幾塊錢和上萬元的喇叭有何差別?揚聲器(喇叭)音質(zhì)好壞的因素和原理。 揚聲器是音箱的核心部件,音箱音質(zhì)七到八成取決于揚聲器,價格最便宜的幾塊錢,最貴的上萬,其結(jié)構(gòu)原理都幾乎一樣,那么究竟有何區(qū)別呢?今天給大家徹底揭開這個秘密。 首先,簡單了解一下其原理和結(jié)構(gòu)。 從左到右分別為折環(huán) 、音盆和音圈、彈波、盆架、磁鐵、T鐵。 折環(huán)、音盆音圈、彈波構(gòu)成振動系統(tǒng)。 磁鐵通過T鐵和盆架的聚磁,形成高強度磁場,這些部件為磁系統(tǒng)。 音圈位于磁系統(tǒng)形成的磁隙中,電流通過音圈,由于電磁效應(yīng),音圈會根據(jù)電流方向帶動整個振動系統(tǒng)做前后活塞運動,從而推動空氣振動, 電流強度的大小決定了活塞運動力度的大小,從而還原聲音。 所謂磁隙,就是容納音圈運動的磁場間隙,這個間隙越小,磁場效用就越大。 允許振動系統(tǒng)前后運動的最大距離就是揚聲器的沖程(行程)。沖程越大,代表著可以發(fā)出更大的聲音。 同等條件下,磁場越強,音圈的推力越大,電流越大,推力越大,線圈的匝數(shù)越多,推力越大。更大的推力意味著 對于微小電流的反應(yīng)更靈敏準(zhǔn)確,也就是聲音細節(jié)更好,失真更小。 整個振動系統(tǒng)越輕越好。 越輕,慣性越低,越低的慣性,越有利于聲音的準(zhǔn)確還原和細節(jié)表現(xiàn),瞬態(tài)表現(xiàn)。如同打乒乓和打網(wǎng)球。 折環(huán)和彈波,其作用是支撐音盆和限位,以及最大沖程時的輔助回彈。 這兩個部件對音質(zhì)影響也非常大。 首先,高耐久度是最基礎(chǔ)的需要,想象一下連續(xù)使用一年,這兩個部件的活塞運動多達上千億次。 其次,這兩個部件的彈力特性也很關(guān)鍵,好的彈力特性應(yīng)該是在沖程中部阻力小,而在沖程末端阻力要大。 沖程中部的阻力是阻礙音盆運動的,而沖程末端是限位和輔助音盆回彈的。 限位是確保音圈運動始終在磁隙內(nèi),脫離磁隙的音圈,就失控了,當(dāng)然不能發(fā)出正確的聲音。 音盆 音盆是振動系統(tǒng)的最主要部件,重量要輕,剛性要大(抵抗變形的能力),這兩個因素綜合起來就叫比剛度(同等重量的剛度)。 剛性要大有兩方面的緣故: 一是能夠準(zhǔn)確的將振動傳遞到空氣,如果剛度低,自身變形大,聲音能量就被變形吸收了一部分。 二是音盆一旦變形,音盆自身也會產(chǎn)生振動,當(dāng)然是噪聲,變形小的自然噪聲小。 無論多高級的揚聲器,都有音色,這個音色主要是音盆自身的噪聲,音色越不明顯,聲音當(dāng)然也越準(zhǔn)確。 音盆除了剛性的要求,還有聲阻尼的要求,其本質(zhì)也是減小音盆自振產(chǎn)生的噪音。簡單說就是同樣的變形量(振動幅度),聲阻尼好的,噪音越小,或者說噪音不難聽。 所以會有鉆石涂層音盆(超高比剛度),也會有羊毛盆的音盆,還有復(fù)合材料的音盆。常見的音盆一般有 鋁盆、紙盆、和各種高分子(就是塑料)盆。不要認為塑料就是垃圾,好的塑料甚至比白銀都貴,還買不到 來,我們來YY下鉆石盆的喇叭。 還有,音盆的形狀設(shè)計是一個非常有技術(shù)含量的東西,形狀的不同比剛度會有很大區(qū)別,同時形狀設(shè)計還要影響到空氣動力學(xué)和聲學(xué)傳播。 音圈,就是一個導(dǎo)電線圈。 越輕越好,允許電流越大越好,匝數(shù)越多越好,音圈越?。▋?nèi)徑外徑的差)越好,然而這些因素是相互矛盾的,比如匝數(shù)越多,重量就越重。 所以鋁線圈好于銅線圈,因為同樣的重量允許電流更大。所以有矩形截面線圈,可以更有效的利用空間擴大電流。矩形的面積更大,截面積越大,電阻越低,也意味著允許電流越大。 盆架 剛性越大越好,高剛性能確保音盆的準(zhǔn)確振動。音盆振動的反作用力作用于盆架,如果軟軟的,如同開槍沒有抵肩。(開槍不抵肩視頻) 聲阻尼越大越好,盆架振動產(chǎn)生的噪音能夠吸收一部分(類似如汽車避震器)。 磁系統(tǒng) 磁鐵,磁場強度越高越好。T鐵:導(dǎo)磁能力越強越好。 磁隙:越小越好,磁隙越小,磁場強度成指數(shù)級增長,但是要確保不能和音圈接觸。請注意,喇叭的活塞運動是無接觸的。一旦接觸,不僅會發(fā)出噪聲,而且會瞬間燒掉。想想看,每秒成千上萬次的摩擦是什么滋味。 綜上所述,要發(fā)出最高質(zhì)量的聲音,就是要做到下面幾點。 振動系統(tǒng)盡可能輕,剛性盡可能大,聲阻尼盡可能高,電流盡可能大,磁場盡可能強(磁隙盡可能?。?,所有的這些因素大部分相互矛盾,要剛性好,可以加厚,但是重量就增加了,要電流大,可以增加線圈體積,但是重量增加了,磁隙變大了。諸如此類,不再贅述。 就如同要求你體重100斤,能舉起200公斤杠鈴。出拳速度快如閃電,收拳同樣快如閃電,而且每拳的力度要超過泰森。 所以,要做極致,就需要大費周章。 一是采用好材料,比如輕如蟬翼,硬如鉆石音盆材料。比如不同磁鐵的配方磁場強度有著數(shù)量級的差別。 二是好設(shè)計 同樣的材料下,不同的設(shè)計導(dǎo)致的物理特性差別巨大。比如音盆,不同形狀的設(shè)計其比剛度會有數(shù)倍的差別。比如磁系統(tǒng)。好的導(dǎo)磁設(shè)計可以顯著增強磁隙強度。 三是精密度 比如折環(huán)、音盆、彈波材料尺寸是否均勻一致?不一致會導(dǎo)致阻力分布不均勻,重量分布不均勻,音盆就會歪著運動。比如盆架和音盆配合尺寸不精密,會導(dǎo)致振動系統(tǒng)不同心,音盆也會歪著運動。尺寸不精密,為了避免摩擦,磁間隙就要做得大,磁隙做得大,會顯著降低磁場有效強度。 四是測試。 經(jīng)過反復(fù)試驗測試得到最優(yōu)解方案和隨隨便便的方案是天壤之別。 因此,同樣的原理和結(jié)構(gòu)揚聲器,有幾塊錢的,也有上萬元的。 |
|