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決定揚聲器音質好壞的主要因素

時間:2020-10-20 10:17:19   瀏覽數:
href="http://english100.com.cn/html/chanpinzhongxin/" title="音響設備">音響設備,當然最注意它的音質好壞。有一位作者寫到揚聲器音箱;音質好壞最為重要,至於揚聲器振膜用什麼材料並不重要。這句話邏輯上沒有什麼問題,關鍵在實質上。這句話似乎應該反過來說,揚聲器振膜材料是十分重要的,振膜材料對揚聲器的音質起著至關重要的作用。不同振膜材料決定了揚聲器的音質取向,或者說為了使揚聲器的音質滿意,而費盡心機去選擇一種新材料。一種新材料的選擇與運用往往意味著對揚聲器音箱的一個改觀。在早年的電動式揚聲器基本采用紙漿振膜,那時揚聲器稱為紙盆揚聲器。到了20世紀90年代出現了聚丙烯振膜(PP盆);隨後出現防彈布振膜(Kevlar纖維)都給人耳目一新的感覺。而Thiel、AE等音箱其音色的不同,與他們采用金屬振膜有很大的關係。

什麼是好音質呢?

在音響界、音響與音樂愛好者之間,音質這一個名詞幾乎是一天到晚掛在嘴邊的。音質是什麼?和許多日常概念一樣,我們很少去想它,很少去深究它。顧名思義,或望文生義,音質就是聲音的品質。但是什麼是聲音的品質呢?聲音的品質又如何表現,如何衡量、如何評價呢?有沒有客觀的一致公認的標準呢?

對於人聲的理解區別更是毫發入微。我們能區別生人與熟人,對自己熟悉的人,甚至"未見其人,如聞其聲"。單憑腳步聲、推門聲、咳嗽聲就可以準確判別出自己熟人的到來。與這種區分相對應的聽覺印象我們稱為音色,各種聲音有自己的特色,聲音具有看不見、摸不著的神秘色彩。在評價聲音,描述聲音時,常感詞藻貧乏。所以我們向日常經驗求助,既然有五彩斑斕的圖畫,就可以有五光十色的聲音。除了色彩以外,我們描述聲音音樂不斷利用熟知的日常生活經驗。溫暖感來形容聲音的冷熱;物理感來形容聲音的軟、脆、鬆、硬;物理感形容聲音的厚、薄、窄、寬。而音色又與聲音的成分、時間結構有關。我們不妨將音色的問題從物理上稍為深入地探詢一番。世間有各種各樣的聲音,各國各地又有種類繁多、花樣翻新的樂器,自然它們的音色各不相同。音色同聲音的成分結構也有關。聲音成分為簡單的、最單純的是純音,自然界純音很少。由儀器比如音訊信號發生器可以發出各種頻率的純音。最近有雜誌將純音信號燒錄成光碟贈送,方便了許多沒有儀器的讀者。 400Hz、600Hz的純音是什麼味道,確實需要感受一下,特別是對從來沒有感受過的人們。純音的感覺是"淡”、"清”,"淡"是天高雲淡的淡;"清"是水至清者無魚的清。聲音單薄,也就不是音樂,多種成分音組成的聲音,音色就比較豐滿。各種樂器(先將電子樂器除外)發出的都不是單一頻率,單一振動的純音。樂器聲一般是由基音和基音成整數倍的諧音組成。而自然界幾乎所有的聲音都是複合音,包括了振幅高低不同的諧波和雜訊,從而形成了不同的音色。

長笛的頻譜,由圖中可見諧音比較少。長笛的音域還比較窄,大約在600 ~ 6000Hz之間。莫劄特寫過兩首長笛協奏曲,表現了長笛的多種音色。有人愛稱長笛為“花腔女高音”,表現了對長笛的愛好。

小提琴的頻譜,它包括許多高次諧波,表示音色豐滿、圓潤。弦樂的音色是極為豐滿、複雜的。人們對200年前義大利的名琴斯特拉底瓦裏、瓜那裏推崇備至,即使是用同樣的形狀、尺寸、材料、工藝製作的小提琴也難以望其項背。經驗告訴我們,在世界上找兩個完全相同的人是很困難的,找兩把音色完全相同的小提琴也是相當困難的,更不用說不同演奏家演奏技巧,控製音色的變化了。

