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给大家看看音箱专业知识当前，随着视听技术的迅猛发展，电脑上“武装”的多媒体音箱亦是越来越高级，就连“惠威”这样的著名扬声器厂商也加入了这个战团。无论是低档次的塑料音箱，还是高品质的Hi-Fi级木质有源音箱，真是应有尽有。不过，在购买和使用这些有源音箱的时候，你真正了解它吗？你知道它的内部究竟装着一些什么东西吗？下面，本文将替您撕下电脑有源音箱的面纱，让您充分领略音箱内部包含的各种“玄机”。有源音箱之所以称之为“有源”，是因为它除了传统音箱具备的分频单元和扬声器单元之外，还额外增加了电源(变压、整流、滤波、稳压)、运算放大(音调控制)和功率放大等单元。下面，笔者就对各个单元的作用进行讲解和评述。电源单元电源部分的作用是负责为“有源音箱”其他单元的正常工作提供稳定、充足的电量。图1变压器的功率大小影响着有源音箱的功率输出1、变压部分：变压部分的主角是变压器，变压器是一个电感器件，负责将220伏特的交流电(市电)转换为几伏特几十伏特的低压直流电。变压器的功率大小直接影响着有源音箱的功率输出。笔者屡屡见到某些杂牌音箱由于变压器功率不足，造成的变压器发烫、烧毁等现象。以220V/12V 1A的变压器来说，其功率约等于12W。当厂商将其用在最大实际输出功率为24W的功放电路上时，无疑烧毁的可能性是非常大的。图2由4支二极管组成整流部分2、整流部分：由于变压器输出的是交流电，因此我们必须将其进行整流，转换为较为平滑的直流电。在有源音箱中，由于对直流电质量的要求非常高，因此这里采用的是全波整流方式，在多种情况下，由4支二极管组成。图3 6800F/35V的大容量电解电容的滤波效果是比较好的3、滤波部分：通过整流之后直流电还不足够平滑，因此，还需要采用滤波电路对其进行进一步的处理，使之交流脉动成分更少。滤波电路通过由大容量的电解电容构架而成。图3中，此有源音箱采用了6800F/35V的大容量电解电容，由此可以推断出，通过此滤波电路处理过的直流电，其品质应该是比较高的。图4成本较高的“三端稳压”集成电路4、稳压部分：只有在稳定的电压之下，音箱中的其他电路部分才能良好地工作，为此许多厂商考虑得非常周到，给电源部分加入了高品质的L78xx/L79xx系列的“三端稳压”集成电路(如图4)。运算放大单元运算放大电路主要负责对输入的音频信号进行初级放大，并将放大之后的信号输出到有源音箱的功率放大电路。另外，运算放大电路还担负有音调调节(高音、低音分量)的重任。运算放大电路主要由运算放大集成电路担当主角，因此“运放”集成块的品质，从很大程度上决定了有源音箱的个性与品质。5 JRC4558D运算放大器目前，比较流行的运算放大集成电路有JRC4558D、NE5532、TL084、LM837等，其中号称“运放之皇”的NE5532，其音质一直为老发烧友们津津乐道。另外，LM837也是一块非常有实力的运算放大器。6 TL084运算放大器功率放大单元功率放大单元的作用是对运算放大部分送来的音频信号进行更进一步的功率放大，然后产生强劲的脉动音频电压推动扬声器工作。对于每种功率放大器(含功率放大集成电路)来说，都有其最大不失真功率，譬如许多有源音箱采用的功放块TDA2030A，其最大不失真功率就为18W(阻抗4)。而对于TDA7265来说，其可以输出252=50W的最大不失真功率。7 TDA2030A功率放大器的最大不失真功率为18W除了不失真功率这个指标之外，功放集成电路还有失真度这个指标，失真率越低越好，越低表示保真度越高，输出的音频信号品质越高。