扬声器知识.doc

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1、扬声器扬声器知识1、相关声学知识声音信号属性主要是指人声、乐声以及各种音效。这些声音信号都是一种随机信号,其波形比较复杂,但属人耳可听声音的频率范围(20Hz20kHz),其中人声的频谱范围约 150Hz4kHz;各种音乐的频谱范围可达 40Hz18kHz。平均频谱的能量分布为:低音和中低音部分最大,中高音部分其次,高音部分最小(约占中、低音部分能量的 1/10,人声的能量主要集中在 200Hz 到 3.5kHz 的频率范围)。这些可闻声随机信号幅度的峰值比它的平均值约大出 1015dB。因此,要能正确地重放出这些随机信号,保证重放信号的音质优美动听,扬声器就必须具有宽广的频响特性、足够的声压

2、级和信号动态范围,并具有高效率的电功率转换成声压的灵敏度。 所有频率具有相同能量的随机噪声称为白噪声。从我们耳朵的频率响应听起来它是非常明亮的“ 咝“ 声(每高一个八度,频率就升高一倍。因此高频率区的能量也显著增强) 。粉红噪声指每个八度带有相同能量的随机噪声。我们的耳朵将以“平直“ 的频率响应接受这些声音(因为粉红噪声建立于八度的基础而不是个别的频率,因此频率变高的时候能量并不增加) 。因为这一特性和实时分析仪(RTA)关注一个八度或 1/3 八度的音域,粉红噪声对于测量音频设备的频率响应和决定房间的扩音应用非常有用。2、扬声器作用及分类2.1 扬声器的作用扬声器的作用是将音频电信号转换成声

3、信号并向周围的空气媒介辐射。车用扬声器以锥形设计最为多见,这是因为在车内安装位置有限的情况下,锥形设计可以尽可能地扩大振膜的有效面积,而振膜的有效面积决定了扬声器的低频响应。也就是说,锥形设计可以在不加装超重低音的情况下,增强低音效果。2.2 扬声器的分类2.2.1 按工作原理分类:按工作原理的不同,扬声器主要分为:电动式扬声器、电磁式扬声器(即舌簧扬声器) ,静电式扬声器和压电式扬声器等。 a、电动式扬声器:这种扬声器采用通电导体作音圈,当音圈中输入一个音频电流信号时,音圈相当于一个载流导体。如果将它放在固定磁场里,根据载流导体在磁场中会受到力的作用而运动的原理,音圈会受到一个大小与音频电流

4、成正比、方向随音频电流变化而变化的力。这样,音圈就会在磁场作用下产生振动,并带动振膜振动,振膜前后的空气也随之振动,这样就将电信号转换成声波向四周辐射。这种扬声器应用最广泛。 b、电磁式扬声器:也叫舌簧式扬声器,声源信号电流通过音圈后会把用软铁材料制成的舌簧磁化,产生交变磁场,磁化了的可振动舌簧与磁体相互吸引或排拆,产生驱动力,使振膜振动而发音。扬声器c、静电式扬声器:这种扬声器是靠静电积累的相吸相斥效应,利用的是电容原理,即将导电振膜与固定电极按相反极性配置,形成一个电容。将声源电信号加于此电容的两极,极间因电场强度变化产生吸引力,从而驱动振膜振动发声。d、压电式扬声器:又叫晶体扬声器,利用

5、压电材料受到电场作用发生形变的原理(晶体片电伸缩效应) ,将压电动元件置于音频电流信号形成的电场中,使其发生位移,从而产生逆电压效应,最后驱动振膜发声。在这些扬声器中,除电动式扬声器外,其他的扬声器都是因为辐射声音的频率范围窄,辐射声功率小而被淘汰。剩下的电动式扬声器,由于其辐射频率范围可达整个音频范围,而且声功率可以做到很大(可通过分频段制作大功率扬声器,运用组合发声方法,形成全频段放声) ,因而得到了广泛的使用。2.2.2 按振膜形状分类:扬声器振膜形状主要有锥形、平板形、球顶形、带状形、薄片形等。 a、锥形振膜扬声器:锥形振膜扬声器中应用最广的就是锥形纸盆扬声器,它的振膜成圆锥状,是电动

