音響基本知識(shí)，菜鳥(niǎo)入門

１、音箱
　　音箱是將電信號(hào)還原成聲音信號(hào)的一種裝置，還原真實(shí)性將作為評(píng)價(jià)音箱性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。有源音箱就是帶有功率放大器(即功放)的音箱系統(tǒng)。把功率放大器和揚(yáng)聲器發(fā)聲系統(tǒng)做成一體，可直接與一般的音源(如隨身聽(tīng)、CD機(jī)、影碟機(jī)、錄像機(jī)等)搭配，構(gòu)成一套完整的音響組合。有了有源音箱，就無(wú)需另購(gòu)功率放大器，不再為合理選配功放、音箱而發(fā)愁，操作簡(jiǎn)便，其極高的性能價(jià)格比，為工薪階層所普遍接受。
　　按照發(fā)聲原理及內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，音箱可分為倒相式、密閉式、平板式、號(hào)角式、迷宮式等幾種類型，其中最主要的形式是密閉式和倒相式。密閉式音箱就是在封閉的箱體上裝上揚(yáng)聲器，效率比較低；而倒相式音箱與它的不同之處就是在前面或后面板上裝有圓形的倒相孔。它是按照赫姆霍茲共振器的原理工作的，優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高、能承受的功率較大和動(dòng)態(tài)范圍廣。因?yàn)閾P(yáng)聲器后背的聲波還要從導(dǎo)相孔放出，所以其效率也高于密閉箱。而且同一只揚(yáng)聲器裝在合適的倒相箱中會(huì)比裝在同體積的密閉箱中所得到的低頻聲壓要高出3dB，也就是有益于低頻部分的表現(xiàn)，所以這也是倒相箱得以廣泛流行的重要原因。
　　2、功率
　　音箱音質(zhì)的好壞和功率沒(méi)有直接的關(guān)系。功率決定的是音箱所能發(fā)出的最大聲強(qiáng)，感覺(jué)上就是音箱發(fā)出的聲音能有多大的震撼力。根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，功率有兩種標(biāo)注方法：額定功率(RMS：正弦波均方根)與瞬間峰值功率(PMPO功率)。前者是指在額定范圍內(nèi)驅(qū)動(dòng)一個(gè)8Ω揚(yáng)聲器規(guī)定了波形持續(xù)模擬信號(hào)，在有一定間隔并重復(fù)一定次數(shù)后，揚(yáng)聲器不發(fā)生任何損壞的最大電功率；后者是指揚(yáng)聲器短時(shí)間所能承受的最大功率。美國(guó)聯(lián)邦貿(mào)易委員會(huì)于1974年規(guī)定了功率的定標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)：以兩個(gè)聲道驅(qū)動(dòng)一個(gè)8Ω揚(yáng)聲器負(fù)載，在20～20000Hz范圍內(nèi)諧波失真小于1％時(shí)測(cè)得的有效瓦數(shù)，即為放大器的輸出功率，其標(biāo)示功率就是額定輸出功率。通常商家為了迎合消費(fèi)者心理，標(biāo)出的是瞬間(峰值)功率，一般是額定功率的8倍左右。 試想同是采用PHILIPS的TDA1521功放芯片(最大的額定功率30W，THD=10%時(shí))，而某些產(chǎn)品上標(biāo)稱360W，甚至480WP.M.P.O.，這可能嗎?有意義嗎?所以在選購(gòu)多媒體音箱時(shí)要以額定功率為準(zhǔn)。音箱的功率由功率放大器芯片的功率和電源變壓器的功率兩者主要決定，考慮到其他一些因素，可以算出如果變壓器的額定功率是100W的話，它實(shí)際能順利帶動(dòng)的功放芯片的功率要在45W以下，所以通過(guò)算音箱變壓器與功放的功率關(guān)系也可以驗(yàn)證音箱的實(shí)際額定功率是否能達(dá)到標(biāo)稱值。音箱的功率不是越大越好，適用就是最好的，對(duì)于普通家庭用戶的20平米左右的房間來(lái)說(shuō)，真正意義上的60W功率(指音箱的有效輸出功率30W×2)是足夠的了，但功放的儲(chǔ)備功率越大越好，最好為實(shí)際輸出功率的2倍以上。比如音箱輸出為30W，則功放的能力最好大于60W，對(duì)于HiFi系統(tǒng)，驅(qū)動(dòng)音箱的功放功率都很大。