另外，由于功放集成电路在工作时将会产生大量的热量，因此必须为它们装上散热片。通过散热片的大小，我们也可初步判断功放集成电路的功率大小。功率越大的功放集成电路，其散热片理应随之更大，如果不是这样，那么此音箱就有“偷工减料”之嫌了。分频单元8低档有源音箱多采用一个分频电容通常情况下，电脑有源音箱采用的二分频方式，即音频信号的高频成分和低频成分，分别由高音扬声器和低频扬声器来表现。这是由扬声器的分工决定的，高频扬声器适合重放较高频率的声音成分，而低频扬声器则适合于重放低频率的声音成分。低档的有源音箱中，往往只采用一个分频电容来进行分频，由于分频电容具有“阻低通高”的特性，因此，高音扬声器往往串联着一个分频电容。这样，只有频率较高的成分才能通过“分频电容”到达高音扬声器，这样就实现了最简单的二分频。9高档的有源音箱多采用专业的分频器对于高档的有源音箱，很多厂商采用了专业的分频器来进行分频，由于专业分频器采用了科学的分频电路和优质的元器件(有些甚至是补品级元件)，因此它的分频点非常准确，并且低频扬声器所要求的“阻高通低”和高音扬声器要求的“阻低通高”特性达到了更好的效果。可见，对于监听级和Hi-Fi级有源音箱来说，分频器的使用是不可或缺的。扬声器单元扬声器单元可以说是极为重要的环节，因为这是发声元件，是歌唱家的“嗓子”，扬声器的好坏，直接影响着有源音箱的音色和品质。扬声器由磁钢、骨架、振膜(高音)、音圈、防磁罩、锥盆(低音)等几部分组成。其中振膜、锥盆决定了扬声器的音色(暖冷、刚柔)。1、高音扬声器：绝大多数的高音扬声器采用的是“球顶式”(号角式、带式高音扬声器为极少数发烧级有源音箱采用)。球顶式高音扬声器通常分为两类：(1)“软球顶”高音扬声器(丝绸、蚕丝、人造纤维)。它们在播放音乐时显得细腻柔和富有弹性，适合用来表现古典音乐和轻音乐，特别是弦乐。图10球顶式高音扬声器构造示意图(2)“硬球顶”高音扬声器(采用铝箔，钛箔以及铍箔)。其音色偏冷、偏硬，非常适合用来重放“金属味”较浓的电影片段。因此，大多数影院式有源音箱采用的均是“硬球顶”高音扬声器。2、低音扬声器：低音扬声器主要采用锥盆式扬声器，其种类有纸盆扬声器、羊毛盆扬声器、聚丙烯扬声器、金属盆扬声器、复合盆扬声器等等。在高保真扬声器中尤以聚丙烯扬声器(PP盆)使用最为广泛，因为采用聚丙烯扬声器的锥盆加工容易、原材料价格低廉、一致性好、声音也不错。不同材质的“锥盆”，其音色皆不相同，通常，厂商会根据有源音箱的市场定位和“表现内容”来进行选择和定位。图11球顶式低音扬声器构造分析图为了达到更强劲的低频冲击力和更为低沉的低音下潜深度，不仅需要扬声器有较长的冲程、磁性较强、厚度较厚的磁体，而且还要求其口径越大越好，但是作为有源音箱来说，不可能无休止地扩大低音扬声器的口径，因此许多“低音炮”应运而生了，充分利用箱体的共振来产生强劲的低音效果和低音下潜深度，是“低音炮”的重任。除了以上各大单元之外，有源音箱还有一个比较重要的部分，那就是“箱体”。笔者认为，音箱之所以有“箱体”，是为了更好地还原音乐的低频成分，特别是超重低音。因此，箱体所用的“材质”将是有源音箱是否能够完美真实地还原音乐低频成分的关键部分。无论从哪个方面来说，木质板材打造的箱体，其低频还原效果是有目共睹的，但是由木质板材打造出的音箱，其成本较高，加工程序也较多。假如你对音箱的音质没有过高的要求，仅仅是为了听到声音，那么塑料有源音箱低廉的价格，一定能够打动你的“心”。当然，并非所有木质音箱都比塑料音箱更好，关键还在于设计、做工和用料。笔者认为，一款用料、做工低下的木质音箱，无论从哪个方面均是与品质上乘的塑料音箱无法相提并论的。