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为什么音响的频响参数大都到不了很低?

2021-06-12知识

限制是由扬声器的性能决定的。

而扬声器性能是电、力、磁和声学等物理参数共同作用的结果,由振膜、弹波、音圈、磁路等关键部件的性能共同确定。其中一些参数相互制约相互影响。,在音箱的设计时须综合考虑,以求达到最佳的音质。

低音单元一般选用直径 150~ 300mm的大扬声器。 因为活塞运动必须推动足够体积的空气产生位移以产生足够的低频。可想而知, 为使低频扬声器有较大声输出, 可以采用 3种方法:

  • 增加低频扬声器振膜的直径;
  • 保持振膜直径,增加振膜的行程也就是振动幅度;
  • 使用多只低频扬声器。
  • 当然, 进入21世纪以后,越来越常见有源超低音音箱。

    某些超低音单元的诀窍在于增加振动质量。您会见到超低音「振膜」可能有半斤重, 不以克或者毫克为单位。这种单元用于有源低音炮,用电功率换取超低频响应, 加上适当的均衡(调炮/EQ)可以获得比较理想的重放。

    为什么音响的频响参数大都到不了很低?

    也许只是您没有买重低音炮而已。

    或者逻辑上您手头的音响刚好不满足所有的条件:

  • 没有增加低频单元振膜的直径;
  • 没有增加振膜的行程也就是振动幅度;
  • 没有使用多只低频单元。

  • 如果您喜欢有「下盘」的声音, 又没花够钱, 恐怕就祇能兴叹了。

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    利用JustMLS生成音箱低频跌落曲线 AudioCAT http://www.crystalradio.cn/thread-1361524-1-1.html 莞音4寸全频传输线箱实验 AudioCAT http://www.crystalradio.cn/thread-1387727-1-1.html 莞音4寸全频两级倒相实验 AudioCAT http://www.crystalradio.cn/thread-1339451-1-1.html 一种适合业余爱好者调试音箱的方法 AudioCAT http://www.crystalradio.cn/thread-665457-1-1.html 外接话筒 - 提高手机测量音箱频响精度 AudioCAT http://www.crystalradio.cn/thread-665174-1-1.html 带双通道次低音的2.2音箱制作过程连载 AudioCAT http://www.crystalradio.cn/thread-765257-1-1.html

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    扬声器的基本参数主要有阻抗、功率、谐振频率、频率特性、灵敏度、失真度、总品质因数、等效质量、等效顺性、弹性系数、等效振动半径、等效容积、线性范围和指向性等。

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    T/S参数 (Thiele/Small parameters)

    Thiele/Small parameters 是1970年代 A.N. Thiele 和 R.H. Small 首次提出了直接辐射式扬声器系统的数学模型中的几个独立的小信号参数,这些小信号参数用于表征扬声器的低频性能,广泛用于扬声器系统(音箱)生产和设计过程。国际电工委员会(IEC)将其称为Thiele-Small参数。几乎所有的人都是按照该理论来生产喇叭音箱。

    Fs(Fo) 为喇叭在自由场下的谐振点频率。

    Vas 为等同于喇叭顺性的空气容积。

    Qes 为喇叭的电Q值,它反映了单元在Fo时于电磁控制下的谐振能力,数值越低,阻尼越强,谐振能力越低。

    Qms 为喇叭的机械Q值。它反映了单元在Fo时于机械结构方面的谐振能力,数值越低,阻尼越强。

    Qts 为喇叭的总Q值(由Qms和Qes并联耦合而成)它反映了单元在Fo处的谐振能力,数值越低,阻尼越强。

    机电性能指标(Electro-Mechanical parameter)

    Mms:喇叭的总振动质量(包括振膜的质量、音圈的质量、前后加载的空气等)

    Cms:喇叭单元的顺性

    Rms:机械阻尼,包括振动的摩擦、辐射阻。

    Rme :电气阻尼因数,反映单元电磁系统对振膜的机械控制和阻尼,常用来衡量单元的电磁系统的能力。

    Re:音圈的直流电阻

    BL:线圈间隙的磁场强度

    Dd:振膜直径

    Le:音圈电感量

    Sd:振膜的表面积

    fLe:电感测量频率

    大信号指标(Large-Signal Parameter)

    Xmax:最大线性位移,或叫线性冲程,计算为全冲程位移值的1/2, 指扬声器锥盆的单向最大线性振幅。有些厂家会投机取巧给出单元的物理最大位移,另一些厂家采用全程的 peak-to-peak。新型大功率低频单元的线性位移可以达到3~12毫米(视单元尺寸4~8寸而定)。这有效提高小口径单元的低频重放能力。线性范围Xmax与其口径大小和辐射效率成正比。大口径单元Xmax值较大,辐射效率也较高。

    Xlim:不损坏的最大位移。(或又表示为其他Xmec,最大机械位移)

