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如何從技術和應用角度确定音箱的優劣


時間:2010-09-02 11:06
來源:本站
作者:sa
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内容介紹
内容介紹

    在整個音響(包括電腦多媒體音箱)系統中,音箱作為音響系統的重播工具,它是看似最簡單,但實為最複雜的器材。由于它擔負着電聲轉換的器材,放音效果直接關系到整個系統的質量,所以音箱選擇是否得當,是決定一個音響系統能否搭配、組建成功的重要因素。要确定一對音箱的優劣,通常是從技術指标和人的主觀聽評這兩方面來進行,筆者在本文中級予淺顯的介紹,供廣大朋友在組建自己的音響系統時參考。

    一、Hi-Fi音箱的主要技術指标

    國際電工委員會(IEC)對家用的Hi-Fi音箱曾制定了一套最低的标準,該标準文件編碼為IEC-581-7,我們隻要從音箱的說明書中看一下它的技術參數是否達到這一最低标準,便可較客觀地确定音箱是否合格。IEC-581-7對家用Hi-Fi音箱的一些最低标準是:

    (1)頻率特性:在50Hz-12500Hz時,偏差在+4~8dB内;在100Hz~8kHz的頻段内,偏差≤±4dB;

    (2)指向特性:水平面±30?o,垂直面±10?o,頻響曲線與正軸相比偏差≤±4dB;

    (3)左右聲道揚聲器的不一緻性:在250Hz~1kHz的範圍内平均聲壓之差≥2dB;

    (4)總諧波失真數:250Hz~1kHz時,≤2%,1Hz~2kHz時,≤1%—2%,2kHz~6.3kHz時,≤1%;

    (5)阻抗:在20Hz~20kHz的範圍内,≥額定阻抗的80%;

    (6)允許使用功率:≥10W。

    從上面的這些标準中我們不難看出,符合IEC Hi-Fi标準的(高傳真)的音箱技術要求并不是很高,現在市面上由正規廠家生産的音箱可以基本達到或超過這些标準。那麼在這衆多的合格産品中,如何從技術指标上去确定一對音箱是否優秀呢?筆者認為音箱是否優秀呢?筆者認為音箱最主要是看頻響範圍、指向特性、靈敏度、承受功率和阻抗這幾項指标。

    頻率響應範圍是指音箱可重播聲音頻段的範圍,一般用Hz~kHz來表示。由于人耳對頻率可聽的極限範圍是20Hz~20kHz,随着年齡的增長,人耳的聽力會下降到25Hz~16kHz左右。因此,作為一對優秀的音箱,其頻響範圍當然是必須達到或超過這一範圍。

    指向特性表明了音箱偏離正面軸向時輸出聲壓級的變化情況,它對聲場寬度和定位有很大影響。但揚聲器(主要指中高頻單元)的指向性并非越寬越好,專業産品則有一定要求,設計精良的單元(主要是号筒式)指向性可控制在規定的範圍,且聲壓級下降小于6dB。一般的球頂及紙盆單元的則做不到,它們的指向性随頻率增加而逐漸變窄。要指向特性滿足要求,對所用單元的要求是:如果達到在偏離正軸向30?o的方向上相比不下降4dB,則分頻頻率f與音盆等效半徑a 之間要滿足f≤140/a,如直徑為200mm(8英寸)音箱的分頻點必須在1650以下。當然,一些設計先進精良的喇叭單元也可以把分頻點定得比理論值高一些,但無論是低、中、高頻揚聲器,在選擇時應對口徑、分頻點、功率須考慮這點(兩分頻尤其重要),許多二分頻音箱僅在分頻時考慮到高音揚聲器的功率容量而将分頻點取得很高,忽略了指向性的要求,這種系統往往僅在音箱正面軸向具有良好之頻率響應,而偏離軸後,頻響變差,影響聲場的寬度及定位。

