音响的声效介绍.ppt

音响的声效介绍 小组成员 了解音响 想要了解音响的声效特点 首先要了解音响这个看似谁都知道的东西 那么现在问题来了 什么是音响 音响技术哪家强 让我们言归正传 音响又称扬声器箱 它是将高 中 低音扬声器组装在专门设计的箱体内 并经过分频网络将高 中 低频信号分别送至相应的扬声器进行重放 扬声器安装在音响内后 可以利用音响内部的声音的传播特性 扩展扬声器低频重放范围 使重放声产生较宏大的声场 音响按分频的方式分类主要有 单扬声器音响 二分频音响 三分频音响 四分频音响 多分频音响 超低音音响 低音炮 音响按用途分类主要有 落地式音响 书架式音响 有源音响 环绕音响 监听音响 影剧院用音响 舞台用音响等 音响按内部结构不同分类要有 密闭式 倒相式 迷宫式 前置号筒式 空纸盆式 对称驱动式 克尔顿式 哑铃式等等 1 密闭式音响 密闭式音响是目前就使用最多的音响之一 所谓密闭式音响就是将扬声器按装在一个完全封闭的箱体中 它是用箱体将扬声器前后的声辐射隔开 以防止声短路 密闭式音响内的空气对于扬声器来说好比是一个弹簧 从而改善了扬声器的低频响应 密闭式音响的重放特点是低音深沉 低音的解析度较好 但是由于密闭箱内的空气对扬声器的运动同时也有一定的阻尼作用 因此对音响的共振频率 0和品质因素 有一定的影响 如果箱体较大的话这种影响还较小 但在实际使用中一般主要在选择扬声器的 0和 下功夫 另外 由于密闭式音响只利用了扬声器的一面的声辐射 因此效率较低 一般比其它种类的音响低3 5dB 小型密闭式音响为了把气垫作用发挥得最好 扬声器振动膜的厚度往往都增加了很多 在这种条件下音响的效率会相对下降一些 输出亦会降低 所以比起大多数倒相式音响要难推动一些 这是密闭式音响不足的地方 但密闭式音响的长处是制作简单 便于大量生产和发烧友业余制作 从高保真的角度来看 密闭 式音响与其它类型音响相比 失真最低 速度快 低音准确 深沉 控制力好 相位特性也是其它形式音响所无法比拟的 用发烧的语言来形容 密闭式音响重放的低频是真正正确的低音效果 而反射式音响 由于要利用喇叭单元后面的辐身声 就一定要在箱体上开一个合适的倒相孔 这样一来 声音的辐射波要在音响内经过180度倒相作用 再从倒相孔中辐射出来 以增加声音的辐射能量 表面看来 效率是提高了 但由于声波要在箱体内经过一段时间 才能从倒相孔释放出来 与正面声波相加 这就存在一个时间延时的问题 严格来说 反射出来的声波与正面的声波相比 在时间上是差了一段 当然到达耳朵的先后也不同 相位也有一定的差异 所以说是一种假低音的重放 但是由于人耳低频上的反应远不如中高频来得敏感 所以倒相式音响的这些差距 在听感上 头脑中不会产生太大的影响 由于反射的效率高 还是受到人们的喜爱 在市场上占有极大的比重 2 倒相式音响 倒相式音响又称低频反射式音响 是目前使用较为广泛的一种音响 倒相式音响的理论是A L Thuras早在1932年提出来的 到了1952年 B N Locanthi提出了振膜与倒相孔的气体互相作用的计算方式 推动了倒相式音响的发展 而真正让倒相式音响得到成熟的实用设计 是1961年A N Tniele运用Novak确定的简化模型 较细致的发表了许多实际性的设计方法 而后来的R H Small对倒相式音响的全方法设计也发表更有实际性意义的文章 在几十年的发展过程中 倒相式音响渐渐的成熟起来 它和密闭式音响的区别在于在音响的面板上按装了一个倒相管 当扬声器工作时 背后辐射出的声波经过倒相管后辐射到前方 与扬声器前面的声波相叠加 然后共同向前辐射 使低频效果增强 倒相式音响的特点是 可以利用箱体和倒相管的共振 在扬声器的声压不变的情况下 扩展了低频 其低频可以扩展至扬声器共振频率的0 7倍 倒相式音响和重放同一频率的密闭式音响相比 体积比密闭式音响小70 因此对功率放大器输出功率的要求比密闭式音响低 倒相管可以减小低频下限频率附近的扬声器的振幅失真 但是倒相式音响的瞬态特性较密闭式音响差 