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為什麽音響的頻響參數大都到不了很低?

2021-06-12知識

限制是由喇叭的效能決定的。

而喇叭效能是電、力、磁和聲學等物理參數共同作用的結果,由振膜、彈波、音圈、磁路等關鍵部件的效能共同確定。其中一些參數相互制約相互影響。,在音箱的設計時須綜合考慮,以求達到最佳的音質。

低音單元一般選用直徑 150~ 300mm的大喇叭。 因為活塞運動必須推動足夠體積的空氣產生位移以產生足夠的低頻。可想而知, 為使低頻喇叭有較大聲輸出, 可以采用 3種方法:

  • 增加低頻喇叭振膜的直徑;
  • 保持振膜直徑,增加振膜的行程也就是振動振幅;
  • 使用多只低頻喇叭。
  • 當然, 進入21世紀以後,越來越常見有源超低音音箱。

    某些超低音單元的訣竅在於增加振動品質。您會見到超低音「振膜」可能有半斤重, 不以克或者毫克為單位。這種單元用於有源低音炮,用電功率換取超低頻響應, 加上適當的均衡(調炮/EQ)可以獲得比較理想的重放。

    為什麽音響的頻響參數大都到不了很低?

    也許只是您沒有買重低音炮而已。

    或者邏輯上您手頭的音響剛好不滿足所有的條件:

  • 沒有增加低頻單元振膜的直徑;
  • 沒有增加振膜的行程也就是振動振幅;
  • 沒有使用多只低頻單元。

  • 如果您喜歡有「下盤」的聲音, 又沒花夠錢, 恐怕就祇能興嘆了。

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    喇叭的基本參數主要有阻抗、功率、諧振頻率、頻率特性、靈敏度、失真度、總品質因數、等效品質、等效順性、彈性系數、等效振動半徑、等效容積、線性範圍和指向性等。

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    T/S參數 (Thiele/Small parameters)

    Thiele/Small parameters 是1970年代 A.N. Thiele 和 R.H. Small 首次提出了直接放射線式喇叭系統的數學模型中的幾個獨立的小訊號參數,這些小訊號參數用於表征喇叭的低頻效能,廣泛用於喇叭系統(音箱)生產和設計過程。國際電工委員會(IEC)將其稱為Thiele-Small參數。幾乎所有的人都是按照該理論來生產喇叭音箱。

    Fs(Fo) 為喇叭在自由場下的諧振點頻率。

    Vas 為等同於喇叭順性的空氣容積。

    Qes 為喇叭的電Q值,它反映了單元在Fo時於電磁控制下的諧振能力,數值越低,阻尼越強,諧振能力越低。

    Qms 為喇叭的機械Q值。它反映了單元在Fo時於機械結構方面的諧振能力,數值越低,阻尼越強。

    Qts 為喇叭的總Q值(由Qms和Qes並聯耦合而成)它反映了單元在Fo處的諧振能力,數值越低,阻尼越強。

    機電效能指標(Electro-Mechanical parameter)

    Mms:喇叭的總振動品質(包括振膜的品質、音圈的品質、前後載入的空氣等)

    Cms:喇叭單元的順性

    Rms:機械阻尼,包括振動的摩擦、放射線阻。

    Rme :電氣阻尼因數,反映單元電磁系統對振膜的機械控制和阻尼,常用來衡量單元的電磁系統的能力。

    Re:音圈的直流電阻

    BL:線圈間隙的磁場強度

    Dd:振膜直徑

    Le:音圈電感量

    Sd:振膜的表面積

    fLe:電感測量頻率

    大訊號指標(Large-Signal Parameter)

    Xmax:最大線性位移,或叫線性沖程,計算為全沖程位移值的1/2, 指喇叭錐盆的單向最大線性振幅。有些廠家會投機取巧給出單元的物理最大位移,另一些廠家采用全程的 peak-to-peak。新型大功率低頻單元的線性位移可以達到3~12公釐(視單元尺寸4~8寸而定)。這有效提高小口徑單元的低頻重放能力。線性範圍Xmax與其口徑大小和放射線效率成正比。大口徑單元Xmax值較大,放射線效率也較高。

    Xlim:不損壞的最大位移。(或又表示為其他Xmec,最大機械位移)

    Hc:線圈高度

    Hg:間隙高度

    Vd:喇叭線上性範圍內,最大的推動空瓦斯積

    Pe:可連續工作不燒毀的最大輸入功率。


    所有的 Thiele-Small參數都是圍繞低音單元的諧振峰測量得來,反映單元諧振峰的特性,並據此特性設計各種音箱箱體。**高音單元的諧振峰對於音箱制作基本無意義。