    靈敏度是指音箱電聲轉換的效率,通常用聲壓dB/W/m或dB(分貝)來表示,這個指标的含義是指向音箱輸入1瓦的功率時,在離開音箱1米的正軸上所獲得聲壓的大小。Hi-Fi重放要求最大能達到110dB的輸出級聲壓,這就要求揚聲器必具較高的靈敏度和一定之功率裕量,最好大于88dB,這樣至少有兩種好處,第一:對功放和音箱的功率容量要求降低,同時降低兩者成本(對靈敏度88dB的要達到輸出110dB聲壓級,要有160W的輸入功率,而靈敏度每提高3dB,達到110dB聲壓級所需功率就下降一倍);第二:可以減小失真。低靈敏度要達到與高靈敏度輸出一樣聲壓級,需更大的功率和振幅,但這樣會令非線性失真随之增大,且揚聲器的使用壽命會減少。相對來說,較好的音箱靈敏度都在86dB以上,這時它們和額定輸出功率隻有50W的放大器搭配也不會出現什麼問題,但并非是靈敏度低的音箱都不好,像國外一些經典的Hi-End音箱,如LS 3/5A和ATC SCM-20等靈敏度都低過85dB。因此,就這個指标而言,當然是越大越好。因為靈敏度高的揚聲器在輸入相同功率的情況下,所獲得的聲壓會比靈敏度低的揚聲器大,反過來說,在相同聲壓的情況下,它對放大器的功率要求要比靈敏度低的揚聲器小。因此,靈敏度是評價一對音箱是否容易推動的重要技術指标。

    承受功率是指揚聲器所能承受不至于引緻過分失真的功率數值。如果連續向揚聲器輸入超過額定功率(RNS),音箱不但會出現失真,而且有被燒毀的危險。因此這一指标是越大越好,不過在實際的應用中,RMS達到100W的揚聲器燒毀的機會已等于零,因為在還沒有達到這個指标之前,人耳已承受不了它所帶來的聲壓。在多路分頻音箱中,容易被燒毀的機會也大大減少。因此在選購音箱時,除了要注意音箱的承受功率外,也要注意高音喇叭使用什麼樣的材料和結構制造。

    阻抗是指揚聲器對交流電的抵抗,它由電阻、容抗和感抗三部分組成,是計算放大器供給功率的基準值。由于揚聲器的阻抗是随着頻率的變化而變化,因此廠家給音箱标出的數值其實是一個平均數值。這一點在使用音箱時也是要注意的,現在常見的家用音箱的阻抗一般有8歐姆、6歐姆和4歐姆這幾種。? 現代音箱的阻抗有向小發展的趨勢,音箱的阻抗變小其優點是可以從放大器中獲得更多的能量,這也就是說,在輸入同等功率和靈敏度相差不大的情況下,阻抗小的音箱發出的聲音會比阻抗大的音箱發出的聲音大。? 當用一對音箱和一台放大器配套使用時,出現匹配上的問題的機會極小(特别是晶體管機)。但當用一台放大器推動兩對音箱時,就要注意避免兩對音箱阻抗不一緻(如一對8歐姆,一對4歐姆)以及兩對音箱的阻抗都在4歐姆以下的情況出現,否則,就很容易造成放大器近似短路燒毀。? 至于左右聲道的一緻性的指标,說明書上極少标注。從經驗上講,大多數普通産品不能滿足這個要求,但這個指标對聲場和聲象定位的準确再現有很大關系。我們在選購時,最好是選購一些聲譽良好的品牌制品,最好是左右聲道經配對過的産品,一般這樣的産品在音箱的生産編号上有注明。

    二、主觀(聽感)上的評價

    要判斷一對音箱的質量,雖然從技術指标上得到一定的答案,但人們購買音箱或者其他的音響器材隻是為了獲得好的聲音而不是幹巴巴的技術指标,有好的技術指标也并不等于有了好的聲音,正如CD出現之初,誰也無法否定它在技術指标上遠遠超過了LP唱盤。但由于早期的CD機存在着聲音幹硬、尖利、沒有音樂味的缺點,它招來了不少人的指責。就音箱的情況而言,同樣存在這樣的問題,如大名鼎鼎的LS3/5A,它的靈敏度隻有82dB,阻抗也高達11歐姆,就技術指标來說,它是一對效率非常之低的音箱,但是它卻是曆史上最有名的監聽音箱,由于它在一現人聲和弦樂方面有着不凡之處,因此它也受到了人們廣泛的歡迎。從上面的例子我們可以看出,對音響器材的評價,光憑技術指标去判斷它的優劣也是片面的,加上人們對音響聲音的喜好不同,因此在選購音箱,特别是一些早有定論的優秀産品時,聽感上是否能使自己滿足似乎已變得更加重要。

