音箱選購基礎(chǔ)知識問與答

●音箱由哪幾部分組成？?

????市面上的音箱形形色色，但無論哪一種，都是由喇叭單元（術(shù)語叫揚聲器單元）和箱體這兩大最基本的部分組成，另外，絕大多數(shù)音箱至少使用了兩只或兩只以上的喇叭單元實行所謂的多路分音重放，所以分頻器也是必不可少的一個組成部分。當(dāng)然，音箱內(nèi)還可能有吸音棉、倒相管、折疊的“迷宮管道”、加強筋/加強隔板等別的部件，但這些部件并非任何一只音箱都必不可少，音箱最基本的組成元素只有三部分：喇叭單元、箱體和分頻器。

●為什么有些音箱用兩只喇叭單元，而有的要用三只，還有用四只、五只的，用一只行嗎？?

????喇叭單元起電-聲能量變換的作用，將功放送來的電信號轉(zhuǎn)換為聲音輸出，是音箱最關(guān)鍵的部分，音箱的性能指標和音質(zhì)表現(xiàn)，極大程度上取決于喇叭單元的性能，因此，制造好音箱的先決條件是選用性能優(yōu)異的喇叭單元。對喇叭單元的性能要求概括起來主要有承載功率大，失真低、頻響寬、瞬態(tài)響應(yīng)好、靈敏度高幾個方面，但要在20Hz-20kHz這么寬的全頻帶范圍內(nèi)同時很好兼顧失真、瞬態(tài)、功率等性能卻非常困難，正如道路警察，如果管得太寬肯定會顧此失彼，而各管一段就容易得多，喇叭單元也是這個道理，最有效地解決方案就是分頻段重放。為此喇叭廠生產(chǎn)了不同類型的單元，有的只負責(zé)播放低音，稱為低音單元，播放中音的叫中音單元，高音單元只負責(zé)播放高音，這樣便可采取針對性的設(shè)計，將每種單元的性能都做得比較好。

????所以，盡管可以采用一只全頻帶喇叭來設(shè)計音箱，不過出于上述考慮，用多個單元的組合來覆蓋整個音頻頻段的設(shè)計方式還是占了絕大多數(shù)。具體用幾只單元，取決于音頻范圍的頻率劃分方式，如果是簡單地分成高音和低音（或中低）兩段的二分頻音箱，選用一高一低（或中低）兩只喇叭就夠了；如果是分高、中、低三段的三分頻音箱，那么最少也得用三只單元，現(xiàn)在兩只低音單元并聯(lián)工作的設(shè)計方式也很流行，這樣總的單元數(shù)便可能達到四只；有些大型音箱的頻段劃分得更細，如果再采用單元并聯(lián)工作的設(shè)計，總的喇叭單元數(shù)就會更多。在音箱的資料或說明書上通常有“X路X單元”這樣的文字，就是對音箱的分頻路數(shù)和所用單元總數(shù)的具體說明，例如“三路四單元”，表示這是三分頻設(shè)計的音箱，總共用了四只喇叭單元，其余依此類推。

●分頻器是做什么用的？?

????由于現(xiàn)在的音箱幾乎都采用多單元分頻段重放的設(shè)計方式，所以必須有一種裝置，能夠?qū)⒐Ψ潘蛠淼娜l帶音樂信號按需要劃分為高音、低音輸出或者高音、中音、低音輸出，才能跟相應(yīng)的喇叭單元連接，分頻器就是這樣的裝置。如果把全頻帶信號不加分配地直接送入高、中、低音單元中去，在單元頻響范圍之外的那部分“多余信號”會對正常頻帶內(nèi)的信號還原產(chǎn)生不利影響，甚至可能使高音、中音單元損壞。

????從電路結(jié)構(gòu)來看，分頻器本質(zhì)上是由電容器和電感線圈構(gòu)成的LC濾波網(wǎng)絡(luò)，高音通道是高通濾波器，它只讓高頻信號通過而阻止低頻信號；低音通道正好相反，它只讓低音通過而阻止高頻信號；中音通道則是一個帶通濾波器，除了一低一高兩個分頻點之間的頻率可以通過，高頻成分和低頻成分都將被阻止。在實際的分頻器中，有時為了平衡高、低音單元之間的靈敏度差異，還要加入衰減電阻；另外，有些分頻器中還加入了由電阻、電容構(gòu)成的阻抗補償網(wǎng)絡(luò)，其目的是使音箱的阻抗曲線盡量平坦一些，以便于功放驅(qū)動。

●喇叭單元有那些種類？?

