走出音箱的誤區(qū)

在音響系統(tǒng)中，音箱的結(jié)構(gòu)最簡單，但所起的作用卻最重要。音箱是音響系統(tǒng)中最終的環(huán)節(jié)，是把電信號轉(zhuǎn)化為聲音信號的關(guān)鍵部位。由于音箱的結(jié)構(gòu)部件不多，就導致了任何一點的不足而影響整個的重播效果。對音箱的評價，又是以主觀聽音——最終音樂重播的好壞作為標準的。因此，也就產(chǎn)生了以下的第一個問題：這就是音箱的技術(shù)測試和主觀音質(zhì)評價的統(tǒng)一問題。
　　一、 關(guān)于音箱的測和聽
　　具有一定HiFi經(jīng)驗的朋友，都會有這樣一個共識：這就是音箱的技術(shù)指標和主觀試聽存在著差距。
　　為什么會這樣?這就要從頭、從現(xiàn)行的音箱測試的主要技術(shù)指標談起。
　　在音箱的技術(shù)指標中，最重要的有如下幾條：這就是頻率范圍、承受功率、靈敏度和相位特性以及瞬態(tài)特性。
　　頻率范圍又稱頻響，是指音箱中從低音到高音的重播范圍。在某些時候，一對小型民用音箱和一對大型監(jiān)聽音箱標出的頻響范圍可能是一致的；但在主觀聽音時的感覺卻截然不同。這到底是為什么呢?難道是測試不準確還是有人故意做假嗎?在正常的情況下，上述的推測都不對，而是另有原因。
　　原因1：目前的測試標準與實際應用中的距離
　　目前的頻響測試標準，仍沿用多年以前的1瓦·米的標準。在多年以前制定音響測試標準時，1瓦1米下的音箱頻響曲線，在很多的時候，代表了滿功率的測試，是接近實際使用中的情況的。那個時代的音箱，基本上屬于小功率、高靈敏度型的。對于輸入1W的測試功率來說，基本上代表了小功率音箱的實際工作狀態(tài)。而近年來，隨著音箱制造技術(shù)的發(fā)展，絕大多數(shù)的音箱已經(jīng)大功率、低靈敏度化了。這就使目前的頻響測試，離實際使用的差距越來越大。 　　目前多數(shù)的音箱、主要是指家用音箱，它們的承受功率都超過了50W，有些甚至達到了200W。而靈敏度，僅僅能達到82～86dB。
　　在這種情況下仍采用1瓦·米的頻響測試，就會產(chǎn)生測試與使用不符的情況。輸入1W的測試信號，僅相當于多數(shù)音箱功率的1/50～1/200，而這些音箱的實際使用功率一般為15～50W，峰值時甚至會達到滿功率使用，這就引出了一個測試本身偏離實際的問題。
　　一個準確、可行的測度方法，理應盡量去模擬被測試器材的實際工作狀態(tài)，這時的測試結(jié)果才最為有效。
　　因此，在音箱的頻響測試時，如果能增加一項半功率頻響測試，那這條半功率頻響曲線，將對音箱的實際工作產(chǎn)生最現(xiàn)實的影響。
　　例如，一只標稱為200W的小型音箱，當使用100W半功率測試信號去測試它時，你將會看到它在低頻方面的嚴重劣化與失真度的大幅度增加。
　　為什么會是這樣?這是因為低音揚聲器單元受音箱等效內(nèi)容積的制約和受倒相管等因素的影響，還有箱體自身的諧振增大，必然會產(chǎn)生以上的結(jié)果。
　　用1W的小功率信號測試音箱只相當于沒受過專業(yè)訓練的人小聲唱歌劇，不是實際工作狀態(tài)，而真正的實際工作狀態(tài)是到舞臺上大聲唱，所以小嗓子的好聽和舞臺上的演出完全是不同的概念，是兩回事。
　　因此，對現(xiàn)代音箱增加半功率的頻響測試，不但具有非?，F(xiàn)實的指導意義，而具有打假的功效——可以使那些標稱2000W的小音箱徹底暴露出本來面目。
　　原因2：現(xiàn)行的測試標準過于寬松
