一、頻率范圍
從聲學(xué)的角度來說,聲音是以波的形式存在并且傳播的,而波是振蕩的,因此波的單位是Hz(每秒鐘振蕩的次數(shù))。聲波的Hz數(shù)值越小,聲音就越響;Hz值越大,聲音就越小。從人耳的結(jié)構(gòu)而言,理論上最輕聽到20KHz的聲音(但在現(xiàn)實(shí)生活中幾乎很少存在)。音箱的頻響范圍是指該音箱在音頻信號(hào)重放時(shí),在額定功率狀態(tài)下并在指定的幅度變化范圍內(nèi)音箱所能重放音頻信號(hào)的頻響寬度。通俗的說,就是音箱所能發(fā)出的最低音和最高音之間的范圍。
音箱的重放頻率范圍最理想的是均勻重放人耳的可聽頻率范圍,即20HZ~20000HZ。但要以大聲壓級(jí)重放,頻帶越低,就必須考慮經(jīng)受大振幅的結(jié)構(gòu)和降低失真,一般還需增大音箱的容積。所以目標(biāo)不宜定的太高,50HZ~16KHZ就足夠了,當(dāng)然,20HZ~20KHZ更好。
二、頻率響應(yīng)
是指將一個(gè)恒定電壓輸出的音頻信號(hào)與音箱系統(tǒng)相連接,當(dāng)改變音頻信號(hào)的頻率時(shí),音箱產(chǎn)生的聲壓隨頻率的變化而增高或衰減和相位滯后隨頻率而變的現(xiàn)象,這種聲壓和相位與頻率的相應(yīng)變化關(guān)系稱為頻率響應(yīng)。聲壓隨頻率而變的曲線稱作“幅頻特性”,相位滯后隨頻率而變的曲線稱作“相頻特性”,兩者的合稱為“頻率響應(yīng)”或“頻率特性”,變化量用分貝來表示。這項(xiàng)指標(biāo)也是考核音箱品質(zhì)優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo),該分貝值越小,說明音箱的頻率響應(yīng)曲線越平坦,失真越小。
三、指向性
指向性用來描述揚(yáng)聲器將聲波輻射到空間各個(gè)方向去的能力,它一般用聲壓級(jí)隨輻射角度變化的曲線表示。指向性通常有兩種表示方法:一種是在揚(yáng)聲器頻響曲線上標(biāo)出幾個(gè)角度如0度、30度、60度時(shí)頻響曲線的變化,通過它與0度時(shí)頻率的對(duì)比看出聲壓級(jí)變化的情況。這種頻響曲線稱為指向性頻率曲線。另一種以極坐標(biāo)形式表示,它是以揚(yáng)聲器位置為原點(diǎn),用極坐標(biāo)畫出某些頻率的指向性圖,從它可以形象地看出某些頻率的指向性。
揚(yáng)聲器的指向性與頻率有關(guān),一般頻率(如300Hz以下)沒有明顯指向性。高頻時(shí),由于聲波波長較短,指向性會(huì)變得尖銳,因此有些音箱在不同方向排列幾個(gè)高頻單元,以改善指向性。指向性還與揚(yáng)聲器的口徑有關(guān),一般口徑大時(shí),指向性比較尖銳,口徑小時(shí),指向性就比較寬。
四、失真
揚(yáng)聲器不能把原來的聲音逼真地重放出來的現(xiàn)象叫失真,失真又分為以下三種:
(一)諧波失真,是指在重放聲中增加了原信號(hào)中沒有的高次諧波成分。
(二)互調(diào)失真,我們知道揚(yáng)聲器是一個(gè)非線性器件,在重放聲源的過程中,由于磁隙的磁場不均勻性及支撐系統(tǒng)的非線性變形因素,會(huì)產(chǎn)生一種原信號(hào)中沒有的新的頻率成分,因此當(dāng)新的頻率信號(hào)和原頻率信號(hào)一起加到揚(yáng)聲器上時(shí),又會(huì)調(diào)制產(chǎn)生另一種新的頻率。另外,音樂信號(hào)并不是單音頻的正弦波信號(hào),而是多音頻信號(hào)。當(dāng)兩個(gè)不同頻率的信號(hào)同時(shí)輸入揚(yáng)聲器時(shí),因非線性因素的存大,會(huì)使兩信號(hào)調(diào)制,產(chǎn)生新的頻率信號(hào),故在揚(yáng)聲器的放聲頻率里,除原信號(hào)外,還出現(xiàn)了兩個(gè)原信號(hào)里沒有的新頻率,這種失真為互調(diào)失真。其主要影響的是音高(亦稱音調(diào))。