音响术语 一、额定功率对功放来说，额定功率一般指能够连续输出的有效值(RMS)功率；对音箱来说，额定功率通称指音箱能够长期承受这一数值的功率而不致损坏，这不意味着一定需要这么大功率的功放才推得动，音箱的驱动难易主要由其灵敏度和阻抗特性来决定。也不意味着不能配输出功率大于音箱额定功率的功放。正如开汽车一样，驾驶300公里时速的跑车不等于就会发生车祸，你可以不开那么快。同样，只要音量不盲目加大，大功率功放一样可以配小功率音箱。 二、峰值音乐输出功率(PMPO)以音乐信号瞬间能达到的峰值电压来计算的输出功率，其商业意义大于实际作用。 三、失真设备的输出不能完全复现其输入，产生了波形的畸变或者信号成分的增减。 四、谐波失真 由于放大器不够理想，输出的信号除了包含放大了的输入成分之外，还新添了一些原信号的2倍、3倍、4倍甚至更高倍的频率成分（谐波）， 致使输出波形走样。这种因谐波引起的失真叫做谐波失真。 五、谐波失真（harmonic distortion）指原有频率的各种倍频的有害干扰。放大1kHz正弦波时将会产生2kHz的二次谐波和3kHz的三次谐波以及许多更高次的谐波。 六、互调失真（IMD）互调失真（intermodulation distortion）系指由放大器所引入的一种输入信号的和及差的失真。例如，在给放大器输入频率为1kHz和5kHz的混合信号后，便会产生6kHz（1kHz和5kHz之和）及4kHz（1kHz和5kHz之差）的互调失真成份。 七、音染音乐自然中性的对立面，即声音染上了节目本身没有的一些特性，例如对着一个罐子讲话得到的那种声音就是典型的音染。音染表明重放的信号中多出了（或者是减少了）某些成分，这显然是一种失真。 八、声压表示声音强弱的物理量。 九、灵敏度对放大器来说，灵敏度一般指达到额定输出功率或电压时输入端所加信号的电压大小，因此也称为输入灵敏度；对音箱来说，灵敏度是指给音箱施加1W的输入功率，在喇叭正前方1米远处能产生多少分贝的声压值。 十、动态范围信号最强的部分与最微弱部分之间的电平差。对器材来说，动态范围表示这件器材对强弱信号的兼顾处理能力。 十一、频率响应 简称频响，衡量一件器材对高、中、低各频段信号均匀再现的能力。对器材频响的要求有两方面，一是范围尽量宽，即能够重播的频率下限尽量低，上限尽量高；二是频率范围内各点的响应尽量平坦，避免出现过大的波动。 十二、瞬态响应器材对音乐中突发信号的跟随能力。瞬态响应好的器材应当是信号一来就立即响应，信号一停就嘎然而止，决不拖泥带水。 十三、信噪比（S/N）又称为讯噪比，信号的有用成份与杂音的强弱对比，常常用分贝数表示。设备的信噪比越高表明它产生的杂音越少。 十四、阻抗匹配 一件器材的输出阻抗和所连接的负载阻抗之间所应满足的某种关系，以免接上负载后对器材本身的工作状态产生明显的影响。对电子设备互连来说，例如信号源连放大器，前级连后级，只要后一级的输入阻抗大于前一级的输出阻抗5-10倍以上，就可认为阻抗匹配良好；对于放大器连接音箱来说，电子管机应选用与其输出端标称阻抗相等或接近的音箱，而晶体管放大器则无此限制，可以接任何阻抗的音箱。 十五、阻抗（impedance）指对电流所呈现的阻力。阻抗包括纯电阻和电感、电容产生的感抗和容抗。 十六、输入阻抗（input impedance）指电路或器材对推动它的电路或器材所呈现出的阻抗。输入阻抗包括电阻、感抗和容抗。 十七、煲机 新器材使用之前的加电预热的老化过程，以便让器材的声音进入稳定的状态。 十八、平衡（balance）指在音频频谱的高段和低段之间在相对响度上所存在的客观关系；也指双声道立体声左声道和右声道之间的信号的相同（平衡）。 