6、式扬声器中最普通、应用最广的扬声器,尤其是作为低音扬声器应用得最多。 b、平板扬声器:也是一种电动式扬声器,它的振膜是平面的,以整体振动直接向外辐射声波。它的平面振膜是一块圆形峰巢板,板中间是用铝箔制成的峰巢芯,两面蒙上玻璃纤维。它的频率特性较为平坦,频带宽而且失真小,但额定功率较小。 c、球顶形扬声器:球顶形扬声器是电动式扬声器的一种,其工作原理与纸盆扬声器相同。球顶形扬声器的显著特点是瞬态响应好、失真小、指向性好,但效率低些,常作为扬声器系统的中、高音单元使用。 d、号筒扬声器:号筒扬声器的工作原理与电动式纸盆扬声器相同。号筒扬声器的振膜多是球顶形的,也可以是其他形状。这种扬声器和其他扬声

7、器的区别主要在于它的声辐射方式,纸盆扬声器和球顶扬声器等是由振膜直接鼓动周围的空气将声音辐射出去的,是直接辐射,而号筒扬声器是把振膜产生的声音通过号筒辐射到空间的,是间接辐射。号筒扬声器最大的优点是效率高、谐波失真较小,而且方向性强,但其频带较窄,低频响应差。所以多作为扬声器系统中的中、高音单元使用。 2.2.3 按放声频率分:根据放声频率的不同,扬声器可分为低音扬声器、中音扬声器、高音扬声器、全频带扬声器等。 a、低音扬声器:主要播放低频信号的扬声器称为低音扬声器,其低音性能很好。低音扬声器为使低频放音下限尽量向下延伸,因而扬声器的口径做得都比较大,一般有200mm、300-380mm 等不

8、同口径规格的低音扬声器。为了提高纸盆振动幅度的容限值,常采用软而宽的支撑边,如橡皮边、布边、绝缘边等。一般情况下,低音扬声器的口径越大,重放时的低频音质越好,所承受的输入功率越大。 b、中音扬声器:主要播放中频信号的扬声器称为中音扬声器。中音扬声器可以实现低音扬声器和高音扬声器重放音乐时的频率衔接。由于中频占整个音域的主导范围,且人耳扬声器对中频的感觉较其他频段灵敏,因而中音扬声器的音质要求较高。有纸盆形、球顶形和号筒形等类型。作为中音扬声器,主要性能要求是声压频率特性曲线平担、失真小、指向性好等。 c、高音扬声器:主要播放高频信号的扬声器称为高音扬声器。高音扬声器为使高频放音的上限频率通达到

9、人耳听觉上限频率 20kHz,因而口径较小,振动膜较韧。和低、中音扬声器相比,高音扬声器的性能要求除和中音单元相同外,还要求其重放频段上限要高、输入容量要大。常用的高音扬声器有纸盆形、平板形、球顶形、带状电容形等多种形式。 d、全频带扬声器:全频带扬声器是指能够同时覆盖低音、中音和高音各频段的扬声器,可以播放整个音频范围内的电信号。其理论频率范围要求是从几十 Hz 至 20kHz,但在实际上由于采用一只扬声器是很困难的,因而大多数都做成双纸盆扬声器或同轴扬声器。双纸盆扬声器是在扬声器的大口径中央加上一个小口径的纸盆,用来重放高频声音信号,从而有利于频率特性响应上限值的提升。同轴式扬声器是采用两

10、个不同口径的低音扬声器与高音扬声器安装在同一个中轴线上。同轴扬声器的低频单元和高频单元被设计在了同一轴心线上,外侧是低频,内侧是高频,但发声点在同一物理位置。这种设计可以消除高、低频单元由于频率范围的不同而引起的声音漂移,但是因为高、低音都是从一个点所发出的,所以音色的失真较大。3、扬声器结构3.1 扬声器组成最常见的电动式锥形纸盆扬声器,即常说的纸盆扬声器。尽管现在振膜仍以纸盆为主,但同时也出现了许多高分子材料振膜、金属振膜。锥形纸盆扬声器大体由磁回路系统(永磁体、芯柱、导磁板)、振动系统(纸盆、音圈)和支撑辅助系统(定心支片、盆架、垫边)等三大部份构成。a、音圈:音圈是锥形纸盆扬声器的驱动

