |# R! A, p2 j) h
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7.原始相位差
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录音师收音时，任何ㄧ只麦克风的距离若稍稍移动3公分，3KHz的相位就差90°，6KHz的相位就差180°，12KHz的相位就差240°了。所以高频相位精准在真实世界里是毫无意义的。 |
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发表于 2006-7-31 10:41:00