十九、频率（frequency）指在一个周期内的重复次数，或每秒的周波数。计量单位为Hz（Hertz），如频率为1000Hz（1kHz）的音频信号每秒便有1000个正弦波的周波。 二十、频率响应（frequency response）指用图表的形式来展示音响器材的相对幅度和频率的函数关系。 二十一、声像定位（image specificity）指对乐器或人声的声像能够准确地进行定位甚至能清晰地确定声场的特征。 二十二、数字式音箱（digital loudspeaker）通常指一种内装数字分频网络和功率放大器的音箱。数字式音箱输入的信号为数字比特流，在用数字信号处理的方法将音频频谱分割后，便分别将这些信号变换为模拟信号，然后再由各自的功率放大器放大后再去推动音箱中的相应发音单元。 二十三、无源式超低音音箱（passive subwoofer）指需另用一台单独的功率放大器去推动的那些超低音音箱。与之不同的便是箱内装有单独的功率放大器的有源式超低音音箱（active subwoofer）。 二十四、数字音量控制（digital Volume Control）指通过对用于表示音频信号的0和1的数学运算来对信号电平进行调整的一种数字电路。 二十五、中置音箱（center-channel speaker）指家庭影院系统中装于视频监视器的顶部，下面或后面的一种音箱。是用于重放中心通道送来的人声对白之类信息以及其它同荧屏上的动作有关的一些声音。 二十六、倒相式音箱（bass reflex）也称倒相式开孔箱，系在音箱面板上开有倒相孔（槽）的一类音箱。由于开有孔，箱内的声音便可以辐射到外面来。倒相式音箱比密闭式音箱的低频延伸要好些，但低音往往不那么结实紧凑。比较无限障板（infinite baffle） 二十七、有源超低音音箱（active subwoofer）指专门用于重放低频、并由内置功率放大器来驱动的那类音箱。 二十八、环绕声音箱（surround speaker） 指摆放在聆听者侧边或后面专门用于重放环绕声通道中的音频信号的音箱。 创造良好的重放环境 人类除了时刻离不开空气外，另一个时刻离不开(并且是想离也离不开)的东西大概就是声音了。不是吗?我们可以闭上眼睛而看不见，却不能闭上耳朵而听不见。在我们赖以生存的这个世界上，也没有绝对无声的地方，这说明了声音对人类的重要性。正因为如此，追求优美的声音，消除有害的声音，就成了人们始终在努力实现的目标。 室内的一些声学现象 每个人的一生中至少有13到l2的时间是在房间内渡过的，听音乐则更是如此。因此室内的声学现象必然引起人们的关注。 如同镜子会反射光线一样，房屋的墙壁、地板、天花板都会对声音产生反射，可惜的是声波并不能被看到，这种现象就往往被忽视了。其实呢，声音的反射现象是非常普遍的和有趣的(如北京天坛的回音壁)。从房屋内某一处发出的声音，都会以波的形式传播，并且从无数条途径到达听音位置。实际的反射现象是非常复杂的，并且随着房屋的形状及室内物体的不同而千差万别，相信这是不难想象和理解的。 由于反射现象的存在。在听音位置，我们实际听到的并不是纯粹由音箱发出的声音。而是音箱的直达声和各次反射声叠加后的效果。那么，这种叠加后的效果究竟是怎样的呢?混响时间这个概念是比较常用和重要的，它是指在直达声之后，声波在不断反射中能量逐渐减小的时间过程。这?quot;混字的应用非常形象，因为在室内某处听到的声音总不是单一的，而是从各个方向来的、混乱不堪的。通常就把反射声统称作混响声(或者再细分为早期反射声和混响声)。关于混响时间的概念，声学上有它准确的定义，是指声源停止发声后残余声能密度下降为原值百万分之一时所经过的时间。