　　主觀聽音和頻響測試的不統(tǒng)一，還有另外一個原因，這就是目前的測試指標過于寬松，不夠嚴格。
　　現(xiàn)行的音箱頻響測試，以－3 dB為標準。換句話說，是以高頻端和低頻端發(fā)出的聲音衰減一半時的頻率作為計量的最終頻率。
　　對于高音單元制作技術(shù)不斷發(fā)展成熟的今天，一只中檔以上的高音頭發(fā)出20 kHz的高音已毫無問題。目前世界上最先進的絹膜軟球頂高音的高頻已達到了40 kHz而金屬膜的高音頭高頻上限已達到了80 kHz。再加上高音單元受音箱箱體的影響較小，所以目前中檔以上的新型音箱，高頻方面不會產(chǎn)生問題。對高頻重播影響較大的，僅僅限于高音單元的低端分頻點的選擇、與中音單元的銜接是否優(yōu)秀和是否有足夠的功率余量。
　　對于低音單元來說情況就復雜得多。盡管低音單元的制造技術(shù)也有著很大的發(fā)展，尤其是新型的振膜材料不斷問世，低音單元的技術(shù)指標也已經(jīng)不錯了。但低音單元的測試指標，和它裝在音箱上之后的實際指標之間的差距是很明顯的。有些時候，一只優(yōu)秀的低音單元，裝在一只毛病百出的音箱箱體之上，將使它原有的優(yōu)點徹底喪失。
　　例如設計不合格的箱體，會產(chǎn)生比較嚴重的中低頻諧振，這種諧振不僅僅會使音箱重播時產(chǎn)生聲音染色，而且還造成測試曲線的劣化。
　　說到低頻測試曲線的優(yōu)劣，就談到了目前的測試標準過于寬松，不夠嚴格。
　　如圖2a與圖2b所示的二條曲線的低頻響應，都可以最終計量為30Hz，但重播低音的表現(xiàn)卻大不相同。為什么曲線上有明顯的差異而測量判讀后的結(jié)果卻相同，這就是因為以－3dB作為判讀的標準太寬松了。如果計量時以－2dB或－1dB作為計量標準，那么這兩條曲線的測量結(jié)果就大不相同了。
　　一般認為，衰減量在－3dB以內(nèi)的音頻頻響是有效頻響。衰減得太多，其在重播時所起的作用基本上就被淹沒了，失效了。但大量的實踐證明，經(jīng)過嚴格訓練的人耳，可以達到相當高的分辨率與準確度。人耳可以清楚地分辨出零點幾個dB的不同造成的重播音色方面的差異。所以，如果在進行音箱頻響測試時，除提供－3dB的標準結(jié)果之外，還能輔助提供一條－1dB的測試結(jié)果，將為該音箱提供更加具有實際意義的參考。
　　大型監(jiān)聽音箱的測試指標比較“準”，其實這個“準”字在此處并不代表正確無誤，而是指測試指標與主觀聽音更加接近。既然前邊提到了目前以1瓦·1米的測試方法存在著不足，那么在現(xiàn)行的測試標準范圍之內(nèi)，有哪些音箱的技術(shù)測試與主觀聽音結(jié)果最為接近呢?答案如下：這就是大型監(jiān)聽音箱和質(zhì)量比較好的大型民用音箱。
　　結(jié)果為什么會是大型音箱?其原因有三。其一是大型音箱的箱體內(nèi)容積大，所以在實際工作中的低頻響應受箱體內(nèi)容積的制約就小。其二是大型音箱的承受功率較大、功率余量較大，在工作中達到過載失真的可能性相對比較小。尤其是大型監(jiān)聽音箱，所留的功率余量非常大，根本沒有產(chǎn)生過載失真的可能性。其三是大型音箱的低音單元口徑相對比較大，在產(chǎn)生同樣的低音時，單元的行程很小，失真也就相對比較小。
　　二、 關(guān)于音箱的具體誤區(qū)
　　1.大音圈長行程的說法不夠準確
　　常聽見有人提到大音圈長行程一說。所謂大音圈，是指音圈的直徑比較大，這很好理解。但長行程，就另當別論了。因為長行程只是一個相對的概念，在有真正可比性的前題下，音圈越大，行程只能相對越短而絲毫不可能加長。
