音響技術基礎知識
2022-01-21 14:20:11|
來源：網(wǎng)絡 作者：
音響技術基礎知識
| 1. 國外揚聲器及音箱的技術現(xiàn)狀 1.1專業(yè)揚聲器 主要是指用于電影、舞臺、廳堂、體育場館等場合的揚聲器及揚聲器箱。近年來，隨著新材料、新技術、新結(jié)構(gòu)、新工藝的發(fā)展，立體聲技術、數(shù)字技術的應用、CD及VCD的流行，專業(yè)揚聲器及其系統(tǒng)也取得了很大的發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。美國JBL，EV，BOSE公司；英國KEF，TONNY公司；日本松下、先鋒、三菱、TOA、YAHAMA公司，近年來都相繼推出了各式各樣專業(yè)揚聲器及揚聲器系統(tǒng)。它們鮮明的特點是，承受功率大，均在200W以上；效率高，一般均在98-100dB；指向性寬。 為了實現(xiàn)上述特點，世界著名揚聲器廠家八仙過海，各顯神通。采取的主要方法有如下幾點。第一，采用新型磁性材料，運用新的磁路設計方法。如JBL公司采用的SFG磁路設計，其中包含有磁通平衡、降低驅(qū)動源電感量和熱傳導的新型結(jié)構(gòu)設置。使用的磁性材料其磁能積達3.6MGsOe以上。這就使揚聲器承受功率的容量增大，重放低音強勁、有力度。第二，采用新材料，如高音揚聲器振膜使用航天鈦材，由于鈦金屬的E·P比侶材料優(yōu)越，適合制造高素質(zhì)的高音振膜。使用鈦振膜的高音揚聲器，高頻得到較大的延伸，功率容量也有大幅度提高。低音揚聲器采用層壓高密度復合紙盆。音圈采用扁線，由于扁線占空系數(shù)高，磁路間隙利用率高，可獲得較高的靈敏度。該技術由JBL公司發(fā)明，其他各大公司紛紛仿效。第三，采用新型號筒，在專業(yè)擴聲中長期使用的指數(shù)式號筒揚聲器已被新型等指向性號筒所取代。等指向性號筒的關鍵技術在于號筒采用不同形狀的側(cè)壁，由于過去單純的直線式、指數(shù)式變成復雜的、不連續(xù)的函數(shù)式，以達到恒定的指向性。第四，廣泛采用計算機CAD、CAM和CAT技術，利用現(xiàn)代技術挖掘傳統(tǒng)揚聲器的潛力，使專業(yè)揚聲器產(chǎn)品精益求精。代表性的產(chǎn)品，如JBL公司的MR專業(yè)揚聲器音箱系列、SR專業(yè)揚聲器音箱系列。 1.2AV揚聲器音箱 主要是指用于家庭高保真組合音響系統(tǒng)、卡拉OK歌廳、舞廳及家庭影院的聲系統(tǒng)的揚聲器音箱。AV揚聲器這幾年取得了很大發(fā)展，新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。世界各大揚聲器公司都推出了各種形式的AV揚聲器音箱。它們不僅具有先進的技術性能，而且從實用造型、提高靈敏度、擴大動態(tài)范圍、展寬重放頻帶和良好的瞬態(tài)響應等技術特性。常見的有兩路分頻揚聲器音箱：用一只8英雨或6.5英寸中低音單元加上球頂高音單元。由于中低頻公用一只揚聲器，就要求揚聲器單元有寬闊的活塞振動范圍而不出現(xiàn)分割振動，以保證理想的指向性和相位特性。各公司根據(jù)發(fā)燒友追求低音效果的要求，又相繼開發(fā)啞鈴式揚聲器音箱，用兩只8英寸或6.5英寸中低音單元之間夾一只球頂高音單元，旨在加強低音。三路分頻揚聲器音箱：在兩路分頻的基礎上增加1只中音單元，其優(yōu)點是充分利用各單元的活塞振動頻帶，減少失真，提高功率承愛能力。AV揚聲器另一顯著特點是具有較好的防漏磁性能，磁路都要具有磁屏蔽設計，確保不影響視頻圖像?！ ‖F(xiàn)今，流行的多維立體聲和家庭影院系統(tǒng)是指將影劇院的視聽效果在一般家庭中展現(xiàn)出來，環(huán)繞聲是其中一部分，而且是很重要的部分?，F(xiàn)在市面上流行的環(huán)繞聲大致分為兩種，一種是由早期的“四聲道”進化來的杜比定向邏輯環(huán)繞聲；另一種是最早由YAHAMA公司開發(fā)出來的DSP環(huán)繞聲。