窥探内心世界!了解音箱的扬声器单元
音箱要想放出好的声音,除了要求音源、信号等外界因素之外,其本身的素质也是有很高要求的。其中,扬声器单元的好与坏是一个非常重要的方面。虽然有人说,箱体的构架以及电路设计也同等重要,但一般说来使用好扬声器单元的音箱在设计方面绝对也不含糊。所以,从这个角度来讲,我们可以从扬声器的好坏来简单判定一下音箱的好坏。
著名的音箱品牌大都自产扬声器单元
目前,世界上著名的音箱品牌大都自产扬声器单元。它们各有各的特色,形成了一种百家争鸣的局面。当然了,其它的一些低端扬声器单元那就更多了。因此,我们在挑选的时候,也是摸不着头绪。鉴于此,小编就从分类入手,带大家来看一看这些家伙们。
名词解释:扬声器单元指的是家庭影院套装音箱使用的扬声器(俗称喇叭)的情况,通常是指扬声器的尺寸、形状和材质,他们主要决定了扬声器的特色。
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好的声音单元不一定有好的单元,但是好的声音一定需要好的声音
『想有好的声音?必须要有好的声音单元!』
『专业人士比较喜欢按驱动方式来分类』
『按使用用途来分,是我们所比较常见的一种分类』
『综合专业和通俗两方面的是:按振膜材料或者是辐射器形状分类』
『低频扬声器和中频扬声器用哪些单元』
『高频扬声器又用哪些单元』
从专业方面来将,研究人员更喜欢按照驱动方式来对扬声器单元进行分类。
电磁式:作用原理是声源信号磁化了的振荡部分与磁体的磁性相互吸引和排斥,产生驱动力。在这种力的作用下使振膜振动而发声。
现在比较常见的球顶单元就是电动式的
电动式:作用原理是声源信号电流流过音圈,产生的磁场与磁体磁场相互作用而形成电磁力,振膜在这种力的作用下振动而发声。
静电式:其作用原理是导电振膜与固定电极按相反极性配置,形成电容,将电信号加于此电容的两极,极间电场变化产生吸引力,使振膜振动而发声。
压电式:将压电元件置于电场中会产生形变。利用这种原理制成的扬声器叫压电扬声器。
当然,这种分类方式对于我们来说只是一个知识的补充。在平时我们挑选音箱时,通常是不提及这些方面的。
我们平常常见的分类,便有一种是参考使用用途来的。说白了,就是扬声器单元是用来放哪个频段声音的。
全频带单元:它能够同时覆盖高、低频段,其振膜振动可产生从低音到高音的全频带声音。在全频带单元中,有单纸盆型、双纸盆型和同轴型三种。其中,单纸盆和双纸盆单元都是整体结构。而同轴型单元,则是把两个单元做在一起构成一种多声道器件。
惠威的S3W使用的便是全频带单元
低音单元:是为低频段重放而设计的低音性能很好的扬声器,它几乎全是纸盆型的。其重放频带下限应很低,振膜的振动幅度容许值应尽量大。因此,它的振膜口径较大。目前的口径可达80cm。为了提高纸盆的振幅允许值,常采用软而宽的支撑边。
中音单元:它是专门用来重放中音段的单元,其优点是声压频率特性曲线平坦、失真小、指向性好。另外,频率也比较高。
高音单元:它是专门承受高频段重放的单元。通常情况下,它的工作频率在至少要达到20KHz以上。目前,有一些好的单元已经能够达到惊人的40KHz。
而通常我们所说到的,什么纸盆单元、球顶单元的,那都是按照振膜材料或者是辐射器形状分类的。在这里,小编对于前者不做太多的解释,同时以后者为主将两者搀和在一起简单讲解一下。
锥形振膜单元:这是是目前广泛采用的一种单元,常作为高保真系统中的低音单元。锥形振膜所用材料中最普遍的是纸,或在其中再加些用以加强机械强度的添加料。后来,又出现了用金属材料或合成材料作为锥形振膜。
平板单元:把振膜制成平板状的单元,它有直接驱动平板和在锥形腔体内填有发泡树脂等物质的填充型两种。
球顶单元:振膜形状呈部分球面形的单元,属于电动型。与纸盆单元比较,效率稍低一些。但是,球顶单元的指向性非常好。在所用材料上,从质地柔软的材料到硬质材料均可以使用。而根据振膜材料质地硬度不同,还有有软球顶和硬球顶之分。在高保真系统中,高音部分大多采用球顶单元,以便获得纯的音质和良好的指向性。
号筒单元:号筒单元的振膜多是球顶形的,它与纸盆和球顶单元的最大区别在于声辐射方式不同。纸盆单元和球顶单元是由振膜直接鼓动周围空气把声音辐射出去的。而号筒单元却由振膜产生的声音通过号筒辐射到空间去,是一种间接辐射。在这种情况下,号筒就像一个声变换器,它以足够大的负荷加到振膜上。所以,号筒单元一般比纸盆单元和球顶单元效率高。在高保真系统中,号筒单元多用作中、高音单元。