11、单元,它是用很细的铜导线分两层绕在纸管上,一般绕有几十圈,放置于导磁芯柱与导磁板构成的磁疑隙中。音圈与纸盆固定在一起,当声音电流信号通入音圈后,音圈振动带动着纸盆振动。 b、纸盆:锥形纸盆扬声器的锥形振膜所用的材料有很多种类,一般有天然纤维和人造纤维两大类。天然纤维常采用棉、木材、羊毛、绢丝等,人造纤维刚采用人造丝、尼龙、玻璃纤维等。由于纸盆是扬声器的声音辐射器件,在相当大的程度上决定着扬声器的放声性能,所以无论哪一种纸盆,要求既要质轻又要刚性良好,不能因环境温度、湿度变化而变形。 c、折环:折环是为保证纸盆沿扬声器的轴向运动、限制横向运动而设置的,同时起到阻挡纸盆前后空敢流通的作用。折环的材

12、料除常用纸盆的材料外,还利用塑料、天然橡胶等,经过热压粘接在纸盆上。 扬声器d、定心支片:定心支片用于支持音圈和纸盆的结合部位,保证其垂直而不歪斜。定心支片上有许多同心圆环,使音圈在磁隙中自由地上下移动而不作横向移动,保证音圈不与导磁板相碰。定心支片上的防尘罩是为了防止外部灰尘等落磁隙,避免造成灰尘与音圈摩擦,而使扬声器产生异常声音。3.2 扬声器材质与尺寸高音扬声器现以软球顶为主(此外还有用于模拟音源的钛膜球顶等),它与数字音源相配合能减少高频信号的生硬感,给人以温柔、光滑、细腻的感觉。多媒体音箱现以质量较好的丝膜和成本较低的 PV 膜等软球顶的居多。低音扬声器最常见的有以下几种:a、纸盆,

13、纸盆又有敷胶纸盆、纸基羊毛盆、紧压制盆等几种。纸盆音色自然、廉价、较好的刚性、材质较轻灵敏度高,缺点是防潮性差、制造时一致性难以控制,但顶级 HiFi 系统中用纸盆制造的比比皆是,因为声音输出非常平均,还原性好。b、防弹布,有较宽的频响与较低的失真,是酷爱强劲低音者之首选,缺点是成本高、制作工艺复杂、灵敏度不高轻音乐效果不甚佳。c、羊毛编织盆,质地较软,它对柔和音乐与轻音乐的表现十分优异,但是低音效果不佳,缺乏力度与震撼力。d、PP(聚丙烯)盆,它广泛流行于高档音箱中,一致性好失真低,各方面表现都可圈可点。此外还有像纤维类振膜和复合材料振膜等由于价格高昂极少应用于普及型音箱中。低音扬声器尺寸越

14、大越好,大口径的低音扬声器能在低频部分有更好的表现。用高性能的扬声器制造的音箱意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。普通多媒体音箱低音扬声器的喇叭多为 35 英寸之间。用高性能的扬声器制造的音箱也意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。4、扬声器的性能指标扬声器的性能优劣主要通过下列指标来衡量:1) 额定功率(W)扬声器的额定功率 是指扬声器能长时间连续工作而不产生异常声时的输入功率,又称为不失真功率或额定噪声功率,用 W 或 VA 计量。它一般都标在扬声器后端的铭牌上。当扬声器工作于额定功率时,音圈不会产生过热或机械动过载等现象,发出的声音没有显示失真。额定功率是一种平均功率,而实际上扬声器工作在