DSP環(huán)繞聲是用數(shù)字處理技術，來模擬不同的空間（如某一個電影院、音樂廳……等）的音響效果。這就要求前置、中置、后置指示器音箱聲音要平衡，指向性要理想。電聲界的工程師們?yōu)樘岣逜V揚聲器的性能指標進行了不懈的努力，通過系統(tǒng)的設計、實驗和模擬等手段，不斷探索AV揚聲器世界的奧秘，在保證聽感的基礎上，確保揚聲器客觀參量占據(jù)重要和必要的地位。代表性的產(chǎn)品，如JBL公司的家庭影院揚聲器音箱系統(tǒng)，包括前置主聲道、中置聲道、環(huán)繞聲道和超低音共7只音箱。前置主聲道采用2只200mm低音單元、2只127mm中音單元、1只鈦膜球頂高音單元及號角式高音揚聲器。電影模式時使用號角式高音揚聲器。電影模式時使用號角式高音揚聲器，欣賞音樂時使用鈦振膜球頂高音。重放音質(zhì)設計十分周全，采用多聲道聲音均衡器和7聲道音質(zhì)等化器，利用數(shù)字技術在較小的家庭空間里營造氣勢恢弘的影院音效。 1.3重低音揚聲器 在過去，為了達到真正的重低音輸出，設計者盡可能使用大的振盆。如KLIPSCH公司27英寸超低音揚聲器；EV公司研制的30英寸錐形超低音揚聲器等。近年來，家庭影院音響市場的興旺推動著大振幅超低音揚聲器的研究開發(fā)。代表性的產(chǎn)品有：AURASOUND公司徑向釹磁系統(tǒng)的18英寸超低音揚聲器。通過控制頂板的厚度和在2英寸長磁隙中使用0.5英寸音圈，以獲得較大的線性運動范圍。PINEER公司的超低音揚聲器有獨特的創(chuàng)舉，從外觀看，人們可能認為它沒有懸邊，其實，它將類似懸邊的結(jié)構(gòu)粘貼在振膜之后，讓振膜能在圓筒形的框架中作較長的活塞運動。此超低音揚聲器的振盆可前后運動達2cm，6英寸口徑低音揚聲器，在50Hz時可達100dB聲壓級，這是傳統(tǒng)的低音揚聲器很難達到的。代表性的產(chǎn)品，如KEF公司的AV1主動式有源超低音音箱。2.國外知名大公司揚聲器箱主要特點及獨特的新技術 2.1JBL公司 音箱的特點是：承受功率大，200-300W；靈敏度高，最大聲壓級110dB以上；良好的頻率響應，平坦的頻響和優(yōu)良的瞬態(tài)特性。獨特的新技術：?。?）音箱用低頻揚聲器的磁極芯相當粗，磁極芯為空心的，上面鑲有線切割成型的鑲片。這種特殊設計的磁極芯可以減輕揚聲器的重量，利于散熱，旨在提高功率承受能力?！。?）扁線音圈作為一種先進技術，是由JBL公司發(fā)明的。最初用在低音揚聲器上，后來高音揚聲器也普遍采用，鋁線和銅線均有。扁線占空系數(shù)高，磁空隙利用率高，旨在提高靈敏度。根據(jù)測試，在同一磁路中，扁線音圈比圓線音圈可提高靈敏度約1dB?！。?）鈦振膜球頂型單元，也是JBL公司首先開始成功的。鈦材料的楊氏模量比鋁材料優(yōu)越，使用鈦膜的高頻揚聲器，高頻上限能得到較大展寬，功率容量有較大幅度提高?！。?）SFG對稱磁場磁路鈦振膜是JBL公司的專利技術。該專利技術保證了磁隙上FB值分布對稱與音圈上下位置相等，其中包含有磁通平衡、降低驅(qū)動源電感量和熱傳導的結(jié)構(gòu)設置。有效的抑制低頻失真、改善功率承受能力和阻尼特性。 2.2BOSE公司 該公司揚聲器箱的特點是：主動利用聽音環(huán)境的反射聲來改善和修飾揚聲器的輻射特性，開發(fā)出世界聞名的聲場型揚聲器箱?！ ose公司的新技術： （1）直接/反射揚聲器技術。bose公司的揚聲箱利用直接/反射技術還原從墻壁、天花板和地板反射到聽眾的混合的聲音，運用直接/反射理論將聲音的層次及定位表現(xiàn)得淋漓盡致。代表性的產(chǎn)品有901，701和501型系列音箱?！。?）音響氣流量低音技術。該技術是利用“A-cousticMass”結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的氣流，耦合三個獨立聲室工作，可減少低音單元振膜的諧振，降低失真的同時，還可提供極大的動態(tài)范圍。?。?）