　　從圖3a和圖3b可以看出大音圈短行程的道理。決定低音單元行程的長短，有兩個關(guān)鍵因素。一個是粘在揚聲器紙盆外圈的折環(huán)(多數(shù)為橡膠、泡沫塑料和經(jīng)過處理的布料制成)是否夠?qū)?、有足夠的彈性范圍。從理論上講，折環(huán)越寬，彈性越強，所獲得的行程越長。但折環(huán)不可能過于的大、彈性也不可能過于的強。折環(huán)過大，將降低單元的有效驅(qū)動面積。假如一只6.5英寸的低音單元折環(huán)過大，也就只能起到一只5英寸低音單元的作用了。再有就是行程再長的小口徑單元，也根本不可能發(fā)出頻率足夠低、具有實用性的低頻。
　　決定低音揚聲器行程的另一個因素是粘貼在揚聲器紙盆底部的定芯支片。因為揚聲器紙盆只有通過折環(huán)和定芯支片的兩點固定，才能使揚聲器紙盆可靠地前后運動。定芯支片由加了膠的棉麻纖維、合成材料制成。定芯支片的彈性范圍是有限度的。所以目前制約低音單元行程的，并不是橡膠折環(huán)，而是定芯支片。由于定芯支片的直徑不可能做得很大，絕不會達到或超過橡膠折環(huán)的直徑，所以音圈的直徑越大，而定芯支片的直徑又有限，留給定芯支片的活動范圍就越小，換句話說就是揚聲器的行程越小。只有在音圈較小時，定芯支片可活動的范圍才相對比較寬裕，所以，大音圈、長行程的低音單元只是一種相對而言的說法，并不準確。
　　2.長行程的小口徑低音單元代替不了大口徑低音單元
　　常常有人說，小口徑長行程低音單元，只要行程夠長，就可以發(fā)出足夠的低音。這是一種錯誤的觀點。從理論上講，只要在同一單位時間里，驅(qū)動同體積的空氣就可以產(chǎn)生同等級的聲壓。但具體到低音單元來說，這是不現(xiàn)實的。因為過大的行程和過強的空氣壓縮比，會導致重播的聲音嚴重失真。對于大口徑的低音單元(直徑在200mm以上)，在達到足夠的聲壓時，由于揚聲器紙盆的驅(qū)動面積大而行程較短，重播時的失真較小，音色較好。既使是在一種比較理想的狀態(tài)下，目前的音箱聲失真也只能做到1％。在小口徑、長行程低音單元工作時，由于過大的行程導致失真度的迅速上升，是一種保量不保質(zhì)的假象。所以對于多數(shù)的小型、小口徑的音箱來說，既便是音箱的小功率測試低頻還可以，但在實際使用中與大型大口徑音箱來比，差距還是相當大的，是本質(zhì)性的差別。所以在有條件的時候，選擇大型的音箱是有道理的。
　　3.低靈敏度音箱的音色各不相同
　　曾經(jīng)有一個時期流行著這樣一種說法，這就是低靈敏度的音箱音色好。其實這只是一種比較片面又不科學的說法。
　　決定音箱音色好壞的主要因素只有頻響、瞬態(tài)特性、阻尼特性和承受功率等幾方面。與靈敏度無關(guān)。換句話說，對于同樣承受功率的音箱來說，在相同的重播音量下，靈敏度越低的音箱，所需要的輸入功率越大，就越接近過載，失真會相對增加。
　　在20年前，由于揚聲器單元自身的技術(shù)質(zhì)量還沒有達到一個比較好的程度。在制作音箱時，只能在分頻器上加了很多的衰減校正電路。最終的結(jié)果是頻響曲線直了，但靈敏度大幅度地降低了，只能達到82dB左右。在這種情況下，通常要用大功率的功放才能較好地驅(qū)動低靈敏度的音箱，但在大功率的驅(qū)動下，低靈敏度的小型音箱很容易產(chǎn)生過載失真，甚至不能播放某些大動態(tài)的音樂作品。
　　由于音響科技的發(fā)展，目前已有多種型號的靈敏度超過100dB的監(jiān)聽級、Hi ? Fi級的音箱問世，其最高靈敏度已經(jīng)接近110dB。