15、变功率状态,它随输入音频信号强弱而变化,在弱音乐及声音信号中,峰值脉冲信号会超过额定功率很多倍,由于持续时间较短而不会损坏扬声器,但有可能出现失真。因此,为保证在峰值脉冲出现时仍能获得很好的音质,扬声器需留足够的功率余量。一般扬声器能随的最大功率是额定功率的 2-4倍。 扬声器一般测试时采用粉红噪声信号,通过特定的滤波器,在额定频率范围内进行测试。按标准,被测扬声器应保证在 100 小时的连续工作中不产生异常。顺便指出,美国标准则规定试验时间为小时,而且滤波器也不同。最大噪声功率与额定功率不同,它是表明扬声器承受短时间的大输入功率的能力,其试验时间仅为几秒或几分钟。一般最大噪声功率是额定功率的

16、 2-4 倍。2) 频率响应(有效频率范围 Hz)这项指标反映了扬声器工作的主要频率范围。当给扬声器加以恒压信号源并由低频到高频改变信号源频率时,扬声器产生的音压将随频率的变化而变化。由此得出的声压频率曲线,就是扬声器的频率响应曲线。(国际电工委员会)规定扬声器所能重放声音的频率界限,也就是有效频率范围,是取扬声器声压频率特性曲线中比峰值附近一个倍频位的平均声压级降低 10dB 的频率范围。此范围越宽,放声特性越好。高保真放音系统要求扬声器系统应能重放 20Hz-20000Hz 的人耳可听音域。由于用单只扬声器不易实现该音域,故目前高保真音箱系统采用高、中、低三种扬声器来实现全频带重放覆盖。此

17、外,高保真扬声器的频率特性应尽量趋于平坦,否则会引入重放的频率失真。高保真放音系统要求扬声器在放音频率范围内频率特性不平坦度小于 10dB。 一般高保真用扬声器箱最低要求频响为 50-12500HZ(+4-8dB),能达到 50-16000Hz 已足够了 .当然 30-20000Hz 则更好。3)额定阻抗()扬声器的额定阻抗是指扬声器在额定状态下,施加在扬声器输入端的电压与流过扬声器的电流的比值。现在,扬声器的额定阻抗一般有 2、4、8、16、32 欧等几种,国外也有采用欧、欧等。扬声器额定阻抗是在输入 400Hz 信号电压情况下测得的,而扬声器音圈的直流电阻 R 值0.9R 额。 4) 谐波

18、失真(TMD%) 扬声器的失真有很多种,常见的有:a.谐波失真,多由扬声器磁场不均匀以及振动系统的畸变而引起,常在低频时产生;b.互调失真,因两种不同频率的信号同时加入扬声器,互相调制引起的音质劣化;c.瞬态失真,因振动系统的惯性不能紧跟信号的变化而变化,从而引起信号失真。谐波失真是指重放时,增加了原信号中没有的谐波成份。扬声器的谐波失真来源于磁体磁场不均匀、振动膜的特性、音圈位移等非线性失真。谐波失真主要产生在低频,尤其在共振频率附近最为明显。目前,较好的扬声器的谐波失真指标不大于 5%,对于高保真用音箱的最低要求谐波失真不大于 2%。5) 灵敏度(dB/W) 扬声器的灵敏度通常是指输入相当

19、于额定阻抗上 1W 功率的粉红噪声信号电压时,在轴向 1m 处测得的声压级。灵敏度是衡量扬声器对音频信号中的细节能否巨细无遗地重放的扬声器指标。灵敏度越高,则扬声器对音频信号中细节做出响应的能力越强,在同样的驱动功率下也越响。因此,使用小功率的功放时,灵敏度就显得很重要了。通常 ,专业音箱的灵敏度都在 95dB/m.w 以上,甚至高达 120dB/m.w。而家用音箱的灵敏度较小,能有 92dB/m.w就算是很大的了,作为 Hi-Fi 扬声器的灵敏度应大于 86dB/W。一个扬声器的灵敏度高低,对声音重放并无决定性的影响,因为人们可以通过调节放大器的输出来获得足够的音量。不过,在音箱制作中,扬声

