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决定扬声器音质的主要因素

公布期限:2019-04-16 搜索量:1287次
b体育网登录入口听音响设备  ,当然最注意它的音质好坏 。 有一位作者写到扬声器音箱;音质好坏最为重要  ,至于扬声器振膜用什么材料并不重要 。 这句话逻辑上没有什么问题  ,关键在实质上 。 这句话似乎应该反过来说  ,扬声器振膜材料是十分重要的  ,振膜材料对扬声器的音质起着至关重要的作用 。 不同振膜材料决定了扬声器的音质取向  ,或者说为了使扬声器的音质满意  ,而费尽心机去选择一种新材料 。 一种新材料的选择与运用往往意味着对扬声器音箱的一个改观 。 在早年的电动式扬声器基本采用纸浆振膜  ,那时扬声器称为纸盆扬声器 。 到了20世纪90年代出现了聚丙烯振膜(PP盆);随后出现防弹布振膜(Kevlar纤维)都给人耳目一新的感觉 。 而Thiel、AE等音箱其音色的不同  ,与他们采用金属振膜有很大的关系 。

什么是好音质呢?

在音响界、音响与音乐爱好者之间  ,音质这一个名词几乎是一天到晚挂在嘴边的 。 音质是什么?和许多日常概念一样  ,b体育网登录入口很少去想它  ,很少去深究它 。 顾名思义  ,或望文生义  ,音质就是声音的品质 。 但是什么是声音的品质呢?声音的品质又如何表现  ,如何衡量、如何评价呢?有没有客观的一致公认的标准呢?

对于人声的理解区别更是毫发入微 。 b体育网登录入口能区别生人与熟人  ,对自己熟悉的人  ,甚至"未见其人  ,如闻其声" 。 单凭脚步声、推门声、咳嗽声就可以准确判别出自己熟人的到来 。 与这种区分相对应的听觉印象b体育网登录入口称为音色  ,各种声音有自己的特色  ,声音具有看不见、摸不着的神秘色彩 。 在评价声音  ,描述声音时  ,常感词藻贫乏 。 所以b体育网登录入口向日常经验求助  ,既然有五彩斑斓的图画  ,就可以有五光十色的声音 。 除了色彩以外  ,b体育网登录入口描述声音音乐不断利用熟知的日常生活经验 。 温暖感来形容声音的冷热;物理感来形容声音的软、脆、松、硬;物理感形容声音的厚、薄、窄、宽 。 而音色又与声音的成分、时间结构有关 。 b体育网登录入口不妨将音色的问题从物理上稍为深入地探询一番 。 世间有各种各样的声音  ,各国各地又有种类繁多、花样翻新的乐器  ,自然它们的音色各不相同 。 音色同声音的成分结构也有关 。 声音成分为简单的、最单纯的是纯音  ,自然界纯音很少 。 由仪器比如音讯信号发生器可以发出各种频率的纯音 。 最近有杂志将纯音信号烧录成光碟赠送  ,方便了许多没有仪器的读者 。 400Hz、600Hz的纯音是什么味道  ,确实需要感受一下  ,特别是对从来没有感受过的人们 。 纯音的感觉是"淡”、"清”  ,"淡"是天高云淡的淡;"清"是水至清者无鱼的清 。 声音单薄  ,也就不是音乐  ,多种成分音组成的声音  ,音色就比较丰满 。 各种乐器(先将电子乐器除外)发出的都不是单一频率  ,单一振动的纯音 。 乐器声一般是由基音和基音成整数倍的谐音组成 。 而自然界几乎所有的声音都是复合音  ,包括了振幅高低不同的谐波和杂讯  ,从而形成了不同的音色 。

长笛的频谱  ,由图中可见谐音比较少 。 长笛的音域还比较窄  ,大约在600 ~ 6000Hz之间 。 莫札特写过两首长笛协奏曲  ,表现了长笛的多种音色 。 有人爱称长笛为“花腔女高音”  ,表现了对长笛的爱好 。

小提琴的频谱  ,它包括许多高次谐波  ,表示音色丰满、圆润 。 弦乐的音色是极为丰满、复杂的 。 人们对200年前义大利的名琴斯特拉底瓦里、瓜那里推崇备至  ,即使是用同样的形状、尺寸、材料、工艺制作的小提琴也难以望其项背 。 经验告诉b体育网登录入口  ,在世界上找两个完全相同的人是很困难的  ,找两把音色完全相同的小提琴也是相当困难的  ,更不用说不同演奏家演奏技巧  ,控制音色的变化了 。