????喇叭單元的種類很多，分類方法也各不相同。如果按電-聲轉(zhuǎn)換的原理來分，有電磁式、電動式、靜電式、壓電式等不同類型的單元，最常用的是電動式單元；按照單元振膜的形狀來分，有錐盆單元、平板單元、球頂單元、帶式單元等類型，其中錐盆單元和平板單元比較適合做低音和中音，而球頂單元和帶式單元比較適合做高音，也有部分中音單元采用球頂式設(shè)計；從所覆蓋的頻帶來看，喇叭單元又可分為低音單元、中音單元、高音單元和全頻帶單元。

????目前最常見的低音單元和中音單元從換能原理上講都屬于電動式揚聲器，它們多采用錐盆狀的振膜，因為這形狀的振膜設(shè)計成熟、性能良好。振膜材料則多種多樣，有傳統(tǒng)的紙質(zhì)振膜，也有高分子合成材料（如聚丙烯）制作的振膜，還有鋁、鎂等金屬材料制作的振膜。對振膜的要求是剛性好（不易產(chǎn)生分割振動）、重量輕（瞬態(tài)響應(yīng)好）、具有適當(dāng)?shù)膬?nèi)阻尼特性（抑制諧振），但這些要求并不容易同時滿足，紙質(zhì)振膜的重量和阻尼特性都能達到要求，但剛性不夠強；金屬振膜的剛性很好，但阻尼又欠佳；聚丙烯振膜比較好地兼顧了各個方面，近年來獲得較多的應(yīng)用。此外，還有些廠家采用很復(fù)雜的工藝制造振膜，“三明治”復(fù)合結(jié)構(gòu)就是其中之一，它的上下兩個表面之間夾著蜂巢結(jié)構(gòu)的中間層，整體上具有很高的剛性，同時又有重量輕、阻尼好的特點，很有發(fā)展前途。

????高音單元最常用的是球頂式高音，從工作原理上講也屬于電動式單元。球頂高音的振膜可以用金屬材料制造（如鋁、鈦、鈹?shù)龋?，稱為硬球頂，也可以用軟質(zhì)的織物制造（如蠶絲、化纖），稱為軟球頂，通常，硬球頂?shù)母哳l響應(yīng)比較好，而軟球頂?shù)穆曇舯容^柔和。近年來，帶式高音和靜電高音也得到一定的應(yīng)用，它們共同的優(yōu)點是振膜特別輕盈，因而高頻響應(yīng)出色，聲音纖細透明，不過，這兩種高音的生產(chǎn)還不如球頂高音那么容易，應(yīng)用不太普及。還有一種號角高音，由球頂式的驅(qū)動部分加一個喇叭狀的號角構(gòu)成，它的特點是聲音指向性強，而且效率高，因而在專業(yè)擴音領(lǐng)域的音箱中應(yīng)用很普遍。

????還有一種同軸單元，實際上是低音和高音單元的組合，具體特點詳見相關(guān)問答。

●喇叭單元為什么要裝在箱子里？不裝箱行嗎，比如用個支架來固定它們？?

????不行，準確地說是低音單元必須要裝箱，高音則可裝可不裝。有兩個原因使得低音單元必須裝在箱子里：一是為了消除“聲短路”現(xiàn)象；二是為了抑制喇叭單元的低頻諧振峰。先說第一個原因。低音單元的振膜在前后運動時，除了有向前方輻射的聲波，也有向后方輻射的聲波，兩個方向的聲輻射相位正好相反，即相差180度。由于低頻聲波的波長很長，其繞射能力是很強的，也就是說低頻聲波的方向性很弱，如果喇叭單元不裝箱的話，后向輻射的聲波就會繞到前面來與前方的輻射異相相消，總體上的前向聲波輻射能量就被大大削弱，這種現(xiàn)象稱為“聲短路”?！奥暥搪贰爆F(xiàn)象必須設(shè)法消除，否則低頻根本無法有效地輻射。如果把喇叭單元裝在箱子里，振膜后方的輻射被箱子阻隔，也就不會形成“聲短路”了。

????第二個原因，每一只電動式低頻單元都有一個低頻諧振點，在此諧振點上的輸出達到一個峰值，但失真也很高，瞬態(tài)響應(yīng)非常差，如果對此諧振峰不加以抑制，勢必嚴重影響重放的音質(zhì)。如果將單元裝箱，箱內(nèi)空氣的勁度就會對振膜的運動產(chǎn)生抑制作用，這樣就達到了壓低諧振峰、改善性能的目的。另外，通過合理選擇箱體的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，可以達到拓寬低頻響應(yīng)的目的，設(shè)計良好的倒相箱、無源輻射器音箱、傳輸線音箱都能獲得這樣的效果。

????高音單元為什么可以不裝箱呢？因為高音的波長短，繞射能力弱，不存在“聲短路” 現(xiàn)象，也不象低音單元那樣需要抑制低頻諧振峰，所以，對于高音單元，音箱的作用只是一個支撐。

●箱體一般用什么材料制造？?