音頻波導管技術。此技術是bose公司歷經(jīng)14年研究的科研成果，并申請了專利。其特點是在極小的機箱結(jié)構(gòu)里安裝撲頗長的折曲導波管，從而增加低頻量感，創(chuàng)造出突破小箱體體積限制的龐大的舞臺空間感?！。?）HOROFINE薄膜技術。這種薄膜技術是一種利用竹漿和木漿制成的，具有完美、均衡的塑性和剛性，能滿足將電信號轉(zhuǎn)換成高質(zhì)量聲波的三項主要指標：密度低、楊氏模量高和衰減指數(shù)大，能在中高音域內(nèi)重放出明亮清晰和十分自然的聲音?！?.3AR公司 該公司以創(chuàng)造出氣墊式揚聲器箱而聞名于世，這種音箱采用了聲懸浮技術，它通過密閉箱體內(nèi)像彈簧一樣的空氣支持著低音單元，而獲得深沉有力的低音。這種揚聲器箱從50年代開始出現(xiàn)，沿用至今，經(jīng)久不衰。 2.4法國FOCAL集團公司 該公司以創(chuàng)造高級揚聲器單元著稱，同時還生產(chǎn)多種款式揚聲器箱，產(chǎn)品暢銷世界各地。一些集團公司擁有先進的揚聲器制造技術，它們享譽國際的重要發(fā)明有四頂?！。?）發(fā)明了一種名為“MVF”（消除機械振蕩）系統(tǒng)的新設計。使用該系統(tǒng)可克服傳統(tǒng)音盆式揚聲器機械振蕩的缺點，降低音盆分割振動強度確保高保真重放。?。?）在振膜設計方面，擁有已注冊專利的Polkevlar音盆，質(zhì)量輕而剛性強，徹底解決了音染問題，頻率響應準確。?。?）發(fā)明了Polyglass(聚乙烯玻璃）處理振盆，使振盆具有高剛性和優(yōu)異的內(nèi)部阻尼特性，令單元的聲音平滑自然，重播音樂細致準確。?。?）90年代新發(fā)展成功的鉆石振膜，能重播出華麗的音色。 這家公司的音箱特點是靈敏度高，大部分產(chǎn)品都在90dB以上。中音和高音單元同軸安裝面板中線上，能產(chǎn)生準確的音像。 2.5丹麥DALI公司 該公司非常重視音箱的測聽程序，決不單以客觀測試結(jié)果為最后依據(jù)。公司擁有一個實踐經(jīng)驗豐富、有專業(yè)音樂素養(yǎng)的人士組成的測聽評審團，為DALI的每個新產(chǎn)品的音質(zhì)作出主觀評審，以確保DALI產(chǎn)品的特有風格。 DALI公司音箱最顯著的特點是：前面板盡可能的窄，控制聲擴散角度；箱體十分堅硬，具有表面吸收層裝置，能有效消除諧振，使聲場穩(wěn)定，立體聲定位感非常準確。音箱使用的單元均經(jīng)電腦測試配對?！?.6英國音箱的特點 TANNOY公司同軸揚聲器聞名于世，成功地解決了相位失真難題；KEF公司發(fā)明了“UNI-Q”同軸技術，實現(xiàn)了高音和低音同軸同點發(fā)聲的理想，使立體聲像準確；QUAD公司專攻靜電揚聲器，一直不遺余力對它加以改進和發(fā)展；Celestion和Rogers公司的小型音箱在2000Hz時測試曲線有2dB的凸起，有人認為，這微小的差別肯定會對音色有影響，但這兩家公司的產(chǎn)品是英國小型箱的代表性產(chǎn)品，這可能就是英國聲的音色的奧妙?！?.7新型平板揚聲器 英國verity公司和NCT公司，在1996年先后宣布研制成功了新穎的超薄平板揚聲器，這的確是揚聲器制作技術的重大突破?！ ∵@類平板揚聲器，其厚度最薄的為3mm，最厚的不超過25mm，有效輻射面積大小可隨設計而定，從25cm2到100m2。Verity公司的NXT的揚聲器采用的是電磁式驅(qū)動器，而NCT公司采用壓電陶瓷驅(qū)動器。振動板采用碳纖維和紙質(zhì)材料，揚聲器重量非常輕。揚聲器的頻響范圍很寬，指各性角度大，音質(zhì)不錯，此平板揚聲器不需要箱體，可以像一張畫掛在墻上或裝在天花板中。專家預測：此類超薄型平板揚聲器應用前景看好，將成為21世紀新一代揚聲器。 |