　　3、頻率范圍與頻率響應(yīng)
　　前者是指音響系統(tǒng)能夠重放的最低有效回放頻率與最高有效回放頻率之間的范圍；后者是指將一個(gè)以恒電壓輸出的音頻信號(hào)與系統(tǒng)相連接時(shí)，音箱產(chǎn)生的聲壓隨頻率的變化而發(fā)生增大或衰減、相位隨頻率而發(fā)生變化的現(xiàn)象，這種聲壓和相位與頻率的相關(guān)聯(lián)的變化關(guān)系(變化量)稱為頻率響應(yīng)，單位分貝(Db)。
　　音響系統(tǒng)的頻率特性常用分貝刻度的縱坐標(biāo)表示功率和用對(duì)數(shù)刻度的橫坐標(biāo)表示頻率的頻率響應(yīng)曲線來(lái)描述。當(dāng)聲音功率比正常功率低3dB時(shí)，這個(gè)功率點(diǎn)稱為頻率響應(yīng)的高頻截止點(diǎn)和低頻截止點(diǎn)。高頻截止點(diǎn)與低頻截止點(diǎn)之間的頻率，即為該設(shè)備的頻率響應(yīng)；聲壓與相位滯后隨頻率變化的曲線分別叫作“幅頻特性”和“相頻特性”，合稱“頻率特性”。這是考察音箱性能優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)，它與音箱的性能和價(jià)位有著直接的關(guān)系，其分貝值越小說(shuō)明音箱的頻響曲線越平坦、失真越小、性能越高。如：一音箱頻響為60Hz～18kHz ＋/－ 3dB。這兩個(gè)概念有時(shí)并不區(qū)分，就叫作頻響。
　　從理論上講，20～20000Hz的頻率響應(yīng)足夠了。低于20Hz的聲音，雖聽(tīng)不到但人的其它感覺(jué)器官卻能覺(jué)察，也就是能感覺(jué)到所謂的低音力度，因此為了完美地播放各種樂(lè)器和語(yǔ)言信號(hào)，放大器要實(shí)現(xiàn)高保真目標(biāo)，才能將音調(diào)的各次諧波均重放出來(lái)。所以應(yīng)將放大器的頻帶擴(kuò)展，下限延伸到20Hz以下，上限應(yīng)提高到20000Hz以上。對(duì)于信號(hào)源(收音頭、錄音座和激光唱機(jī)等)頻率響應(yīng)的表示方法有所不同。例如歐洲廣播聯(lián)盟規(guī)定的調(diào)頻立體聲廣播的頻率響應(yīng)為40～15000Hz時(shí)十／—2dB，國(guó)際電工委員會(huì)對(duì)錄音座規(guī)定的頻率響應(yīng)最低指標(biāo)：40～12500Hz時(shí)十／—2．5十／—4．5dB(普通帶)，實(shí)際能達(dá)到的指標(biāo)都明顯高于此數(shù)值。CD機(jī)的頻率響應(yīng)上限為20000Hz，低頻端可做到很低，只有幾個(gè)赫茲，這是CD機(jī)放音質(zhì)量好的原因之一。