在樂器中也會有一定的雜訊。像打擊樂器,雜訊在音色中占有重要的地位。一個鈸的頻譜。不僅成分音之間沒有整數的關係,音色雜亂,有很多雜訊,即便是小提琴,弓在四根弦上拉動,而弓上是抹有鬆香的,弓在拉動弦時不僅會發出如歌如訴,似夢似幻的動人心弦的樂曲。也會有摩擦的雜訊,拉位越高,這種雜訊越大。有些發燒友說能聽到小提琴的鬆香味,至今尚未發現聲音能傳播香味。這種摩擦雜訊引起的聯想,大概就是我們一些發燒友聽出的鬆香味。另外,音色還與時間結構有關,即與聲音的建立與衰減方式有密切的關係。鋼琴頻譜圖所示。鋼琴的聲音開始一按是強的,然後一放逐步衰減。而風琴是逐步增強的在短時間保持一定聲級,然後比較快衰減。這也可以稱為音形、包絡。

將上麵的意思歸納一下,之所以有不同的聲色,從成分上講,是由於每個聲音成分不同。它會有許多的諧波和雜訊;這些諧波和雜訊可以有一定的規律,也可以沒有一定的規律。從時間結構講就是它的形狀不同,其振膜同時間的關係也各有不同。這種組合變化是無窮的。而好的揚聲器就是要將音樂本身的音色特點,不失真地重放過去。拿烹調來說,有人喜歡原汁原味,有人喜歡加一點味精。過去的廚師腰裏還有一些小包,那是某種海魚幹磨製的粉末,稍加進去,果然不同反響。而川菜就廣加各種薑、辣、麻香調料,味道濃鬱。到底哪一種好,是見仁見智的事。揚聲器音箱重放聲音要求不失真,要求重放聲音真實,但人們又要求好聽,兩者折中就形成各種風格的揚聲器音箱。

揚聲器的重播音質主要取決於振膜材料

就我們常用的、常見到的電動式揚聲器而言,其客觀測試指標主要取決於其結構與幾何形狀。而其音質好壞取決於揚聲器振膜材料、振膜材料的種類和它具有的物理性能。例如;B&W 801,其低頻單元振膜原來是采用鋁合金振膜,測試結果雖然不錯,但是主觀音質評價卻不那麼理想,所以最後采用混有10%的Kevlar纖維的紙架振膜。

根據研究揚聲器振膜的音質又取決於振膜的材料三項指標:它們是振膜材料的彈性(用彈性模量E)、密度(p) 和適當的內阻尼。也就是希望它彈性模量E高,密度p小,還要有適當內阻尼。這樣揚聲器傳播速度快,上升快,而且有適當的內阻尼,阻尼掉不必要的雜波,振動停止下降快,聲音幹淨柔和。但是金無足赤,人無完人。世界上也沒有絕對理想的振膜材料。如鋼合金振膜彈性模量高,密度小,對振動反應很快,對聲音的爆發力強。但是金屬內阻尼小,要振動迅速停下來就比較困難,聲音就不幹淨。相反對紙漿類材料,聲音比較柔中,聲音上升也比較慢,但下降速度快,力度也不是很強。同時滿足E/p大,內阻尼足夠的材料是一件很困難的事。近年來材料技術的發展,出現了許多新材料。例如有些錐形振膜除了采用傳統的紙漿、玻璃纖維、Kevlar纖維(防彈布)以外,又采用了TPX、 HD-A, HD-1等複合式材料,性能有很大進步。

“振膜采用什麼材料不重要,隻要音質好就行”,這句話可以認為“用什麼樣的振膜材料大體上決定了揚聲器的音質”。

我們常常看到人們在評價揚聲器的瞬態反應,提到某某揚聲器瞬態好,或瞬態回應好。仔細一分析,問題就來了,我們常常講的瞬態有兩種狀況,一是上升,聲音由無到有,一是下降,聲音從有到無。我們希望聲音從無到有是瞬間完成,從有到無也是瞬間完成,但是這是很困難的。需要一種材料上升更快,下降也就很快,那幾乎是不可能的。例如金屬材料,上升快,下降就更慢了。它會產生一個阻尼振蕩,不那麼容易消失,月有陰晴圓缺,人有悲歡離合,要揚聲器兩頭都好,也不是一件容易的事。

所以有不同振膜材料,就有不同音質的揚聲器。或者說,有一萬種不同類型的振膜,就會有一萬種不同特色的揚聲器。
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