如果用汽車零件來比喻,磁鐵是引擎,音圈相當(dāng)于傳動(dòng)軸,那么振膜就是帶動(dòng)汽車前行的輪胎了。
喇叭之所以會(huì)發(fā)聲,是擴(kuò)大機(jī)輸出的電流訊號(hào)與磁鐵產(chǎn)生交互作用,進(jìn)而帶動(dòng)磁場(chǎng)中的音圈做活塞式的往覆運(yùn)動(dòng),由于振膜與音圈是黏在一起的,振膜便跟著前后震動(dòng)而壓縮空氣產(chǎn)生聲波。
由此可知,我們所聽到聲音完全得自于振膜的運(yùn)動(dòng)模式,并決定了音色與音質(zhì)會(huì)是個(gè)什么模樣,就是所謂的聲底,好比你細(xì)胞里的基因,會(huì)影響你的高矮胖瘦與美丑。
低音使用金屬震膜的音質(zhì)大多速度會(huì)較快且精準(zhǔn),但缺點(diǎn)就是會(huì)比較沒有感情。
高硬度 VS. 低密度
我們可以從幾個(gè)簡單的指標(biāo)來檢視,什么樣的振膜符合好聲的標(biāo)準(zhǔn)?
一項(xiàng)是硬度,我們希望振膜夠堅(jiān)硬,還要有點(diǎn)兒韌性,能承受劇烈的往覆運(yùn)動(dòng),且不會(huì)變形甚至破裂,通常以材質(zhì)的楊氏系數(shù)做為指標(biāo)。
在體積相同的條件下,系數(shù)越高表示硬度越高,傳遞聲音的速度也越快,無怪乎前陣子某家大廠推出鉆石高音,其宣傳要求中便一再強(qiáng)調(diào)鉆石的楊氏系數(shù)極高。
但光有硬度還不夠,我們還希望它的密度極低,就是要夠輕,不然就不能輕快地運(yùn)動(dòng)啦!
高硬度且低密度的振膜材質(zhì)有助于能量發(fā)散,使音染降至最低,但高硬度與低密度根本是兩相矛盾的東西,因此,振膜設(shè)計(jì)最大的的困難度就是要找尋適合的材質(zhì),并且在這天平的兩端取得最佳的平衡點(diǎn)。除此之外,振膜尺寸、形狀、涂料、相位錐與防塵罩,對(duì)于聲音也都有影響。
振膜的材質(zhì)
振膜材質(zhì)的種類何其多,尤其是近來材料科學(xué)進(jìn)步,有愈來愈多的材料拿來振膜,但我們可以將其大致分為人造材質(zhì)、天然材質(zhì),以及復(fù)和式材質(zhì)三大類。
人造材質(zhì)
如PP、功夫龍(KEVLAR)、碳纖維、玻璃纖維等化學(xué)纖維,以及各類金屬如鋁、鈹、鈦等,或是陶瓷、鉆石等等。雖然種類非常多,其特性與優(yōu)點(diǎn)就是材質(zhì)專一,結(jié)構(gòu)固定,音色單純且容易凸顯,制程與質(zhì)量穩(wěn)定、容易控制,例如功夫龍的中頻特性佳,鋁振膜則極堅(jiān)韌且動(dòng)態(tài)優(yōu)秀。不過,優(yōu)點(diǎn)有時(shí)也成了缺點(diǎn),因?yàn)橐羯珜R粫?huì)變得沒變化。
功夫龍的中頻特性佳,鋁振膜則極堅(jiān)韌且動(dòng)態(tài)優(yōu)秀。不過,優(yōu)點(diǎn)有時(shí)也成了缺點(diǎn),因?yàn)橐羯珜R粫?huì)變得沒變化。
現(xiàn)在市面唱出現(xiàn)許多類似功夫龍或碳纖維外型的喇叭,其實(shí)都是由FRP(玻璃纖維)編織而成。
天然材質(zhì)
就是所謂的紙盆或布盆。不過紙盆并不是由單一種材質(zhì)制成,而是使用了多種經(jīng)不同處理過程的木質(zhì)纖維,加上棉、羊毛等,再經(jīng)漿制的過程而完成。
多種纖維組成后,其結(jié)構(gòu)會(huì)像鳥巢,彼此交錯(cuò)排列出不規(guī)則的空隙,雖然看似松散,但剛性足、韌性強(qiáng),質(zhì)量又輕。其中的木質(zhì)纖維以寒帶地區(qū)的木頭為佳,不僅纖維含量高,且長度較長,制作出的振膜強(qiáng)度更佳。
紙振膜所用各種纖維的比例并無固定,可依照所需的功能,或想要的聲音做調(diào)整。由于紙盆是采用多種材料相混,可以凸顯出各種材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),彼此間的缺陷也容易隱藏,加上聲音的變化較為多樣,聽感上也較為豐富。缺點(diǎn)就是制作過程繁復(fù)且成本較高,質(zhì)量也較不易控制。
有些音響廠家,還是堅(jiān)持使用紙盆來作為頂級(jí)產(chǎn)品的振膜。
復(fù)合式材質(zhì)
復(fù)合式就是融合二種以上的素材制作振膜,可能是混紡,例如功夫龍混編碳纖維、人造纖維混紡天然纖維,也可能直接做成三明治式單體,例如鋁振膜黏合紙盆,其目的也是想要兼容多種材質(zhì)的優(yōu)點(diǎn),讓聲音更為多樣。
其他影響振膜聲音的變量
尺寸:振膜的尺寸會(huì)影響單體的指向性,一般來說,在相同條件下,尺寸愈大的振膜,開始會(huì)有指向性的頻率也愈低,因此,較大的單體分頻點(diǎn)也要設(shè)得較低,如此越離軸時(shí),指向性不會(huì)衰減太快。
形狀:基本上,在其他條件相同之下,越往內(nèi)凸的振膜帶寬較大,而且向高低兩端衰減的斜率也較緩。如果振膜形狀越往外凹,則帶寬較低,衰減斜率較陡。至于這二者熟優(yōu)熟劣?并無一定,完全視單體設(shè)計(jì)者的需求而定。
相位錐、防塵罩:相位錐可以使高頻的相位與低頻部分一致,使頻率響應(yīng)更為頻坦,甚至適度增加高頻量感。防塵罩反而可以濾掉高頻,可變化其材質(zhì)藉以調(diào)整高頻量感。
相位錐可以使高頻的相位與低頻部分一致,使頻率響應(yīng)更為頻坦,甚至適度增加高頻量感。
涂料(COATING):有阻尼效果,其作用也是要幫助能量發(fā)散,因此,好的涂料應(yīng)該是不會(huì)干涸,否則便失去阻尼的效用。
對(duì)喇叭而言,頻譜測(cè)試只是一個(gè)基礎(chǔ),音色則是決定在振膜。
如果你在單體的震膜上涂一些正確的阻尼劑來修飾音色與頻率響,就會(huì)發(fā)現(xiàn)聲音變得較內(nèi)斂優(yōu)美。
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