在乐器中也会有一定的杂讯 。 像打击乐器  ,杂讯在音色中占有重要的地位 。 一个钹的频谱 。 不仅成分音之间没有整数的关系  ,音色杂乱  ,有很多杂讯  ,即便是小提琴  ,弓在四根弦上拉动  ,而弓上是抹有松香的  ,弓在拉动弦时不仅会发出如歌如诉  ,似梦似幻的动人心弦的乐曲 。 也会有摩擦的杂讯  ,拉位越高  ,这种杂讯越大 。 有些发烧友说能听到小提琴的松香味  ,至今尚未发现声音b体育网登录入口播香味 。 这种摩擦杂讯引起的联想  ,大概就是b体育网登录入口一些发烧友听出的松香味 。 另外  ,音色还与时间结构有关  ,即与声音的建立与衰减方式有密切的关系 。 钢琴频谱图所示 。 钢琴的声音开始一按是强的  ,然后一放逐步衰减 。 而风琴是逐步增强的在短时间保持一定声级  ,然后比较快衰减 。 这也可以称为音形、包络 。

将上面的意思归纳一下  ,之所以有不同的声色  ,从成分上讲  ,是由于每个声音成分不同 。 它会有许多的谐波和杂讯;这些谐波和杂讯可以有一定的规律  ,也可以没有一定的规律 。 从时间结构讲就是它的形状不同  ,其振膜同时间的关系也各有不同 。 这种组合变化是无穷的 。 而好的扬声器就是要将音乐本身的音色特点  ,不失真地重放过去 。 拿烹调来说  ,有人喜欢原汁原味  ,有人喜欢加一点味精 。 过去的厨师腰里还有一些小包  ,那是某种海鱼干磨制的粉末  ,稍加进去  ,果然不同反响 。 而川菜就广加各种姜、辣、麻香调料  ,味道浓郁 。 到底哪一种好  ,是见仁见智的事 。 扬声器音箱重放声音要求不失真  ,要求重放声音真实  ,但人们又要求好听  ,两者折中就形成各种风格的扬声器音箱 。

扬声器的重播音质主要取决于振膜材料

就b体育网登录入口常用的、常见到的电动式扬声器而言  ,其客观测试指标主要取决于其结构与几何形状 。 而其音质好坏取决于扬声器振膜材料、振膜材料的种类和它具有的物理性能 。 例如;B&W 801  ,其低频单元振膜原来是采用铝合金振膜  ,测试结果虽然不错  ,但是主观音质评价却不那么理想  ,所以最后采用混有10%的Kevlar纤维的纸架振膜 。

根据研究扬声器振膜的音质又取决于振膜的材料三项指标:它们是振膜材料的弹性(用弹性模量E)、密度(p) 和适当的内阻尼 。 也就是希望它弹性模量E高  ,密度p小  ,还要有适当内阻尼 。 这样扬声器传播速度快  ,上升快  ,而且有适当的内阻尼  ,阻尼掉不必要的杂波  ,振动停止下降快  ,声音干净柔和 。 但是金无足赤  ,人无完人 。 世界上也没有绝对理想的振膜材料 。 如钢合金振膜弹性模量高  ,密度小  ,对振动反应很快  ,对声音的爆发力强 。 但是金属内阻尼小  ,要振动迅速停下来就比较困难  ,声音就不干净 。 相反对纸浆类材料  ,声音比较柔中  ,声音上升也比较慢  ,但下降速度快  ,力度也不是很强 。 同时满足E/p大  ,内阻尼足够的材料是一件很困难的事 。 近年来材料技术的发展  ,出现了许多新材料 。 例如有些锥形振膜除了采用传统的纸浆、玻璃纤维、Kevlar纤维(防弹布)以外  ,又采用了TPX、 HD-A, HD-1等复合式材料  ,性能有很大进步 。

“振膜采用什么材料不重要  ,只要音质好就行”  ,这句话可以认为“用什么样的振膜材料大体上决定了扬声器的音质” 。

b体育网登录入口常常看到人们在评价扬声器的瞬态反应  ,提到某某扬声器瞬态好  ,或瞬态回应好 。 仔细一分析  ,问题就来了  ,b体育网登录入口常常讲的瞬态有两种状况  ,一是上升  ,声音由无到有  ,一是下降  ,声音从有到无 。 b体育网登录入口希望声音从无到有是瞬间完成  ,从有到无也是瞬间完成  ,但是这是很困难的 。 需要一种材料上升更快  ,下降也就很快  ,那几乎是不可能的 。 例如金属材料  ,上升快  ,下降就更慢了 。 它会产生一个阻尼振荡  ,不那么容易消失  ,月有阴晴圆缺  ,人有悲欢离合  ,要扬声器两头都好  ,也不是一件容易的事 。

所以有不同振膜材料  ,就有不同音质的扬声器 。 或者说  ,有一万种不同类型的振膜  ,就会有一万种不同特色的扬声器 。
 
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