    音箱主觀聽評的一個重要方面就是能重現原聲的準确度。準确度的嚴格定義是在一定的價格和音箱大小的制約下,應在盡量寬的頻帶範圍内能重現原聲錄音的音色細節、動态範圍和包圍感,即使有差别也應很小。

    為了保證聽評結果的準确度,必須抓住每一個機會去聽、去比較不同的音箱的放聲差别,同時應盡量采用高質量的放大器和高水平的音源器材,将不同的音箱在相同的音量、相同的擺位下聽評,以減少聽評時的變化因素。由于所用的軟件題材對聽評結果的影響也非常大,因此在選擇演示的音樂錄音時,不應隻着眼于其音樂本身如何優美動聽,同時也要注重其錄制精度及其能突出聲音質量等某些方面的要求。

    主觀聽評時歸納起來大緻有下列四點準則:

    1、音色均勻性

    音色均勻性是音箱聽評中最重要的。音箱在低音到高音的整個頻域内應有均勻而真實的音色表現力。對整個音域整體進行評估,一般分四段進行:

    A.低音/中低音範圍的不規則性。最能說明這個問題的地方是注意低音表現有無嗡嗡聲或淡薄無力,或者有無發悶的空洞聲。

    B.人聲範圍的流暢性。人聲包括講話的語聲和演員的歌聲,聽評時應注意是否有中頻染色現象。這是音箱緊容易具有的弱點,表現是音色不恒定,人聲音質變差,發出的聲音帶有嚴重的鼻音、嗡嗡聲或者粗糙刺耳聲、空洞聲等。

    C.高音範圍(2500Hz~13kHz左右的頻段)的流暢性。應選擇大型管弦朱隊中的弦樂部分進行聽評,注意弦樂聲中有沒有不自然之處或聲音發幹或過分粘糊的地方。能做到這個頻段正确參評的人員素質要求較高,而且要求對現場弦樂表現部分具有非常熟練的聽賞能力,最好能請一些有經驗的燒友幫忙。

    D.特高音區(13kHz以上的頻段)的表現。注意聆聽爵士樂或搖滾東中拔的發聲效果,測試的CD碟中應含有清晰、反複演奏的瞬态部分,注意應仔細聆聽每個音箱的表達有沒有模糊的特征、劈聲和一種沙沙聲而不是清脆的金屬音,這些都表示特高音區的音色表面存在不均勻的缺陷。

    2、動态範圍

    幾乎所有的音箱都會使音源的動态範圍有所壓縮。動态範圍受限制的明顯式是産生可聽得出來的失真,如頻域不均衡,高低頻脫節等。通常是低音和中音發出嗡嗡聲、劈聲或帶過于響亮的爆裂聲。動态範圍另一種很難發覺的受限制形式是非線性響應,表現為在極大音量的驅動下,中高音部分比低音部分要送出比低頻較大音量的輸出,産生強大、寬頻帶的瞬間沖擊。由于低音單元發出的隆隆聲,不能肯定是音箱失真還是由家具、地闆或窗戶的振動引起的,同樣不能肯定聲音增強現象是由音箱引起的,還是人耳在極高音量下自然産生的失真,這點要在非常熟悉的聽音環境中進行較長時間的反複聽評,才能确定。

    3、低音擴展能力

    很少音箱能真正重現低達20Hz或25Hz的頻率,錄音内容的能量集中在40Hz以下的頻段也非常罕見。用古典音樂中的大型低音鼓和通俗音樂中的超低音合成器是判斷低音擴展能力最好的信号源。但如不在家裡實際環境中試聽,是很難判定音箱的超低音響應能力的。因為音箱的擺放和室内聲學特性對音箱低音性能的影響要比對音箱本身特性的影響大得多。? 考慮到上述情況可用一段或幾段非常熟悉的錄音内容對音箱的低音擴展能力進行聽評,内容應包含有相當動态範圍的打擊樂器,一段容易使人感受的超低音錄音效果的音樂判斷音箱的低頻段的音質表現。