倒相式音响虽然有效率高 低频特性好及体积小等优点 但也有不足的一面 主要在于设计制作调整难度较大 例如倒相孔不能只为了效率而开得太大 否则会形成峰值 同时倒相孔的长度也会对低频有较大的影响 设计不好容易产生低音太过沉重或速度变慢的问题 也可能会有气流声太响等问题 与密闭式音响比较 倒相式音响在低频段的瞬态特性较差 声音的表现有些混浊 由于倒相式音响要利用喇叭背面的声波要在箱体内经过一段时间才反射出来 所以相位并不是十分准确的 同时反射出来的声波在速度上肯定比喇叭正面的直达声慢了一步 所以说倒相箱发出来的是一种 假 低频 没有密闭式音响来的准确 3 空纸盆音响 空纸盆音响又称无源辐射音响 牵动纸盆音响 它是在倒相式音响的基础上发展起来的放音系统 它是由一个扬声器和空纸盆组成 空纸盆代替了倒相式音响的倒相管的位置 空纸盆音响的工作原理是利用了扬声器纸盆振动后箱内空气的弹簧作用使空纸盆振动 与扬声器形成的共振 基本工作原理和倒相式音响相似 倒相式音响在工作时空气会不断地从倒相管中排出和吸进 而空纸盆音响在扬声器工作时 空纸盆会顺应箱体内空气的变化而进行前后移动 箱体内的空气并不泄漏出去 因此空纸盆音响的灵敏度较高 同时空纸盆音响不象倒相式音响那样由于空气大量地进出容易产生共振而出现驻波 在较低频段工作时空纸盆音响接近于密闭音响的工作状态 因而可以有效地减小扬声器的振动幅度 目前 在进口的音响中有部分是采用空纸盆音响的 如美国的 音响 4 对称式音响 对称式音响是密闭式音响由于各种原因而不能做到小型化时而采用的一种加强音响对空气的振动力度的音响 它是将两只扬声器重叠安装在一起 当音频信号输入时 两个扬声器进行同相振动 因此重放时对空气的振动力度增强 其低频效果和较大容积的音响的重放效果一样 在实际的重放试听中 感觉重放声的声像定位略差 5 迷宫式音响 迷宫式音响顾名思义是其内部的结构较为复杂 好似迷宫一样 迷宫式音响音响是在喇叭单元的振动膜后面 制作了一条矩形截面的折叠反射管道 而同周围的介质相耦合 放声管道的截面积一般等于喇叭单元振膜的有效面积 这种结构形式的音响与传统的密闭式音响及倒相式音响在设计时完全不同 这类音响的设计要点主要有两个原则 一是要求迷宫式音响在工作时应该有效的控制喇叭单元的基本共振频率fo 二是要求迷宫系统的放声管道能提升所设计的低频下限频率与能量 迷宫式音响实际上是把喇叭单元反面的声波经过一条长长的管道反射出来 而放声管道的长度是迷宫式音响的设计焦点 设计合理的迷宫式音响 在扬声器单元工作时 辐射出的声波如与喇叭单元前面的声波相位相反 迷宫内的放音管道应该起抑制作用 迷宫式音响虽然重放效果很好 但结构比较复杂 限制了它大量的发展 设计这种音响要注意减少放音声管内的高频谐波振荡频率对迷宫系统所产生的频响特性不良的影响 因此应在声管内敷以吸音材料 并力求让音响的各部位结构牢固可靠 避免内部管道的漏气现象产生 还要求放声管道的各部位截面积 不得小于所使用扬声器单体本身振动膜有效面积 现在市场上可以见到的迷宫式音响有英国产的TDL系列产品 是该厂的创始人JohnWright设计开发的 JohnWright认为倒相式音响虽然在一定程度上提升了低频的辐射能量 但不能使低频下潜得很深 而传输线式 迷宫 音响却可以做到这一点 我们知道 如果要听到20Hz的低频声音 房间的长度要达到17米左右 就算是1 2波长最少也要8米 一般家庭很少有这样的听音环境 用迷宫式音响来产生这样的长度就能实现这样的感觉 6 克尔顿音响 克尔顿音响是由美国人发明的 它是将一只低音扬声器按装于箱体内 低频声音的传输经过了若干个小孔 相当于给低频部分加装了一个带通滤器 这种音响的工作频段选择在面板上按装的扬声器的低频下限频率处 能够进一步展宽低频重放效果 目前 这种音响使用还较少 7 哑铃式音响 传统的三分频音响的扬声器按装时由上至下分别为高音扬声器 中音扬声器和低音扬声器 因而出现各种频率的音源的重放声高度不一致现象 