20、器的灵敏度却是一个值得重视的参数。因为在二分频或三分频音箱中,各扬声器单元在各自负责重放的频段内,它们的灵敏度必须基本一致,以使整个音箱在重放时高、中、低音的平衡。特别是对立体声音箱,左右声道使用的单元都必须经过严格的筛选、匹配。要求左右声道所用的单元的输出声压级差别应正负 1dB 内,不然会影响声像的定位。 扬声器箱的灵敏度与效率是两个不同的概念,效率是输出声功率与输入电功率之比,但一般地说灵敏度高的扬声器箱的效率也较高。6) 指向性 扬声器对不同方向上的辐射,其声压频率特性是不同的,这种特性称为扬声器的指向性。指向性用来描述扬声器将声波辐射到空间各个方向去的能力。它一般用声压级随辐射角度变

21、化的曲线表示。指向性通常有两种表示方法:一种是在扬声器频响曲线上标出了几个角度如 0 度、30 度、60 度时频响曲线的变化,通过它与 0 度时频率的对比可以看出声压级变化的情况。这种频响曲线称为指向性频率性曲线。另一种以极坐标形式表示。它是以扬声器位置为原点,用极坐标画出某些频率的指向性图,从它可以形象地看出某些频率的指向性。在 Hi-Fi 系统中,一般不希望扬声器(或音箱)的指向性过于尖锐(狭窄).否则靠近扬声器主轴的人听到的声频效果好些,偏离主轴时声频效果就差些。使均匀听到整个重放频带声音的窨范围受到限制。但对会场扩音场合,扬声器的指向性却十分重要,因为利用指向性可减弱扬声器对传声器反馈

22、作用,从而可以消除扩音系统啸叫。在专业音箱中,指向性还有许多其他表示方法。 扬声器的指向性与频率有关,一般而言,对 250Hz 以下的低频信号,没有明显的指向性。而在 1.5kHz 以下的高频,由于声波波长较短,指向性会变得尖锐,因此有些音箱在不同方向上排列几个高频单元,以改善指向性。指向性还与扬声器的口径有关。一般口径大时,指向性也尖锐;口径小,指向性较宽。5、扬声器的主要参数 扬声器的参数是指采用专用的扬声器测试系统所测试出来的扬声器具体的各种性能参数值. 其常用的参数主要包括:Z:是指扬声器的电阻值,包括有:额定阻抗和直流阻抗.(单位:欧姆/ohm),通常指额定阻抗。扬声器的额定阻抗 Z

23、,即为阻抗曲线第一个极大值后面的最小阻抗模值。它是计算扬声器电功率的基准。直流阻抗 DCR,是指在音圈线圈静止的情况下,通以直流信号,而测试出的阻抗值. 我们通常所说的 4 欧或者 8 欧是指额定阻抗。扬声器Fo(最低共振频率)是指扬声器阻抗曲线第一个极大值对应的频率。单位:赫兹(Hz),扬声器的阻抗曲线图是扬声器在正常工作条件下,用恒流法或恒压法测得的扬声器阻抗模值随频率变化的曲线。0(扬声器的效率):是指扬声器输出声功率与输入电功率的比率。SPL(声压级):是指喇叭在通以额定阻抗 1W 的电功率的电压时。在参考轴上与喇叭相距 1m 的点上产生的声压 单位:分贝(dB)。Qts :扬声器的总

24、品质因数值(总 Q 值)。Qms:扬声器的机械品质因数值(机械 Q 值)。Qes:扬声器的电品质因数值(电 Q 值)。Vas(扬声器的等效容积):是指密闭在刚性容器中空气的声顺与扬声器单元的声顺相等时的容积。Mms(振动质量):是指扬声器在运动过程中参与振动各部件的质量总和,包括鼓纸部分,音圈,弹波以及参与振动的空气质量等单位:克(gram)。Cms(力顺):是指扬声器振动系统的支撑部件的柔顺度。其值越大,扬声器的整个振动系统越软单位:毫米/牛顿(mm/N)。Sd(振动面积):是指在扬声器的振动过程中,鼓纸/振膜的有效振动面积单位:平方米(m 2)。BL(磁力):间隙磁感应强度与有效音圈线长的