值得指出的是用它可以描述声音的清晰度、丰满度、一般来说混响时间短时声音清晰度好，混响时间长时声音丰满度好。 下面再介绍另一个与反射有关的现象，即被称作房间内简正激发、共振、共鸣声学现象。这指的是房间因其几何尺度而对某些频率的声波特别优惠，予以加强(形成驻波)的现象，这也是普遍存在的现象。对于通常的家庭居室来说，这种共振的基频频率是在低音区，约在100Hz以内。 假如房间不能吸声 我们可以从上述声学现象出发来想象一下，如果房间内没有吸声物，房间本身也不吸收声音，将会是怎样一种情景。那时声音一旦发出就会不停地反射下去，前后发出的声音都将混叠在一起。例如。在这样的房间内播放语言广播，第二个字音出现的时候第一个字音仍在响，第三个字音出现的时候前两字音仍同时在响再加上会激发出不同频率的共鸣音，则无论是语言或音乐我们都将完全无法分辨(除了第一个音)，更不用说去欣赏了。听到的只能是一片噪音！读者如果有兴趣，也可以这样来模拟一下：找来一台复音电子琴(复音数越多越好)、顺次压下它的键不要放手，听听从乐音到噪音的转变。当然这些只是在一种极端情况下的想象。实际上由于墙壁、空气、人体都会吸收声能，反射声总是要逐渐消失的。不过通过这样的想象，可以使我们进一步理解房间吸声的重要性。幸亏我们并没有生活在完全不吸声的环境中，否则真是不堪设想! 尽管现实中的房间都可以吸收一些声能，但是往往很不理想。如果我们购买了很好的音响设备，它们发出了高保真的声音。可由于重放的房间吸声特性不好，不该有的混响和共鸣使原有的声音受到严重扭曲，那是何等遗憾！因此，真正的高保真放音的追求者，应当也是房间合理吸声的追求者。 吸声环境的营造方法 如果有机会的话，最好能参观一下消声室、录音室等专业的吸声环境，那样可以开拓我们的眼界。至少也应当留意一下影剧院或其它有吸声设计的场所，吸取点有益经验。 从原理上讲、如果在重放时要追求真正的原汁原味，就应当不受反射声的干扰，只听直达声。这样就需要有一个完全的吸声环境，而这往往是难以做到的(消声室造价昂贵，使用也不便)，因此通常是对房间进行部分的吸声，保留一些反射声并利用之。根据笔者对一些家庭听音环境的了解，大多数是没有采用吸声设计的，尽管其中有些家庭已使用了昂贵设备以至发烧线材。因此，在这些家庭中追求少部分的吸声是一种起码的选择，因为是从无到有，可以收到立竿见影的效果，那就是：明显减弱低频轰鸣声、并使声音变得更加清晰悦耳。对于已经采用少量吸声的家庭、则不妨向大部分吸声和均衡吸声努力，使设备能更接近高保真地重放出现场的声音。可以参考有关书籍，采用工程计算的方法来进行吸声设计。一般家庭重放环境的面积都不大，设计时宜将混响时间控制在0-6秒以内，越小越好，据此计算并选取适当的吸声材料。由于并不要求很准确，也可进行大致的估算。 根据笔者的经验和感受，认为通常房间内的吸音物的数量总是不愁其多，只愁其少，因此在一般情况下也可不必计算，下面就谈谈这种不定量的吸音处理法。首先来看地面，不良的地面会使中低频反射过强，如果重放房间内已经铺有木地板，那是比较理想的、它的吸声特性较均匀。如果是釉面砖、石材等硬质地面，就应当铺上厚地毯。为了方便走动，地毯面积也可仅限于音箱和听音位置之间，关键是要有厚度，可借助在其下垫纸板、木板、纤维板等来实现。天花板和四周墙壁可用不同规格的穿孔板吸音材料来装饰。再配合少量软质吸音物，也可使频率特性均匀。但这需要对房屋进行装修。不方便这样做的居室，不妨采用更简单的做法：不处理天花板，仅在四周墙壁悬挂吸音物。各种各样的软质材料、如棉、麻、丝、毛类或其它类纤维织品、壁挂等都是可用之物，各种泡沫塑料将其表面用美观的布匹装饰后也是不错的选择。