　　4.音箱內(nèi)的吸音棉并不代表質(zhì)量檔次
　　“沒有吸音棉的音箱是低檔的音箱”，這種說法是不準確的。
　　低檔的音箱里沒有吸音材料，這是一個現(xiàn)實。
　　在套裝機和廉價的成品音箱中，基本上都沒有填充吸音材料。因此，就有人得出了這樣一個結(jié)論：低檔的音箱里沒有吸音棉，往低檔音箱里加入填充材料可以改善重播效果。
　　其實上述的結(jié)論沒有什么因果關(guān)系，不存在內(nèi)在的任何關(guān)聯(lián)。
　　吸音材料在音箱中只起兩個作用，一是消除音箱箱體的某些諧振與染色；二是適當縮小音箱的體積。對于音箱屬于哪個檔次毫無關(guān)系。
　　有些人以為往音箱中增加填充物是一劑萬能的良藥，這就大錯而特錯了。
　　其一，只要音箱的箱體設計合理，自身沒有明顯的諧振，箱體又足夠大，完全可以不加填充材料就能制作出高品質(zhì)的音箱。在全世界的音箱制作領域中，這種成功的例子很多。在音箱箱體中不加填充材料，對音箱的瞬態(tài)特性有好處。
　　一只經(jīng)過認真設計、認真加工制造的音箱，其出廠時已基本上達到了一個比較理想的狀態(tài)。在這種情況下隨意改變音箱內(nèi)填充材料的有無、多少，會對音箱的重播造成很多影響，而這些影響多數(shù)是負面的。
　　過多的填充物，會造成重播時的聲音發(fā)肉，瞬態(tài)特性差，有氣無力。雖然在測試時，曲線會有所改善，但主觀聽音時聲音表現(xiàn)則會劣化。有一點必須要明確，這就是音箱是聽的，不是看的。
　　5.關(guān)于音箱的分頻器
　　在音箱的分頻器中，主要的只有3類元器件：這就是電感線圈、電容和電阻。
　　電阻的作用是衰減器，用來平衡各頻段的聲音比例。選用時只要功率夠大就行。對于小型音箱的高音衰減電阻來說，選用金屬膜的電阻效果會好一些。
　　電感的作用是濾除高音，選通低音。近年來流行了很多種用異型漆包線繞制的電感線圈。其中有多股絞合漆包線、六角型漆包線和帶狀漆包線等等(圖4)。每一種異型線材的電感線圈，都被稱之為具有某種神力。但事實真的如此嗎?其實不然。
　　對于音箱用電感線圈的要求，只有三條。一條是電感數(shù)值準確；一條是自身的直流電阻低；一條是不易產(chǎn)生飽合失真。
　　關(guān)于數(shù)值準確，只要在生產(chǎn)過程中，逐只用高精度的儀表去測量、校準就行了。
　　要想降低電感線圈的自身電阻，就必須提高漆包線自身的導電能力。漆包線自身的導電能力和它們的截面積與截面形狀有著密不可分的直接關(guān)系。當導線的橫截面為圓形、正方形、六角形時(圖5a、b)，效率最高。
　　具體到繞制電感線圈，六角形橫截面的漆包線，可以有效地減少匝間的空隙，提高電感的效率。尤其是圈數(shù)較大的多層線圈，改善的效果將十分明顯。但采用六角形漆包線時，制作成本也會大幅度地提高。所以，如果不是在很高檔的場合使用，選用純度在4N以上的圓形無氧銅漆包線，效果就已經(jīng)相當好了。在選擇漆包線的線徑時，也絕沒有線徑越粗越好之說。只要電感量合乎要求后，其直流電阻是低音揚聲器音圈直流電阻的十分之一左右就行。電感的直流電阻太大了，直接影響音箱的低頻阻尼特性；電感的直流電阻太小了，又會無謂地加大制作成本。
　　至于分頻器電容的選擇，也絕不會出現(xiàn)一只電容就令音箱的重播產(chǎn)生根本性的改變。對于自己動手制作音箱或想改進成品音箱的朋友，首先要有比較明確的目的。在制作音箱時，要根據(jù)揚聲器單元的投資去選擇分頻電容的檔次。