25、乘积单位:(T*M)。Xmax:音圈在振动过程中运动的线性行程单位:毫米(mm)。Gap Gauss:间隙磁感应强度值单位:特斯拉(Tesla)。6、扬声器引脚极性识别方法扬声器的引脚极性是相对的,只要在同一室中使用的各扬声器极性规定一致即可。多于一只扬声器运用时,出于这样的原因需要分清各扬声器引脚极性:两只扬声器不是同极性相串联或并联时,流过两只扬声器的电流方向不同,一只从音圈的头流入,一只从音圈的尾流入,这样当一只扬声器的纸盆向前振动时,另一只扬声器的纸盆向后振动,两只扬声器纸盆振动相位相反,有一部分空气振动的能量被抵消。所以要求多于一只扬声器在同一室内中运用时,同极性相串联或并联,以使各

26、扬声器纸盆振动的方向一致。一些扬声器背面的接线支架上已经用“+”“-”符号标出两根引线的正负极性,可以直接识别出来。扬声器的引脚极性可以采用视听判别法,两只扬声器两根引脚任意并联起来,接在功率放大器输出端,给两只扬声器馈入电信号,两只扬声器同时发出声音。将两只扬声器口对口接近,如果声音越来越小,说明两只扬声器反极性并联,即一只扬声器的正极与另一只扬声器的负极相并联。上述识别方法的原理是:两只扬声器反极并联时,一只扬声器的纸盆向里运动,另一只扬声器的纸盆向外运动,这时两只扬声器口与口之间的声压减小,所以声音低。当两只扬声器相互接近后,两只扬声器口与口之间的声压更小,所以声音更小。扬声器利用万用表

27、的直流电流档识别出扬声器引脚极性办法是:万用表置于最小的直流电流档(微安档) ,两只表棒任意接扬声器的两根引脚,用手指轻轻而快速将纸盆向里推动,此时表针有一个向左或向右的偏转。当表针向右偏转时(如果向左偏转,将红黑表棒互相反接一次) ,红表棒所接的引脚为正极,黑表棒所接的引脚为负极。同样的方法和极性规定,检测其他扬声器,这样各扬声器的引脚极性就一致了。这一方法能够识别扬声器引脚极性的原理是:按下纸盆时,由于音圈有了移动,音圈切割永久磁铁产生的磁场,在音圈两端产生感生电动势,这一电动势虽然很小,但是万用表处于量程很小的电流档,电动势产生的电流流过万用表,表针偏转。由于表针偏转方向与红黑表棒接音圈

28、的头还是尾有关,这样可以确定扬声器引脚的极性。识别扬声器的引脚极性过程中要注意以下两点:(1)直接观察扬声器背面引线架时,对于同一个厂家生产的扬声器,它的正负引脚极性规定是一致的;对于不同厂家生产的扬声器,则不能保证一致,最好用其他方法加以识别。(2)采用万用表识别高声扬声器的引脚极性过程中,由于高声扬声器的音圈匝数较少,表针偏转角度小,不容易看出来,此时可以快速按下纸盆,可使表针偏转角度大些。按下纸盆时小心,切不可损坏纸盆。7、扬声器故障及处理方法7.1 常见的扬声器故障a.开路故障:两根引脚之间的电阻为无穷大,在电路中表现为无声,扬声器中没有任何响声。 b.纸盆破裂故障:直接检查可以发现这

29、一故障,这种故障的扬声器要更换。 c.音质差故障:这是扬声器的软故障,通常不能发现什么明显的故障特征,只是声音不悦耳,这种故障的扬声器要更换处理。7.2 扬声器故障检测及处理方法业余条件下对扬声器的检测只能采用试听检查法和万用表检测法。试听检查法是将扬声器接在功率放大器的输出端,通过听声音来主观评价它的质量好坏。采用万用表检测扬声器也是粗略的。测量直流电阻:用 R*1 档测量扬声器两引脚之间的直流电阻,正常时应比铭牌扬声器阻抗略小。例如 8 欧姆的扬声器测量的电阻正常为 7 欧姆左右。测量阻值为无穷大,或远大于它的标称阻抗值,说明扬声器已经损坏。听喀喇喀喇响声:测量直流电阻时,将一只表棒断续接