当欣赏者靠近音响时会产生一种各种音源频率的分离感 哑铃式音响则较好地解决了上述问题 它采用了二分频完全对称的形式 两只低音单元扬声器的型号一样 采用并联或串联接法 重放时两只低音单元的振幅及相位完全一样 在两只低音单元的中间按装了一只高音扬声器 这样在重放时所产生的的声源位置定位于两只低音单元的对称点上 即高音扬声器的位置 哑铃式音响在大动态信号工作时非线性失真较小 由于低音单元采用并联或串联接法 因此在一定的输入功率时 与普通的音响相比 扬声器的振幅只有普通音响扬声器的1 2 所以它可以承受较大的输入功率 同时哑铃式箱的重放声的低频力度感较好 8 数字式音响 数字式音响是目前较为少见的一种音响 它由音响和数字控制部分组成 音响中的中 高音扬声器采用同轴式扬声器 从而消除了中 高音之间相位干扰 低音扬声器则采用两只口径较大的扬声器 可产生动感十足的低音 数字控制部分是数字式音响的核心 它采用精度较高的数 模转换器将数字信号转换为模拟信号 并且能够由内部的CPU通过对听音环境的检测 对音频进行自动进行修正 弥补了听音环境所造成的缺陷 同时数字控制部分还装有DSP声场处理系统 使欣赏者很方便地选择各种环境的现场效果 使重放声达到了完美的境界 数字式音响的频率响应较宽 可达18 Hz 30kHz 目前 只有德国CANTON公司推出了世界上第一对数字式音响 CANTON 1 9 有源音响 一般与放大器配套使用的称之为无源音响 但在较小的听音环境或须经常移动的场合 无源音响的使用就显得不大方便了 于是便出现了有源音响 所谓有源音响是将功率放大电路安装在音响的内部 连为一体 只要将音源的信号送入 即可重放出优美的音乐 有源音响的内部功率放大电路一般都采用了大规模集成电路 并采用了小口径 大功率的高保真扬声器 具有重放声保真度高 音质较好的特点 因此受到一部分发烧友的喜爱 有源音响比较适合作为 随身听 小型 唱机的播放系统 在多媒体电脑中也用它作为播放系统使用 有源音响大都采用了密闭式或倒相式设计方式 10 BOSE 公司的 音响气团流 音响 所谓音响的 音响气团流 Acoustimass 技术是美国 BOSE 公司独创的 普通的音响的扬声器是按装的面板上的 由纸盆推动空气发声 因此声音的辐射有一定的方向性 特别是在小音量重放时 低音较差 采用音响气流团技术的音响是将扬声器按装在音响的中间部位 使一个音响分割为两个箱体 当扬声器的振膜作运动时 同时推动上下两个箱体内的空气作振动 按装于箱体中的两个导管就象两个活塞推动气流向外发射 形成气流团 这样使声音的辐射无方向性 较适合听音环境较差的场合使用 音响气流团式音响重放低音强劲有力 音色纯净 特别是在小音量重放时 低音仍然较好 11 号角式音响 号角式音响是一种高转换效率的音响 一般人耳所能感受到的声音强度最低可听到一分贝的声压级 最高能达到120分贝的声压级 中间的差别有100万倍的变化 从最低到最高的声音信号 通过喇叭放送的线性比叫 动态范围 喇叭的动态范围与其自身的结构及音响的形式有不同的反映 喇叭在工作中当振盆的振动幅度达到最大时 就会超过振幅与外力成线性工作的关系范围 从而导致喇叭的失真加剧 如果继续增加输入到喇叭的信号 就会使音圈冲出了磁缝隙以外 并伴有拍边打底的现象出现 口径越小的喇叭在低频的重放下这种情况越严重 转换效率高的喇叭动态范围宽 转换效率低的喇叭因自身的结构 大都机械损耗大 部分能量都以热效能损耗掉了 当然喇叭的动态范围也得小了 动态范围小的喇叭对放送微弱的细节的音乐 其分辨率很差 对大动态的交响乐也无法正确的表达 有时不管我们对音响的频响指标等做很大的完善 而听感上对音质的要求还是没有明显的提高 但稍微增加一点音响的动态范围却有十分显著的改善效果 增加了现场还原的真实感 使人为之振奋 号角式音响 号角式音响是一种典型的高效率大动态音响系统 我们知道当大声喊话时 如用双手成号角状放在嘴边会明显的提高声压级 使音量增大 且传播的距离更远 这证