????箱體一般用木質(zhì)材料制作，因為木材容易加工，表面處理之后能得到和家具一樣的質(zhì)感，容易跟居室環(huán)境協(xié)調(diào)一致。目前最常用的材料是人造中密度纖維（MDF）板，這種材料強度高，而且不易變形，不開裂，表面還非常平整，無須打磨就可以直接粘貼木皮或PVC裝飾。有些音箱也采用刨花板制作箱體，刨花板也有不易變形開裂、表面平整的特點，強度也可以，不過一但受潮后就容易損壞，所以通常只用于廉價的低檔音箱。還有用天然實木板制作箱體的，不過天然實木成本比較高，而且處理不當(dāng)容易開裂變形，所以近年來的應(yīng)用越來越少，一般只用于高檔音箱，主要是取實木的質(zhì)感比較高級（特別是名貴木材）這一優(yōu)點。當(dāng)然，箱體不一定非得用木材來做，用塑料、用金屬甚至用石板都可以，但這些材料制作的音箱并不普遍。

●實木音箱的聲音比人造板音箱好嗎？?

????不能這么說。理論上講，箱體只要足夠堅固不發(fā)生振動，用什么材料都沒有區(qū)別。音箱的聲音主要是由喇叭單元、箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計、分頻器這三大要素決定，而跟箱體材料用實木還是人造板，甚至用塑料、用金屬都沒有關(guān)系。

●音箱是如何分類的？?

????音箱的分類有不同的角度與標準，按音箱的聲學(xué)結(jié)構(gòu)來分，有密閉箱、倒相箱（又叫低頻反射箱）、無源輻射器音箱、傳輸線音箱之分，它們各自的特點詳見相關(guān)問答。倒相箱是目前市場的主流；從音箱的大小和放置方式來看，有落地箱和書架箱之分，前者體積比較大，一般直接放在地上，有時也在音箱下安裝避震用的腳釘。落地箱由于箱體容積大，而且便于使用更大、更多的低音單元，其低頻通常比較好，而且輸出聲壓級較高、功率承載能力強，因而適合聽音面積較大或者要求較全面的場合使用。書架箱體積較小，通常放在腳架上，特點是擺放靈活，不占空間，不過受箱體容積以及低音單元口徑和數(shù)量的限制，其低頻通常不及落地箱，承載功率和輸出聲壓級也小一些，適合在較小的聽音環(huán)境中使用；按重放的頻帶寬窄來分，有寬頻帶音箱和窄頻帶音箱之分，大多數(shù)音箱其設(shè)計目標都是要覆蓋盡量寬的頻帶，屬于寬頻帶音箱。窄頻帶音箱最常見的就是隨家庭影院而興起的超低音音箱（低音炮），僅用于還原超低頻到低頻很窄的一個頻段；按有無內(nèi)置的功率放大器，可分為無源音箱和有源音箱，前者沒有內(nèi)置功放而后者有，目前大多數(shù)家用音箱都是無源的，不過超低音音箱通常為有源式。

●密閉箱的特點是什么？?

????密閉音箱的喇叭單元裝在一個完全密閉的箱體內(nèi)，這樣，振膜向后輻射的反相聲波就被箱體完全阻隔，不會跑到箱外去和振膜前方的正相聲波相抵消，解決了“聲短路”問題，使低音能夠有效地輻射。密閉箱的低頻衰減特性比較其他類型的音箱都平緩，形同一個二階低通濾波器的衰減曲線，這意味著它具有各類音箱中最好的瞬態(tài)響應(yīng)。同時，密閉在箱內(nèi)的空氣形成一個強勁的“空氣彈簧”，能有效抑制振膜在諧振頻率處的位移量，減少非線性失真。不過，空氣的勁度也使喇叭單元的低頻諧振頻率上升，使音箱總體的低頻下限比單元在自由空間的條件下有所上升，與倒相箱、傳輸線音箱這些設(shè)計相比，密閉箱的低頻下限相對要差一些。還有，振膜后向的輻射得不到利用，致使其效率也要低一些。

●氣墊式音箱和密閉式音箱是一回事嗎？?

????氣墊式音箱最早由美國的H.Olson和他的伙伴J.Preston提出后獲得專利，1950年代被AR公司推廣，代表性產(chǎn)品是當(dāng)時名揚四方的AR-3（港臺的發(fā)燒友稱之為“阿三哥”）。氣墊音箱是密閉箱的一種，它的特點是使用高順性的喇叭單元并將箱體設(shè)計得足夠小，使箱內(nèi)空氣的勁度大大高于單元振動系統(tǒng)的勁度（一般要超過3倍以上），對單元的振動系統(tǒng)而言，箱內(nèi)的空氣對它的作用仿佛一個彈性強勁的氣墊一般，這種音箱因此而得名。氣墊音箱的失真低，瞬態(tài)表現(xiàn)相當(dāng)好，曾一度深受歡迎，不過，這種音箱由于采用高順性的單元，靈敏度一般比較低。