　　但是，構(gòu)成聲音的諧波成分是非常復(fù)雜的，并非頻率范圍越寬聲音就好聽(tīng)，不過(guò)這對(duì)于中低檔的多媒體音箱來(lái)講還是基本正確的。在標(biāo)注頻率響應(yīng)中我們通常都會(huì)看到有“系統(tǒng)頻響”和“放大器頻響”這兩個(gè)名詞，要知道“系統(tǒng)頻響”總是要比“放大器頻響”的范圍小，所以只標(biāo)注“放大器頻響”則沒(méi)有任何意義，這只是用來(lái)蒙騙一些不知情的消費(fèi)者的�，F(xiàn)在的音箱廠家對(duì)系統(tǒng)頻響普遍標(biāo)注的范圍過(guò)大，高頻部分差的還不是很多，但在低音端標(biāo)注的極為不真實(shí)，國(guó)外的名牌HiFi(高保真)音箱也不過(guò)標(biāo)注4、50Hz左右，而國(guó)內(nèi)兩三百的木質(zhì)普通音箱居然也敢標(biāo)注這個(gè)數(shù)據(jù)，真是讓人笑掉大牙了！所以敬告大家低頻段聲音一定要耳聽(tīng)為真，不要輕易相信宣傳單上的數(shù)值。多媒體音箱中的音樂(lè)是以播放MP3或CD的音樂(lè)、歌曲、游戲的音效、背景音樂(lè)以及影片中的人聲與環(huán)境音效為主的，這些聲音是以中高音為多，所以在挑選多媒體音箱時(shí)應(yīng)該更看中它在中高頻段聲音的表現(xiàn)能力，而不是低頻段。若真的追求影院效果，那么一只夠勁的低音炮絕對(duì)能夠滿足你的需求。
　　4、響度
　　聲音的強(qiáng)弱稱為強(qiáng)度，它由氣壓迅速變化的振幅(聲壓)大小決定。但人耳對(duì)強(qiáng)度的主觀感覺(jué)與客觀的實(shí)際強(qiáng)度并不一致，人們把對(duì)于強(qiáng)弱的主觀感覺(jué)稱為響度，其計(jì)量單位也為分貝(Db)，它是根據(jù)1000Hz的聲音在不同強(qiáng)度下的聲壓比值，取其常用對(duì)數(shù)值的 l／10而定的。取對(duì)數(shù)值的原因是由于強(qiáng)度與響度的增加不是成正比關(guān)系，而是真數(shù)與對(duì)數(shù)的關(guān)系！例如聲音強(qiáng)度大到10倍時(shí)，聽(tīng)起來(lái)才響了一級(jí)(10dB)，強(qiáng)度大到100倍時(shí)聽(tīng)起來(lái)才響了兩級(jí)(20dB)。對(duì)于1000Hz的聲音信號(hào)，人耳能感覺(jué)到的最低聲壓為2×10E－5Pa，把這一聲壓級(jí)定為0dB，當(dāng)聲壓超過(guò)130dB時(shí)人耳將無(wú)法忍受，故人耳聽(tīng)覺(jué)的動(dòng)態(tài)范圍為0～130dB。
　　人對(duì)強(qiáng)度相等、頻率不同聲音感覺(jué)是不同的；聲壓級(jí)越高，人的聽(tīng)覺(jué)頻率特性越平直；聲壓級(jí)越低，人的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍越�。活l率 f＜16～20Hz以及 f＞18～20KHz的聲音，不論聲級(jí)多高，人耳都是聽(tīng)不到的。故人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率為20Hz～20KHz，這個(gè)頻帶叫音頻或聲頻；不論聲壓高低，人耳對(duì)3KHz～5KHz頻率的聲音最為敏感。
　　大多數(shù)人對(duì)信號(hào)聲級(jí)突變3dB以下時(shí)是感覺(jué)不出來(lái)的，因此對(duì)音響系統(tǒng)常以3dB作為允許的頻率響應(yīng)曲線變化范圍。
　　5、失真度
　　有諧波失真、互調(diào)失真和瞬態(tài)失真之分。諧波失真是指聲音回放中增加了原信號(hào)沒(méi)有的高次諧波成分而導(dǎo)致的失真；互調(diào)失真影響到的主要是聲音的音調(diào)方面；瞬態(tài)失真是因?yàn)閾P(yáng)聲器具有一定的慣性質(zhì)量存在，盆體的震動(dòng)無(wú)法跟上瞬間變化的電信號(hào)的震動(dòng)而導(dǎo)致的原信號(hào)與回放音色之間存在的差異。它在音箱與揚(yáng)聲器系統(tǒng)中則是更為重要的，直接影響到音質(zhì)音色的還原程度的，所以這項(xiàng)指標(biāo)與音箱的品質(zhì)密切相關(guān)。這項(xiàng)常以百分?jǐn)?shù)表示，數(shù)值越小表示失真度越小。普通多媒體音箱的失真度以小于0.5%為宜，而通常低音炮的失真度普遍較大，小于5%就可以接受了。