带状高音单元:这种单元的振膜是用非常轻的铝箔带条做成短带条形状,其振膜本身就是导电性材料。将它置于磁场中,通入信号电流即可振动发音。带状高音单元的阻抗非常小,与放大器和分频网络连接时,必须用匹配变压器。
薄片单元:该种单元的振膜是用耐高温的高分子薄膜形成的,音圈装在或印刷在高分子振膜上。将印刷有音圈的高分子振膜置于特殊形状磁体构成的磁场中,就可做成薄片型单元。这种单元的音圈导线电阻可设计成几Ω,因此,可不用匹配变压器。同时,它的输入容量也比较大。在音质方面,它和带状单元一样,不失真的自然声音感可延伸到较高的频段。
那么,对于各频段的扬声器来说,究竟使用那种单元最好呢?现在,我们就给它们找一下座位。
● 低频扬声器
对于各种不同的音箱,低频扬声器的品质因素—Q0值的要求是不同。对闭箱和倒相箱来说,Q0值一般在0.3~0.6之间最好。一般来说,低频扬声器的口径、磁体和音圈直径越大,低频重放性能、瞬态特性就越好,灵敏度也就越高。
所以,低音单元的结构形式多为锥盆式,也有少量的为平板式。低音单元的振膜种类繁多,有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。采用铝合金振膜、玻璃纤维振膜的低音单元一般口径比较小,承受功率比较大;而采用强化纸盆、玻璃纤维振膜的低音单元,重播音乐时的音色较准确,整体平衡度不错。
低音单元的口径一般都很大
● 中频扬声器
一般来说,中频扬声器只要频率响应曲线平坦,有效频响范围大于它在系统中担负的放声频带的宽度,阻抗与灵敏度和低频单元一致即可。有时中音的功率容量不够,也可选择灵敏度较高但阻抗高于低音单元的中音。这样,可以减少中音单元的实际输入功率。
中音单元一般有锥盆和球顶两种。同高音单元相比,它只不过尺寸和承受功率都比前者大,从而适合于播放中音频而已。中音单元的振膜以纸盆和绢膜等软性物质为主,偶尔也有少量的合金球顶振膜。
● 高频扬声器
相对于中、低频扬声器来说,高频扬声器的单元就比较杂一些。其结构形式,主要有号解式、锥盆式、球顶式和铝带式等。
号角式高音单元由于指向性强,在号角正面能听到强大的商音。所以,它多用于大功率的扩声、会议音箱和一少部分的监听音箱。 而锥盆式高音单元由于振膜面积过大、过重,高频特性不如其它类型的高音单元,故而多见于老式音箱上,近年来已逐步被淘汰。
目前,在家用音箱和小型监听音箱中最常用的高音单元是球项式高音单元。而球顶式高音单元从球顶结构上分,还可分为正球顶单元和反球顶单元。其中,正球项单元在播放音乐时,其水平扩散角度要大一些;而反球项高音单元在播放音乐时,水平辐射角较小,但音色较纯,承受功率也较大。
另外,从球顶材料上分,又分为硬球顶和软球顶两大类。其中,硬球顶高音的振膜材料有铝合金、钛合金、镁合金、钛合金复合膜、玻璃膜、钻石膜等数种。硬球顶高音单元所回放的高音,音色明亮,具有金属感。适合播放流行音乐、电影音乐及效果音乐。制作优秀的铝合金、钛合金复合膜球顶高音,也能较好地表现古典音乐及人声。
而软球顶高音的振膜材料有绢膜、蚕线膜、橡胶膜和防弹布膜等数种。软球顶高音单元重播音乐时的高音灵巧、松弛,具有很好的自然表现力。在表现古典音乐、人声等具有标准听音概念的音乐时,尤为得心应手。尤其是近年来的绢膜、丝膜球项高音,其回放上限频率已达到40KHZ。从理论上讲,高音单元的上限频率至少要达到20KHZ,越高越好。但高频上限优秀的单元,其价格也要贵一些。
● 写在文末
基本上,音箱所用的扬声器单元就是这么一个分类。至于振摸按材料分类,一是太多不容易分清,二是可以夹杂在今天的这些分类里,所以小编就不再单独列出了。
扬声器的好坏,虽然不能完全代表音箱的好坏,但是在一般情况下这个逻辑是正确的。所以,我们在购买音箱时通过查看它所使用的扬声器,便可以对它有一个大概的评定。而常见的一些声音单元的型号及名称实在太多了,小编一时整理不完。所以,此篇文章大家就先对单元做一个了解、认识,以后再逐步提高吧。<
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