　　例如你買的是幾十元1只的高音單元，再花20元錢為它選配電容就不值。你還不如買百元1只的高音頭，選擇幾元1只的分頻電容來得實惠。如果你已買了300元1只的高音單元，花幾十塊錢買分頻電容，這才叫門當戶對。
　　對于音頻電容，品牌不同、材質(zhì)不同，對重播的影響也不同。但這些內(nèi)在的、細致的差別是在中檔以上的高音單元里，才能得到較好地體現(xiàn)的。 　　對于低頻段的分頻電容，主要以容值準確、耐壓、可靠為主。相對于高音分頻電容來說，要求相對可以低一些，因為大容值的高檔電容實在是太貴了。經(jīng)常處于一種使用后得不償失的狀態(tài)。
　　6.釹鐵硼的優(yōu)與劣
　　對于揚聲器單元來說，磁性材料是它們的骨骼，是它們動力的基礎。選用高磁能積的材料制造揚聲器單元，是提高揚聲器靈敏度的好方法。但不是惟一的方法。
　　對于揚聲器的磁性材料，尤其是大功率低音揚聲器的磁性材料，有一條很重要的標準就是熱穩(wěn)定性一定要好。釹鐵硼磁性材料的磁能積很大。但它也有致命傷。一是它本身容易氧化；二是它的熱穩(wěn)定性差。釹鐵硼磁性材料的居里溫度很低，在80℃時，其性能將下降到參考溫度的80％(參考溫度為24℃)。這就說明了這樣一個問題：如果是一只沒有經(jīng)過特殊散熱處理的釹鐵硼低音單元，在大功率工作時，由于溫度升高的影響，會導致低音的不足。這種音色的變異，對于多數(shù)音樂愛好者來說，是可以明顯地覺察出來的。
　　所以，目前國外的多數(shù)揚聲器生產(chǎn)廠家，基本上把釹鐵硼材料作為高音單元的磁性材料，并采取較為有效的散熱措施。很少將釹鐵硼磁性材料應用到低音單元的制造工藝之中。
　　經(jīng)過多年的HiFi實踐，大多數(shù)的人基本上可以明確區(qū)分出不同的音頻信號線對重播音色造成的微小差別。而由于釹鐵硼磁性材料熱穩(wěn)定性差而造成低音單元高于10％的頻響變異，將是一個不小的遺憾。
　　7.采用減磁法改善音質(zhì)不可取
　　前一陣子，曾經(jīng)流行過減磁法改善音質(zhì)的說法。所謂的減磁法，是指在成品音箱的揚聲器單元磁體上，吸附一些大號的鐵釘子。使單元本身的磁性得到一定的分散，降低了揚聲器單元的靈敏度，改變了原有的Q值。采用減磁法調(diào)整音箱的重播效果，會起到一定的作用。但減磁法只適合于那些原來聽著聲音發(fā)干、發(fā)緊的音箱。不可能適用多數(shù)的場合。對于采用減磁法能改善播出的音箱，采用調(diào)整音箱內(nèi)吸音材料和調(diào)整音箱倒相管的方法同樣可以達到目的，而且音箱的靈敏度不會受到損失。
　　8.理想小音箱的頻響曲線
　　由于小型音箱的低音重播能力受音箱箱體的制約最多，頻響測試曲線和主觀聽音間的差距也最大，這也就對小音箱的頻響測試曲線提出了一個折衷的、新的要求。這種要求是：頻響的低端不過于追求較低的數(shù)字化的效果，不可刻意追求低頻端的延伸低于35Hz或更多，因為對于使用小口徑低音單元(6 .5英寸以下)的小型書架式音箱，它那低于40Hz的測試頻響，在實際應用中的意義不大。但假如把頻響測試的低端頻率改為50Hz，把曲線變成低端有一個小峰而高頻端略有些下降的曲線(圖6)，將在不超出測試標準的前題下，大為改善重播時的音響效果。
　　具有圖6曲線的小音箱，在重播音樂時，你會感覺到低音比較豐滿有力，重播音色厚道、甜美。
　　關(guān)于音箱的誤區(qū)，其實還有很多，想在一篇文字中把它說清楚是不可能的。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，走出了舊的誤區(qū)，還會遇到新的誤區(qū)。因此要想少走彎路，就得真正與國際接軌，不斷地學習才行。