举个例子来说，如果在墙上悬挂1mm厚的丝绒质(或其它类似质地的)窗帘布，它大约只能吸收15的声能(在中、高频段，低频更差)，其余的反射出去，这样将不能消除低频的共呜。解决的办法有：窗帘布不要紧贴墙、留出10cm左右距离(空隙中宜挂其它吸声物)；窗帘布打折或多层悬挂；再配合使用低频吸声特性好的大型软质沙发等，就可达到一定的效果。这里顺便指出，在吸声特性不良的重放环境内、是不宜使用那种硬木沙发的。由于各种材料的吸音特性会有不同，故最好能有选择地使用，目标是使高、中、低频得到对称的和均衡的吸收。有的时候、也可结合自己设备的特点及爱好进行非均衡的吸收，例如有的人偏爱低音，而所用功放的输出功率又不够大，或者音箱的低频响应欠佳时，就可以适当地减少低频的吸收。这虽然不是普通意义上的高保真选择，但在器材本身存在某种缺陷时还是可以采用的。另外，由于音箱高频的指向性，听音位后面的墙及侧墙的后部对减弱高频近次反射声的作用要大一些，而对于消除低频共鸣，则前后墙的效果基本是一样的，不可偏废。 室内吸声与减小环境噪声 布置室内吸音物的一个附带的好处是使房室的隔声性能得到一些改善，使我们能够在更为良好的环境中欣赏音乐。在现代的都市里，环境噪声已成为一大公害，这一点已被大多数的人所认识。除了录音室外，听音乐的房间也要求相当低的噪声级-30dB！这是个什么概念呢？要知道人们正常谈话的声级就在60dB左右。因此30dB的噪声级，给出的是个非常安静的环境，举个例子：在这样的环境里，你将能够清楚地听到墙上一只石英钟的微弱嘀哒声，甚至一枚钢针落地的声音。也只有在这种安静的环境里，才有可能深入到音乐的细节，才能真正听好音乐，特别是那些动态范围很大的交响音乐。可惜的是，当今城市里的居民大多都没有这种福份。居室噪声通常是在40dB以上，马路边的居民更要经常受到声级在60dB以上噪声的侵害。因此，为了听好音乐，也为了身心健康，一定要注意减弱噪声。作为听音室用的房间更要选择得当，不宜选在临马路的一边。 当我们在重放环境内布置了吸音物后，它就开始发生双重功效：不仅能吸收室内的声音，同样也能吸收室外传进来的声音并减少室内声向室外的扩散（尽管这些作用略差一点）。由于噪声主要是从窗户传入的，因此对那里就要特别注意，除了采用厚重的窗帘来吸收噪声外，使用双层窗是更好的办法，玻璃厚些，两层间距离大些，可减弱噪声达10-20dB。 建设一个吸声、隔声都好的听音室、应当是每一个家庭努力的目标。它不仅能给自己创造一个好的环境，也减少了扰邻，因为再好的音乐，对于不需要它的人来说，都是噪音! 鉴赏音响的基本概念 每种乐器都有其独特的频谱、音色，要想提高音乐欣赏的能力，一定要多做听力对比，即播放一首乐曲时，音箱系统放出的音色与实际乐器演奏的音色有哪些不同，偏离多少等。为了进行听力对比，首先应该了解一些电声学名词概念、人耳的听觉特性和音响设备的主要技术参数指标。 一. 部分电声学名词解释 1. 纯音：它有两种含义：（1）指瞬时声压随时间作正弦变化的声波；（2）指具有明确单一音调的声音。 2. 基音：是指复合音中频率最低的成分。 3. 泛音：复合音中频率高于基音的成分，其频率可以是基音频率的整倍数，也可以不是。各种乐器用不同演奏方法能产生数量和强弱各不相同的泛音成分，即使基音相同也能具有不同的音色。 4. 声波：弹性媒质中传播的一种机械波，起源于发声体的振动。声波范围为20Hz-20KHz，频率高于20KHz的声波为超声波，频率低于20Hz的声波为次声波，超声波和次声波一般不能引起听觉，只有频率在两者之间的声波才能听到，我们把能够听到的声波称为音