    Hc:线圈高度

    Hg:间隙高度

    Vd:喇叭在线性范围内,最大的推动空气体积

    Pe:可连续工作不烧毁的最大输入功率。


    所有的 Thiele-Small参数都是围绕低音单元的谐振峰测量得来,反映单元谐振峰的特性,并据此特性设计各种音箱箱体。**高音单元的谐振峰对于音箱制作基本无意义。

    单元的谐振频率即振幅最大时的频率。谐振频率是决定扬声器低频特性的重要参数。
    基本上这就是单元的低频重放极限。过了谐振点,单元的声压将剧降。谐振频率值与扬声器的口径大小有关。低音扬声器的谐振频率值大致随口径的增大而降低。一般6吋半单元为50Hz左右,8吋为40Hz左右,10吋为30Hz左右,12吋为20Hz左右。谐振频率值越低,扬声器重放低音的质感和力度越佳。

    一般低Q值单元阻尼高适合做倒相箱。高Q值单元适合做密闭箱。Q值高于0.5适合密闭箱,Q值低于0.3做倒相箱。

    一般低音扬声器的有效频率范围要求在20Hz~3KHz左右。考虑到人耳对频率的鉴别率, 窄于 1 /8倍频程的峰或谷可忽略......

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    扬声器的额定功率又称标称功率指扬声器能长时间正常连续工作而无明显失真的输入平均电功率。最大承载功率指扬声器长时间连续工作时所能承受的最大输入功率,一般为额定功率的1倍~3倍。最小功率是指扬声器能被推动工作的基准电功率值。瞬间功率也称瞬时承受功率,是指扬声器在短时间内(10ms)所能承受的最大功率,一般为额定功率的8倍~30倍。

    扬声器的直流电阻 Re主要由音圈决定,额定名义阻抗 Znom 在扬声器设计之初就已确定,在移动终端中主要有 6ohm/8ohm/32ohm 等。

    扬声器的失真,主要由振动系统的非线性和磁路系统的非线性产生。在大振幅情况下,由折环及弹波所组成的振动系统悬挂体,不再符合线性的虎克定律;磁间隙内磁感应密度沿轴向的不均匀性和导磁材料的非线性特性等都会产生非线性失真。

    扬声器的等效质量(也称振动质量)是扬声器振动系统的静态质量(振膜和音圈本身的质量)与同振质量(振膜两边随这一起振动的部分空气层的质量,也称附加质量)之和。它通常是与扬声器的口径成正比(随着扬声器的口径增大而增大),而与扬声器的谐振频率成反比。扬声器振动系统的等效质量越大,锥盆折环和定位支片越柔软,扬声器的谐振频率也就越低。等效质量单位是克。

    等效顺性也称力顺或声顺,表示扬声器悬置系统的松紧度(即折环和定位支片的柔软程度)或说是其受力后位移的顺从性。高顺性的扬声器,说明其折环和定位支片相对较柔软,振膜受力后的位移较大,在相同振膜质量的情况下,其谐振频率也就较低。顺性的单位是米/牛顿(m/N)。

    等效容积(Vas或Veq)指扬声器振动系统顺性的等效空气容积。它与扬声器的等效顺性成正比,与扬声器有效振动半径的平方成正比。也可以说,扬声器的口径越大,其等效容积也就越大。其单位是升(L)。

    用单只扬声器重发整个音频范围非常困难, 因此现实中常把重放频率范围分成 2~ 3个频段, 用低音、 高音、中音扬声器的组合来重放 50 ~ 16000 Hz 范围的声音。 而超低音扬声器(或者低音炮)则用来覆盖超低音重放频率范围。

    要降低扬声器谐振频率,必须研究影响谐振频率的主要因素和以及该因素如何调整。

    【未完待续】

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    俺家地下室的主箱是下面这个。 等等春节/黑五/圣诞的打折也不失为省钱的策略。 俺也是等到最便宜的时候才剁手。 人穷志短嘛, 莫得法子。等等再等等永远是正确的策略。

    ** 这张图您仔细看看。您明白俺的意思吧

    如果是上万的音箱,最好先看看二手市场。

    毕竟大部分人的钱是自己的血汗钱, 俺能提醒大家的也就这些了。如果您可以跳出音响发烧大湿给您下的降头或者魔咒,抛弃 「以价论声」的思维定式,您还可以自行优化组合。当然, 选择是无穷的。

    当然这音箱还不够俺的麦克风贵。

    这个音箱也不够俺的麦克风电源贵。

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    ** 知乎阅读总量仅9000万,未跨出一小步 (n<1亿)。盐值低迷900+,时常草地匍匐50~500米单膝泣血跪求关注。俺没啥文化, 初中毕业,大伙都知道。散文很散,敬请海涵。

    「老麦, 大家都说你是‘笑话’、‘论坛孤儿’和‘神棍’。」

    「没错。 只有不到十万分之0.5的读者赞同俺的观点。」