    4、聲象定位能力

    聲象定位是指聲音在空間舞台上的位置感和深度,聲象定位能力對聽評音箱來說是變化最大也是最難掌握的一項指标。

    聽評蝗,應注意聲象定位的穩定性。比如樂隊演員的位置是否有随着音樂頻率的升高或降低而出現漂忽不定。聲音舞台是否能填滿兩隻音箱之間的空間或超越音箱之間的距離向兩邊延伸?是否隻能保中在兩音箱的中部部位?樂器和人聲的前後深度是否自然展開?是否有過分誇張的混響現象?

    不同類型的音箱其固有的聲象定位特性也不一樣。例如,偶極式和大多數靜電式和平面磁極式設計的音箱通常會營造出增強的深度和空間而以犧牲;普通的音箱則介于兩者的之間。? 在了解上述聽評要點後,同時也要注意,不同國家地區出産的音箱,也因受當地人文因素的影響而表現出不同的聲音特色。從理論上說,一個設計理想的音箱應該适合各種體裁音樂,忠實地重播原音,對信号成份不增加也不減少,但真正能做到中性聲音的音箱較少。同時在理論上認為音箱的頻率響應曲線越平直越佳,但實際上一個頻率響應平直的音箱聲音未必就動聽,大多數音箱都在某些頻段曲線有起伏,不同的音箱曲線均不同,這也就形成了聲音的風格。

    如美國生産的音箱一般都有着活潑、豪邁和爽朗的聲音特色,美國聲又分為東海岸聲和西海岸聲兩種,東海岸聲的代表是AR、THIEL、 AVALON、Hales、Cello和Boston等牌子,這種音箱一般比較注重對聲音的準确再現,表現出一種比較适合于播放正統音樂的傾向,并能營造出一個深厚、寬闊的音場,總體的音色和英國聲有點相似,但聲音更有活力沖勁,分析力更強,上述幾個品牌已成為美國音箱新代表。而JBL和Alter等生産的音箱是西海岸聲的代表,受好萊塢的影響,這種音箱的聲音特别爽朗、明亮、特别強勁,聆聽時往往能給人一種強烈的官能刺激感,它們的銷售對象主要是那些喜歡搖滾、爵士和流行音樂的人士,近年來西海岸音箱的聲音有向東海岸靠齊的趨勢。? 絕大多數的英國器材一般都有着聲音甜美、溫暖、音染少和富有音樂味的特點,應該說,這是一種很适合于用來聽古典音樂的聲音。由于英國的音箱多數是遵循BBC的标準來制造,因此在品質上也較有保證。此外,小型書架式音箱也是英國人非常擅長的一種産品,較有代表性的有ProAc、Rogers、 ATC、AE、KEF、B&W、Tannoy、Mission等著名品牌。? 這兩年來歐洲聲被人戲稱“風情萬種”,歐洲聲又可分為北歐和南歐兩種,北歐的産品大多受法國産品的影響,聲音散發出一種法國人特有的清新亮麗的浪漫氣息,同時在對音樂細節的刻畫上也有其獨到之處,比較有代表性的品牌有LMLab、Dali等。南歐的産品以意大利為代表,其聲音特點是熱情有韻味、量感充足代表産品有著名Sonus faber,而德國、瑞典和丹麥的音箱則有着一種端正、音染少的聲音特點,代表産品有Dynaudio、Jamo等。

    早期的日本音箱大多仿效美國西海岸的産品,多以強調高低頻的對比,初聽時會覺得很刺激,但長時間聆聽容易使人疲倦。随着日本揚聲器制造技術的不斷進步和世界音響市場格局的改變,現在日本一些中小型音箱如勝利(Victor)、JVC的SX-V1、SX-V7,先鋒的S-LH5和Diat one的DS-A5等在性能價格比上都不錯,在聲音上也逐漸向高分析力、能量充沛和準确地再現聲音的特點這個方向轉變。

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