音箱的類型與性能指標

發表日期：2019-01-01 17:01:53 文章來源：

　　音箱又稱揚聲器系統，它是音響系統中極為重要的一個環節。因為音箱的放音質量對整個音響系統的影響極大。目前，節目信號源設備和功率放大器的水平已做得很高，因此一個由優質音源、優質放大器和揚聲器系統組成的音響系統，其放音質量就主要取決于音箱了。
一、音箱的類型
　　音箱的分類方法很多，在專業音響中常見分類如下：
　　1.按使用場合來分：分為專業音箱與家用音箱兩大類。家用音箱一般用于家庭放音，其特點是放音音質細膩柔和，外型較為精致`美觀，放音聲壓級不太高，承受的功率相對較少。專業音箱一般用于歌舞廳`卡拉OK廳`影劇院`會堂和體育場館等專業文娛場所。一般專業音箱的靈敏度較高，放音聲壓高，力度好，承受功率大，與家用音箱相比，其音質偏硬，外型也不甚精致。但在專業音箱中的監聽音箱，其性能與家用音箱較為接近，外型一般也比較精致`小巧，所以這類監聽音箱也常被家用Hi-Fi音響系統所采用。
　　2.按放音頻率來分：可分為全頻帶音箱`低音音箱和超低音音箱。所謂全頻帶音箱是指能覆蓋低頻`中頻和高頻范圍放音的音響。全頻帶音箱的下限頻率一般為30Hz-60Hz，上限頻率為15KHz-20KHz。在一般中小型的音響系統中只用一對或兩對全頻帶音箱即可完全擔負放音任務。低音音箱和超低音音箱一般是用來補充全頻帶音箱的低頻和超低頻放音的專用音箱。這類音箱一般用在大`中型音響系統中，用以加強低頻放音的力度和震撼感。使用時，大多經過一個電子分頻器（分音器）分頻后，將低頻信號送入一個專門的低音功放，再推動低音或超低音音箱。
　　3.按用途來分：一般可分為主放音音箱．監聽音箱和返聽音箱等。主放音音箱一般用作音響系統的主力音箱，承擔主要放音任務。主放音音箱的性能對整個音響系統的放音質量影響很大，也可以選用全頻帶音箱加超低音音箱進行組合放音。
　　監聽音箱用于控制室、錄音室作節目監聽使用，它具有失真小、頻響寬而平直，對信號很少修飾等特性，因此最能真實地重現節目的原來面貌。返聽音箱又稱舞臺監聽音箱，一般用在舞臺或歌舞廳供演員或樂隊成員監聽自己演唱或演奏聲音。這是因為他們位于舞臺上主放音音箱的后面，不能聽清楚自己的聲或樂隊的演奏聲，故不能很好地配合或找不準感覺，嚴重影響演出效果。一般返聽音箱做成斜面形，放在地上，這樣既可放在舞臺上不致影響舞臺的總體造型，又可在放音時讓舞臺上的人聽清楚，還不致將聲音反饋到傳聲器而造成嘯叫聲。
　　 4.按箱體結構來分：可分為密封式音箱、倒相式音箱、迷宮式音箱、聲波管式音箱和多腔諧振式音箱等。其中在專業音箱中用得最多的是倒相式音箱，其特點是頻響寬、效率高、聲壓大，符合專業音響系統音箱型式，但因其效率較低，故在專業音箱中較少應用，主要用于家用音箱，只有少數的監聽音箱采用封閉箱結構。密封式音箱具有設計制作的調試簡單，頻響較寬、低頻瞬態特性好等優點，但對撥聲器單元的要求較高。目前，在各種音箱中，倒相式音箱和密封式音箱占著大多數比例，其他型式音箱的結構形式繁多，但所占比例很少。
二、揚聲器系統的性能指標
　　1)頻率響應（有效頻率范圍）
　　這項指標反映了揚聲器工作的主要頻率范圍。當給揚聲器加以恒壓信號源并由低頻到高頻改變信號源頻率時，揚聲器產生的音壓將隨頻率的變化而變化。由此得出的聲壓――頻率曲線，就是揚聲器的頻率響應曲線。ＩＥＣ（國際電工委員會）規定揚聲器所能重放聲音的頻率界限，也就是有效頻率范圍，是取揚聲器聲壓頻率特性曲線中比峰值附近一個倍頻位的平均聲壓級降低10dB的頻率范圍。此范圍越寬，放聲特性越好一般高保真用揚聲器箱最低要求頻響為50-12500HZ(+4~-8dB),能達到50-16000Hz已足夠了.當然30-20000Hz則更好.
　　2)額定阻抗
　　它的指揚聲器在某一特定工作頻率(中頻)時在輸入端測得的阻抗值。通常即在產品商標銘牌上標明，由生產廠給出。揚聲器的阻抗特性。由生產廠給出的額定阻抗通常是在額定頻率范圍可望得到最大功的阻抗模值。額定阻抗一般規定４歐、８歐、１６歐、３２歐等，國外也有采用３歐、６歐等。