30、触引脚,应该能听到扬声器发出喀喇喀喇响声,响声越大越好,无此响声说明扬声器音圈被卡死。直观检查:检查扬声器有无纸盆破裂的现象。扬声器检查磁性:用螺丝刀去试磁铁的磁性,磁性越强越好。8、扬声器分频系统广播、电影、电视、剧院、舞厅、会议厅、体育场所使用的扬声器分频系统,有(二路)二分频、(三路)三分频系统。音频信号的频宽从 20Hz20kHz,单用一种扬声器单元是无法满足整个频段的频率响应的,换言之,要用一种扬声器单元把 20Hz20kHz 各频率均匀重放是绝大不可能的。例如口径为 12 英寸的扬声器单元,低频特性较好,失真不大,但 1.5kHz 以上的信号,其响应能力就很差了。反之, 2 英寸口

31、径的扬声器单元,重放3kHz 以上的音频信号响应很好,却无法重放中音和低音信号。于是必须由各种频响特性单元组成的扬声器系统去完成宽频段音频的重放任务。例如由低音、高音两单元组成的二分频扬声器系统,由低音、中音和高音三种单元组成的三分频扬声器系统。二分频扬声器系统结构比较简单,但中频段的响应不甚理想。为了解决中频段的响应,厂家采取折衷的办法,把低音单元的频响特性向上移,而又把高音单元的频响特性向下移,分频点想办法设定在 400Hz 到 1500Hz 之间(图 1 是高低频单元频响作向下、上移的结果)。分频交叉点往往有下陷现象,实际应用时可根据厂家提供的资料,在分频交叉点部位使用均衡器根据实际需要

32、进行提升。图 1 交叉点在 400Hz。 三分频扬声器系统各单元的频响特性就不用折衷了,可充分发挥它们各自的长处,两个分频的交叉点是选在中音人声和乐声频谱重要部分的上、下边缘处,这对声音质量没有任何影响。交叉点的下陷现象可以通过调整均衡器得到解决。二分频、三分频扬声器系统被广播、电影、电视、音乐厅、歌剧院、会议厅、体育场馆广泛使用。三分频扬声器的特点是失真小、清晰度高,低音和高音间交叉点频段性能好,频响频带宽,扬声器系统的功率处理能力好,扬声器系统不容易损坏。 扬声器人们可能会关心两个相同声压级的扬声器放在一起,它们合成的声压级是多少?我们设定声压级同是 80dB 的两个声音同时在一起出现(8

33、0dB 相当于大声说话时离发声体 1m 处的声压级)。它的合成声压级不是 160dB,这会大大地超出了人耳所能忍受的 120dB 限度。那么应该是多少 dB 呢?这可以用声音的能量叠加按对数运算规律来算出其结果:因为总声压级 Lp=10Lgn+20Lp Pe/P0( dB)。在这里,我们设定的是声压级同是 80dB 的两个声音同时在一起出现,所以上等式中n=2, 20Lg Pe/P0=80dB。所以总声压级为 Lp=10Lgn+20Lg Pe/P0 =10Lg2+20LgPe/P0 =3+80=83(dB)同理,若我们设定的是声压级同是 80dB 的三个声音同时在一起出现,那么等式中的n=3, 20Lg Pe/P0=80dB,总声压级则为 Lp=10Lgn+20LgPe/P0 =10Lg3+20 Lg Pe/P0 =4.77+80=84.77(dB)音响工程往往会遇到这样的事例: 一只灵敏度为 99dB 的音箱,单价 2 万元,另一只是 90dB,单价只 5000 元,灵敏度为99dB 的音箱,虽然单价高,但转换效率高,响度大,要 8 只 90dB 灵敏度的音箱的总声压才有 99dB 的响度,那么 50008=4(万元),加上 8 台功率放大器的成本就远远超出 2 万元了,所以一般是选用音箱灵敏度高的较为合算。

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