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深入剖析! 六大方面認(rèn)識(shí)揚(yáng)聲器的物理特性

中國(guó)視聽(tīng)網(wǎng)資訊 更新時(shí)間:2009-6-26 11:03:54  編輯:溫情  [ ]     手機(jī)訪(fǎng)問(wèn)

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揚(yáng)聲器的失真特性



五、失真特性

  我們常說(shuō)的失真應(yīng)包括諧波失真、互調(diào)失真、瞬態(tài)失真、相位失真、分諧波失真等多種線(xiàn)性和非線(xiàn)性、穩(wěn)態(tài)和非穩(wěn)態(tài)失真。在這里我們主要地討論幾種影響較大而又能夠被常用的電聲測(cè)試系統(tǒng)所描述出來(lái)的失真形式,以進(jìn)一步加深對(duì)喇叭單元的客觀(guān)認(rèn)識(shí)。

1、諧波失真

  諧波失真是喇叭單元的最常見(jiàn)的非線(xiàn)性失真。引起諧波失真的主要原因是喇叭單元的振動(dòng)系統(tǒng)和磁路系統(tǒng)的非線(xiàn)性。在工作實(shí)踐中,可以通過(guò)改善喇叭單元的材料(振膜、定位支片、折環(huán)等)的特性和改善磁路系統(tǒng)的線(xiàn)性來(lái)改善喇叭單元的諧波失真。下圖是JBL公司的產(chǎn)品(型號(hào)為:JBL806G-1 S/N-1645)的諧波失真曲線(xiàn)圖,由LAUD系統(tǒng)給出。從圖中可以看到,該單元的諧波失真特性還是不錯(cuò)的,除了極低頻以外,二次諧波失真在2%以下,而三次諧波失真更在0.2%以下。



JBL公司的產(chǎn)品(型號(hào)為:JBL806G-1 S/N-1645)的諧波失真曲線(xiàn)圖

  根據(jù)有關(guān)資料和實(shí)際聽(tīng)音的經(jīng)驗(yàn),一般地說(shuō),諧波失真在1%以下時(shí),就有良好的主觀(guān)聽(tīng)感;諧波失真在3%就容易被人們所察覺(jué);諧波失真達(dá)到5%時(shí),主觀(guān)聽(tīng)感就令人煩躁;如果諧波失真超過(guò)10%,主觀(guān)聽(tīng)感就令人難以忍受。同時(shí),人們對(duì)奇次諧波失真更為敏感。通常三次諧波失真應(yīng)遠(yuǎn)小于二次諧波失真(在不同的數(shù)量級(jí)上)才會(huì)有良好的主觀(guān)聽(tīng)感。在實(shí)際工作中,我們會(huì)常常見(jiàn)到這種情況,喇叭單元的三次諧波失真與二次諧波失真是同在一個(gè)數(shù)量級(jí)上,甚至三次諧波失真的分量比二次諧波失真的分量更大。這樣的喇叭單元應(yīng)該說(shuō)是有很多方面需要改進(jìn)的,其主觀(guān)聽(tīng)感也是令人擔(dān)憂(yōu)的。因此,奇次諧波失真的大小,不能不引起我們更多的關(guān)注。若想取得較好的主觀(guān)聽(tīng)感,我們還必須在改善喇叭單元的奇次諧波失真作出更大的努力。

2、瞬態(tài)失真

  瞬態(tài)失真是由于喇叭單元的振動(dòng)系統(tǒng)跟不上電信號(hào)的變化而引起的失真。這種失真通?梢酝ㄟ^(guò)測(cè)試?yán)葐卧碾A躍響應(yīng)的上升沿特性和下降沿特性來(lái)表達(dá)。上升沿特性反映了喇叭單元的聲響應(yīng)起始瞬間速度的情況,而下降沿特性反映了喇叭單元的聲響應(yīng)消失中止的阻尼情況。人們都知道,喇叭單元對(duì)電信號(hào)響應(yīng)的“速度”和“阻尼”在主觀(guān)聽(tīng)音評(píng)價(jià)上產(chǎn)生很大的影響。還有一種能夠更形象地表達(dá)下降沿特性的方法是喇叭單元的后沿累積頻譜圖。從上面的兩幅后沿累積頻譜圖圖中不難看出,后沿累積頻譜圖從整個(gè)頻段形象地描述了喇叭單元在電信號(hào)消失后的阻尼情況,不同的頻段具有不同的下降沿特性,也就是說(shuō)喇叭單元在不同的頻率下具有不同的瞬態(tài)響應(yīng)(也是瞬態(tài)失真)。因此,反映在主觀(guān)聽(tīng)音上就是我們聽(tīng)到了千萬(wàn)種具有個(gè)性的喇叭單元和揚(yáng)聲器系統(tǒng)(這點(diǎn)在本文的時(shí)域特性中已有敘述)。

3、相位失真

  電信號(hào)通過(guò)喇叭單元后,電相位與聲相位發(fā)生了變化而形成的失真。正如前面所說(shuō)的一樣,聲相位失真對(duì)主觀(guān)聽(tīng)音評(píng)價(jià)的影響越來(lái)越被人們所重視,尤其是揚(yáng)聲器系統(tǒng),聲相位的失真對(duì)聲場(chǎng)、定位等主觀(guān)聽(tīng)音評(píng)價(jià)產(chǎn)生不容忽視的影響。有資料說(shuō)明人們的聽(tīng)覺(jué)對(duì)高頻部分的相位失真比低頻部分要敏感得多。

  相位失真除了可以用相頻特性來(lái)表達(dá)以外,還可以用群時(shí)延特性來(lái)表達(dá)。一般地說(shuō),在中高頻段,群時(shí)延>3ms時(shí),對(duì)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的重放效果就會(huì)產(chǎn)生可聞的影響。下圖是一個(gè)二分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的群時(shí)延特性的事例。我們可以看到上半圖所顯示的群時(shí)延特性在4K附近,群時(shí)延>4ms,不難判斷,該處是分頻點(diǎn)的相位沒(méi)有對(duì)接好的緣故,將會(huì)給主觀(guān)聽(tīng)音評(píng)價(jià)帶來(lái)不良影響。

二分頻揚(yáng)聲器系統(tǒng)的群時(shí)延特性的事例


  產(chǎn)生相位失真的原因除了喇叭單元本身以外,主要有分頻器設(shè)計(jì)不合理和各頻段的喇叭單元的安裝平面布置不合理等原因。

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