　　6、音箱的靈敏度(單位Db)
　　音箱的靈敏度每差3dB，輸出的聲壓就相差一倍，一般以87 Db為中靈敏度，84 Db以下為低靈敏度，90 Db以上為高靈敏度。靈敏度的提高是以增加失真度為代價(jià)的，所以作為高保真音箱來(lái)講，要保證音色的還原程度與再現(xiàn)能力就必須降低一些對(duì)靈敏度的要求。但不能反過(guò)來(lái)說(shuō)，靈敏度高的音箱音質(zhì)一定不好而低靈敏度的音箱一定就好。靈敏度低的音箱功放難以推動(dòng)(要求功放的貯備功率較大)。所以靈敏度雖然是音箱的一個(gè)指標(biāo)，但是它與音箱的音質(zhì)音色無(wú)關(guān)。
　　7、阻抗
　　它是指揚(yáng)聲器輸入信號(hào)的電壓與電流的比值。音箱的輸入阻抗一般分為高阻抗和低阻抗兩類，高于16Ω的是高阻抗，低于8Ω的是低阻抗，音箱的標(biāo)準(zhǔn)阻抗是8Ω。在功放與輸出功率相同的情況下，低阻抗的音箱可以獲得較大的輸出功率，但是阻抗太低了又會(huì)造成欠阻尼和低音劣化等現(xiàn)象。所以這項(xiàng)指標(biāo)雖然與音箱的性能無(wú)關(guān)，但最好還是不要購(gòu)買低阻抗的音箱，推薦值是標(biāo)準(zhǔn)的8Ω。耳機(jī)的阻抗一般是高阻抗的——32Ω很常見(jiàn)。功放的阻抗一般可標(biāo)為等值阻抗，比如4Ω下130W的輸出，大概相當(dāng)于等值的80W的輸出。有一個(gè)容易與之混淆的名詞叫做“阻尼系數(shù)”，這是指揚(yáng)聲器阻抗除以放大器源的內(nèi)阻，范圍大約是25～1000。揚(yáng)聲器紙盆在電信號(hào)已經(jīng)消失后還要振蕩多次才能完全停止擺動(dòng)，而線圈發(fā)出的電壓產(chǎn)生電流和磁場(chǎng)可以阻止這種寄生運(yùn)動(dòng)，這就是阻尼。電流的幅度也就是阻尼的效果取決于此電流流經(jīng)放大器輸出級(jí)的內(nèi)阻，這一電阻要遠(yuǎn)低于揚(yáng)聲器的額定阻抗，典型值為0.1Ω，但由于揚(yáng)聲器音圈的串聯(lián)電阻和分頻網(wǎng)絡(luò)的串聯(lián)電阻的存在，阻尼系數(shù)難以做到50。
　　8、信噪比
　　是指音箱回放的正常聲音信號(hào)與無(wú)信號(hào)時(shí)噪聲信號(hào)(功率)的比值。也用 Db表示。例如，某磁帶錄音座的信噪比為50dB，即輸出信號(hào)功率比噪音功率大50dB。信噪比數(shù)值越高，噪音越小。國(guó)際電工委員會(huì)對(duì)信噪比的最低要求是前置放大器大于等于63dB，后級(jí)放大器大于等于86dB，合并式放大器大于等于63dB。合并式放大器信噪比的最佳值應(yīng)大于90dB；收音頭：調(diào)頻立體聲之50dB，實(shí)際上以達(dá)到70dB以上為佳；磁帶錄音座之56dB(普通帶)，但經(jīng)杜比降噪后信噪比有很大提高。如經(jīng)杜比 B降噪后的信噪比可達(dá)65dB，經(jīng)杜比 C降噪后其信噪比可達(dá)72dB(以上均指普通帶)；CD機(jī)的信噪比可達(dá)90dB以上，高檔的更可達(dá)l10dB以上。信噪比低時(shí)，小信號(hào)輸入時(shí)噪音嚴(yán)重，整個(gè)音域的聲音明顯感覺(jué)是混濁不清，所以信噪比低于80dB的音箱不建議購(gòu)買！而低音炮70 Db的低音炮同樣原因不建議購(gòu)買。