(三)瞬態(tài)失真,音箱系統(tǒng)的瞬態(tài)失真,是指揚(yáng)聲器震動(dòng)系統(tǒng)的質(zhì)量慣性引起的一種傳輸波形失真。由于揚(yáng)聲器存在一定的質(zhì)量慣性,因此紙盆震動(dòng)跟不上瞬間變化的電信號(hào),使重放聲產(chǎn)生傳輸波形的畸變,導(dǎo)致頻譜與音色的改變。這一指標(biāo)的好壞,在音箱系統(tǒng)和揚(yáng)聲器單元中是極為重要的,直接影響的是音質(zhì)與音色的還原程度。
五、標(biāo)注功率
音箱上所標(biāo)注的功率,國際上流行兩種標(biāo)注方法:
(一)長期功率或額定功率,前者是指額定頻率范圍內(nèi)給揚(yáng)聲器輸入一個(gè)規(guī)定的模擬信號(hào),信號(hào)持續(xù)時(shí)間為1分鐘,間隔2分鐘,重復(fù)10次,揚(yáng)聲器不產(chǎn)生熱損壞和機(jī)械損壞的最大輸入電功率。后者是指在額定頻率范圍內(nèi)給揚(yáng)聲器輸入一個(gè)邊疆正弦波信號(hào),信號(hào)持續(xù)時(shí)間為1小時(shí),揚(yáng)聲器不生產(chǎn)熱損壞和機(jī)械損壞的最大正弦功率。
(二)最大承受功率,起源于德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(DIN),是指揚(yáng)聲器所能承受的短時(shí)間最大功率。這是因?yàn)樵诓シ乓魳沸盘?hào)時(shí),音頻信號(hào)的幅度變化極大,有時(shí)音樂功率的峰值在短時(shí)間內(nèi)會(huì)超過額定功率的數(shù)倍。
六、標(biāo)稱阻抗
音箱的標(biāo)稱阻抗是用以與功率放大器輸出相配接的阻抗值,可用直流電阻表在音箱兩端測出的阻值近似表示(一般約偏小30%),常見的有16歐、8歐、6歐和4歐,國內(nèi)音箱多采用8歐,進(jìn)口音箱多采用4歐或6歐。標(biāo)稱阻抗在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中多稱額定阻抗。
不過,也有些國外揚(yáng)聲器生產(chǎn)廠家,以阻抗特性曲線趨于平坦的一段定為揚(yáng)聲器的標(biāo)稱阻抗。音箱的標(biāo)稱阻抗與揚(yáng)聲器的標(biāo)稱阻抗有所不同,因?yàn)橐粝鋬?nèi)不止一個(gè)揚(yáng)聲器單元,各單元的性質(zhì)又不盡相同,另外還有串聯(lián)或并聯(lián)的分頻網(wǎng)絡(luò),所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了最低阻抗不得低于標(biāo)稱阻抗值的80%。
七、靈敏度
靈敏度的定義是:在音箱輸入端加入功率為1W的電信號(hào)時(shí),在參考點(diǎn)1米處產(chǎn)生的聲壓級(jí),單位用dB表示。在相同的條件下,靈敏度高的音箱聽起來聲音較大,不過靈敏度過高也會(huì)導(dǎo)致?lián)P聲器的動(dòng)態(tài)范圍下降,靈敏度過低,會(huì)因推動(dòng)功率過大造成浪費(fèi)。揚(yáng)聲器的靈敏度值分布在70-115dB之間,為了減輕功放的負(fù)擔(dān),專業(yè)音箱的靈敏度較高,一般為98-110dB。
在音箱制作中,揚(yáng)聲器的靈敏度是一個(gè)值得重視的參數(shù),各揚(yáng)聲器單元在各自負(fù)責(zé)重放的頻段內(nèi)靈敏度必須基本一致,以使整個(gè)音箱在重放時(shí)高、中、低音的平衡。特別是對(duì)立體聲音箱,左右聲道使用的單元都必須經(jīng)過嚴(yán)格的篩選、匹配。
八、效率
音箱的效率是由揚(yáng)聲器的效率決定的,揚(yáng)聲器的效率是揚(yáng)聲器輸入電功率與總輸出聲功率之比,紙盆式揚(yáng)聲器的效率一般小于10%。由于計(jì)算揚(yáng)聲器的效率費(fèi)時(shí)費(fèi)力,所以常用揚(yáng)聲器的靈敏度來估算揚(yáng)聲器的效率,靈敏度高的揚(yáng)聲器,其效率一般也比較高。但音箱效率過高同樣會(huì)導(dǎo)致動(dòng)態(tài)范圍下降,所以,只能在保證音質(zhì)的前提下追求效率。