　　3)功率
　　揚聲器的功率大小是選擇使用揚聲器的重要指標之一.應該指出國內、外揚聲器的標法有很大的差別，這是因為對功率定義解釋各不相同。一般揚聲器所標稱的功率為額定功率。
　　額定功率或額定噪聲功率，是指揚聲器能長時間連續工作而不產生異常聲時的輸入功率。一般測試時采用粉紅噪聲信號，通過特定的濾波器，在額定頻率范圍內進行測試。按ＩＥＣ標準，被測揚聲器應保證在100小時的連續工作中不產生異常。順便指出，美國ＥＩＡ標準則規定試驗時間為８小時，而且濾波器也不同。
　　最大噪聲功率與額定功率不同，它是表明揚聲器承受短時間的大輸入功率的能力，其試驗時間僅為幾秒或幾分鐘。一般最大噪聲功率是額定功率的2-4倍。
　　4)靈敏度
　　特性靈敏度是指當音箱加上相當于額定阻抗上1W功率的粉紅噪聲信號電壓時,在軸向1m處測得的聲壓級。揚聲器箱的靈敏度與效率是兩個不同的概念，效率是輸出聲功率與輸入電功率之比，但一般地說靈敏度高的揚聲器箱的效率也較高。
　　一個揚聲器的靈敏度高低，對聲音重放并無決定性的影響，因為人們可以通過調節放大器的輸出來獲得足夠的音量。不過，在音箱制作中，揚聲器的靈敏度卻是一個值得重視的參數。因為在二分頻或三分頻音箱中，各揚聲器單元在各自負責重放的頻段內，它們的靈敏度必須基本一致，以使整個音箱在重放時高、中、低音的平衡。特別是對立體聲音箱，左右聲道使用的單元都必須經過嚴格的篩選、匹配。要求左右聲道所用的單元的輸出聲壓級差別應正負1dB內，不然會影響聲像的定位。
　　對于專業音箱，特別在作遠距離擴聲中（如大型廳堂、體育揚館等），音箱靈敏度也是必須重視的指標準之一。這是因為要達到同樣大小的放聲聲壓級，采用較高的靈敏度就可大大減輕率放大器的功率容量。通常，專業音箱的靈敏度都在95dB/m.w以上，甚至高達120dB/m.w。而家用音箱的靈敏度較小，能有92dB/m.w就算是很大的了。
　　5)指向性
　　指向性用來描述揚聲器將聲波輻射到空間各個方向去的能力。它一般用聲壓級隨輻射角度變化的曲線表示。指向性通常有兩種表示方法：一種是在揚聲器頻響曲線上標出了幾個角度如0度、30度、60度時頻響曲線的變化，通過它與0度時頻率的對比可以看出聲壓級變化的情況。這種頻響曲線稱為指向性頻率性曲線。另一種以極坐標形式表示。它是以揚聲器位置為原點，用極坐標畫出某些頻率的指向性圖，從它可以形象地看出某些頻率的指向性。在Hi-Fi系統中，一般不希望揚聲器（或音箱）的指向性過于尖銳（狹窄）.否則靠近揚聲器主軸的人聽到的聲頻效果好些，偏離主軸時聲頻效果就差些。使均勻聽到整個重放頻帶聲音的窨范圍受到限制。但對會場擴音場合，揚聲器的指向性卻十分重要，因為利用指向性可減弱揚聲器對傳聲器反饋作用，從而可以消除擴音系統嘯叫。在專業音箱中，指向性還有許多其他表示方法。
　　揚聲器的指向性與頻率有關，一般低頻（如300Hz以下）沒有明顯指向性。高頻時，由于聲波波長較短，指向性會變得尖銳，因此有些音箱在不同方向上排列幾個高頻單元，以改善指向性。指向性還與揚聲器的口徑有關。一般口徑大時，指向性也尖銳；口徑小，指向性較寬。
　　6)失真
　　揚聲器系統的失真包括揩波失真、互調失真和瞬態互調失真等。音箱的失真特性比單個揚聲器更容易引起特性變壞。通常在分頻點附近，因設計或調試不當，失真大幅度增加。諧波失真主要產生在低頻，尤其在共振頻率附近最為明顯。對于高保真用音箱的最低要求諧波失真不大于2%。
　　在選擇和使用音箱時，除了必須了解音箱的性能指標外，還要進行主觀聽音評價。另外，通常選用著名生產廠家的名牌音箱。目前，對于專業音箱來說，以美國音箱尤為著名，例如JBL、EV、BOSE、 WES LIVE COMMUNITY(C牌)、PEAVEY(百威)、EAW等都是著名的品牌音箱。

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