　　9、揚(yáng)聲器材質(zhì)
　　低檔塑料音箱因其箱體單薄、無(wú)法克服諧振，無(wú)音質(zhì)可言(笨笨熊注：也不盡然，設(shè)計(jì)好的塑料音箱要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于劣質(zhì)的木質(zhì)音箱)；木制音箱降低了箱體諧振所造成的音染，音質(zhì)普遍好于塑料音箱。通常多媒體音箱都是雙單元二分頻設(shè)計(jì)，一個(gè)較小的揚(yáng)聲器負(fù)責(zé)中高音的輸出，而另一個(gè)較大的揚(yáng)聲器負(fù)責(zé)中低音的輸出。挑選音箱應(yīng)考慮這兩個(gè)喇叭的材質(zhì)：多媒體有源音箱的高音單元現(xiàn)以軟球頂為主(此外還有用于模擬音源的鈦膜球頂?shù)?，它與數(shù)字音源相配合能減少高頻信號(hào)的生硬感，給人以溫柔、光滑、細(xì)膩的感覺(jué)。多媒體音箱現(xiàn)以質(zhì)量較好的絲膜和成本較低的PV膜等軟球頂?shù)木佣�。低音單元它決定了音箱的聲音的特點(diǎn)，選擇起來(lái)相對(duì)重要一些，最常見(jiàn)的有以下幾種：紙盆，又有敷膠紙盆、紙基羊毛盆、緊壓制盆等幾種，紙盆音色自然、廉價(jià)、較好的剛性、材質(zhì)較輕靈敏度高，缺點(diǎn)是防潮性差、制造時(shí)一致性難以控制，但頂級(jí)HiFi系統(tǒng)中用紙盆制造的比比皆是，因?yàn)槁曇糨敵龇浅Ｆ骄�，還原性好；防彈布，有較寬的頻響與較低的失真，是酷愛(ài)強(qiáng)勁低音者之首選，缺點(diǎn)是成本高、制作工藝復(fù)雜、靈敏度不高輕音樂(lè)效果不甚佳；羊毛編織盆，質(zhì)地較軟，它對(duì)柔和音樂(lè)與輕音樂(lè)的表現(xiàn)十分優(yōu)異，但是低音效果不佳，缺乏力度與震撼力；PP(聚丙烯)盆，它廣泛流行于高檔音箱中，一致性好失真低，各方面表現(xiàn)都可圈可點(diǎn)。此外還有像纖維類振膜和復(fù)合材料振膜等由于價(jià)格高昂極少應(yīng)用于普及型音箱中，就不談了。揚(yáng)聲器尺寸自然是越大越好，大口徑的低音揚(yáng)聲器能在低頻部分有更好的表現(xiàn)，這是在選購(gòu)之中可以挑選的。用高性能的揚(yáng)聲器制造的音箱意味著有更低的瞬態(tài)失真和更好的音質(zhì)。普通多媒體音箱低音揚(yáng)聲器的喇叭多為3～5英寸之間。用高性能的揚(yáng)聲器制造的音箱也意味著有更低的瞬態(tài)失真和更好的音質(zhì)。
　　10、音箱的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
　　音箱從結(jié)構(gòu)形式上分，可以分為書(shū)架式和落地式，前者體積小巧、層次清晰、定位準(zhǔn)確，但功率有限，低頻段的延伸與量感不足，適于欣賞以高保真音樂(lè)為主的音樂(lè)愛(ài)好者，也是我們多媒體發(fā)燒友的首選；后者體積較大、承受功率也較大，低頻的量感與彈性較強(qiáng)，善于表現(xiàn)滂沱的氣勢(shì)與強(qiáng)大的震撼力，但做得不好層次感與定位方面會(huì)略有欠缺。對(duì)于不同音樂(lè)的愛(ài)好者來(lái)講，這也是在選購(gòu)以前應(yīng)該了解的重要內(nèi)容。由于PC用家很少有具備放置大型落地箱的條件，所以小巧的桌面書(shū)架式音箱應(yīng)該是多媒體有源音箱的首選�？偟膩�(lái)說(shuō)：只要功放模塊設(shè)計(jì)合理，箱體越大，喇叭越大，聲音越中聽(tīng)。

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