    單元的諧振頻率即振幅最大時的頻率。諧振頻率是決定喇叭低頻特性的重要參數。
    基本上這就是單元的低頻重放極限。過了諧振點,單元的聲壓將劇降。諧振頻率值與喇叭的口徑大小有關。低音喇叭的諧振頻率值大致隨口徑的增大而降低。一般6吋半單元為50Hz左右,8吋為40Hz左右,10吋為30Hz左右,12吋為20Hz左右。諧振頻率值越低,喇叭重放低音的質感和力度越佳。

    一般低Q值單元阻尼高適合做倒相箱。高Q值單元適合做密閉箱。Q值高於0.5適合密閉箱,Q值低於0.3做倒相箱。

    一般低音喇叭的有效頻率範圍要求在20Hz~3KHz左右。考慮到人耳對頻率的鑒別率, 窄於 1 /8倍頻程的峰或谷可忽略......

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    喇叭的額定功率又稱標稱功率指喇叭能長時間正常連續工作而無明顯失真的輸入平均電功率。最大承載功率指喇叭長時間連續工作時所能承受的最大輸入功率,一般為額定功率的1倍~3倍。最小功率是指喇叭能被推動工作的基準電功率值。瞬間功率也稱瞬時承受功率,是指喇叭在短時間內(10ms)所能承受的最大功率,一般為額定功率的8倍~30倍。

    喇叭的直流電阻 Re主要由音圈決定,額定名義阻抗 Znom 在喇叭設計之初就已確定,在行動終端中主要有 6ohm/8ohm/32ohm 等。

    喇叭的失真,主要由振動系統的非線性和磁路系統的非線性產生。在大振幅情況下,由折環及彈波所組成的振動系統懸掛體,不再符合線性的虎克定律;磁間隙內磁感應密度沿軸向的不均勻性和導磁材料的非線性特性等都會產生非線性失真。

    喇叭的等效品質(也稱振動品質)是喇叭振動系統的靜態品質(振膜和音圈本身的品質)與同振品質(振膜兩邊隨這一起振動的部份空氣層的品質,也稱附加品質)之和。它通常是與喇叭的口徑成正比(隨著喇叭的口徑增大而增大),而與喇叭的諧振頻率成反比。喇叭振動系統的等效品質越大,錐盆折環和定位支片越柔軟,喇叭的諧振頻率也就越低。等效品質單位是克。

    等效順性也稱力順或聲順,表示喇叭懸置系統的松緊度(即折環和定位支片的柔軟程度)或說是其受力後位移的順從性。高順性的喇叭,說明其折環和定位支片相對較柔軟,振膜受力後的位移較大,在相同振膜品質的情況下,其諧振頻率也就較低。順性的單位是米/牛頓(m/N)。

    等效容積(Vas或Veq)指喇叭振動系統順性的等效空氣容積。它與喇叭的等效順性成正比,與喇叭有效振動半徑的平方成正比。也可以說,喇叭的口徑越大,其等效容積也就越大。其單位是升(L)。

    用單只喇叭重發整個音訊範圍非常困難, 因此現實中常把重放頻率範圍分成 2~ 3個頻段, 用低音、 高音、中音喇叭的組合來重放 50 ~ 16000 Hz 範圍的聲音。 而超低音喇叭(或者低音炮)則用來覆蓋超低音重放頻率範圍。

    要降低喇叭諧振頻率,必須研究影響諧振頻率的主要因素和以及該因素如何調整。

    【未完待續】

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    俺家地下室的主箱是下面這個。 等等春節/黑五/聖誕的打折也不失為省錢的策略。 俺也是等到最便宜的時候才剁手。 人窮誌短嘛, 莫得法子。等等再等等永遠是正確的策略。

    ** 這張圖您仔細看看。您明白俺的意思吧

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    當然這音箱還不夠俺的麥克風貴。

    這個音箱也不夠俺的麥克風電源貴。

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    ** 知乎閱讀總量僅9000萬,未跨出一小步 (n<1億)。鹽值低迷900+,時常草地匍匐50~500公尺單膝泣血跪求關註。俺沒啥文化, 初中畢業,大夥都知道。散文很散,敬請海涵。

    「老麥, 大家都說你是‘笑話’、‘論壇孤兒’和‘神棍’。」

    「沒錯。 只有不到十萬分之0.5的讀者贊同俺的觀點。」