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[音频] 专业音箱制造技术

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发表于 2016-5-23 08:12:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
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 音箱又称扬声器系统,它是将音频信号还原成声音的一种设备,在是音响系统中极为重要的一个环节。因为音箱的放音质量对整个音响系统的影响极大。目前,节目信号源设备和功率放大器的水平已做得很高,因此一个由优质音源、优质放大器和扬声器系统组成的音响系统,其放音质量就主要取决于音箱了。

  音箱的分类方法有很多种,在专业音响中常见的音箱分类有四种,分别为:按使用场合分、按放音频率分、按用途分、按箱体结构分。按使用场合分:分为专业音箱与家用音箱两大类。按放音频率分:分为全频带音箱、低音音箱和超低音音箱。按使用用途分:分为扩声音箱、监听音箱、舞台音箱、包房音箱等。按箱体结构分:分为密封式音箱、倒相式音箱、迷宫式音箱和多腔谐振式音等。

按音箱的组成结构,主要分以下几种:

1、扬声器

  扬声器有多种分类式:按其换能方式可分为电动式、电磁式、压电式、数字式等多种;按振膜结构可分为单纸盆、复合纸盆、复合号筒、同轴等多种;按振膜开头可分为锥盆式、球顶式、平板式、带式等多种;按重放频可分为高频、中频、低频和全频带扬声器;按磁路形式可分为外磁式、内磁式、双磁路式和屏蔽式等多种;按磁路性质可分为铁氧体磁体、钕硼磁体、铝镍钴磁体扬声器;按振膜材料可分纸质和非纸盆扬声器等。

  A、电动式扬声器应用最广,它利用音圈与恒定磁场之间的相互作用力使振膜振动而发声。电动式的低音扬声器以锥盆式居多,中音扬声器多为锥盆式或球顶式,高音扬声器则以球顶式和带式、号筒式为常用。

  B、锥盆式扬声器的结构简单,能量转换效率较高。它使用的振膜材料以纸浆材料为主,或掺入羊毛、蚕丝、碳纤维等材料,以增加其刚性、内阻尼及防水等性能。新一代电动式锥盆扬声器使用了非纸质振膜材料,如聚丙烯、云母碳化聚丙烯、碳纤维纺织、防弹布、硬质铝箔、CD波纹、玻璃纤维等复合材料,性能进步提高。

  C、球顶式扬声器有软球顶和硬球顶之分。软球项扬声器的振膜彩蚕丝、丝绢、浸渍酚醛树脂的棉布、化纤及复合材料,其特点是重放音质柔美;硬球顶扬声器的振膜彩铝合金、钛合金及铍合金等材料,其特点是重放音质清脆。

  D、号筒式扬声器的辐射方式与锥盆式扬声器不同,这是在振膜振动后,声音经过号筒再扩散出去。其特点是电声转换及辐射效率较高、距离远、失真小,但重放频带及指向性较窄。

  E、带式扬声器的音圈直接制作在整个振膜(铝合金聚酰亚胺薄膜等)上,音圈与振膜间直接耦合。音圈生产的交变磁场与恒磁场相互作用,使带式振膜振动而辐射出声波。其特点是响应速度快、失真小,重放音质细腻、层次感好。
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发表于 2016-5-23 08:14:05 | 显示全部楼层
2、箱体

  箱体用来消除扬声器单元的声短路,抑制其声共振,拓宽其频响范围,减少失真。音箱的箱体外形结构有书架式和落地式之分,还有立式和卧式之分。箱体内部结构又有密闭式、倒相式、带通式、空纸盆式、迷宫式、对称驱动式和号筒式等多种形式,使用最多的是密闭式、倒相式和带通式。

  落地音箱属大型音箱,箱体高度在750MM以上,书架音箱的箱体高度在750MM以下,450MM~750MM之间的为中型书架音箱,450MM以下的为小型书架音箱。

  家庭影院系统的前置主音箱为立式音箱,有使用书架式的,也有使用落地式的,这要根据视听室面积大小、功放功率大小及个人爱好而定。通常,对于视听室在15平方米以下的,宜选用中型书架音箱;低于10平方米的应选用小型书架箱;大于15平方米的房间,可选用中型书架音箱或落地箱。前置主音箱、中置音箱和环绕音箱均以倒相式设计居多,其次是密闭工和1/4波长加载式、迷宫式等。超重低音音箱以带通式和双腔双开口式居多,其次是倒相式、密闭式。



  音箱又称扬声器系统,它是将音频信号还原成声音的一种设备,在是音响系统中极为重要的一个环节。因为音箱的放音质量对整个音响系统的影响极大。目前,节目信号源设备和功率放大器的水平已做得很高,因此一个由优质音源、优质放大器和扬声器系统组成的音响系统,其放音质量就主要取决于音箱了。

  音箱的分类方法有很多种,在专业音响中常见的音箱分类有四种,分别为:按使用场合分、按放音频率分、按用途分、按箱体结构分。按使用场合分:分为专业音箱与家用音箱两大类。按放音频率分:分为全频带音箱、低音音箱和超低音音箱。按使用用途分:分为扩声音箱、监听音箱、舞台音箱、包房音箱等。按箱体结构分:分为密封式音箱、倒相式音箱、迷宫式音箱和多腔谐振式音等。

按音箱的组成结构,主要分以下几种:

1、扬声器

  扬声器有多种分类式:按其换能方式可分为电动式、电磁式、压电式、数字式等多种;按振膜结构可分为单纸盆、复合纸盆、复合号筒、同轴等多种;按振膜开头可分为锥盆式、球顶式、平板式、带式等多种;按重放频可分为高频、中频、低频和全频带扬声器;按磁路形式可分为外磁式、内磁式、双磁路式和屏蔽式等多种;按磁路性质可分为铁氧体磁体、钕硼磁体、铝镍钴磁体扬声器;按振膜材料可分纸质和非纸盆扬声器等。

  A、电动式扬声器应用最广,它利用音圈与恒定磁场之间的相互作用力使振膜振动而发声。电动式的低音扬声器以锥盆式居多,中音扬声器多为锥盆式或球顶式,高音扬声器则以球顶式和带式、号筒式为常用。

  B、锥盆式扬声器的结构简单,能量转换效率较高。它使用的振膜材料以纸浆材料为主,或掺入羊毛、蚕丝、碳纤维等材料,以增加其刚性、内阻尼及防水等性能。新一代电动式锥盆扬声器使用了非纸质振膜材料,如聚丙烯、云母碳化聚丙烯、碳纤维纺织、防弹布、硬质铝箔、CD波纹、玻璃纤维等复合材料,性能进步提高。

  C、球顶式扬声器有软球顶和硬球顶之分。软球项扬声器的振膜彩蚕丝、丝绢、浸渍酚醛树脂的棉布、化纤及复合材料,其特点是重放音质柔美;硬球顶扬声器的振膜彩铝合金、钛合金及铍合金等材料,其特点是重放音质清脆。

  D、号筒式扬声器的辐射方式与锥盆式扬声器不同,这是在振膜振动后,声音经过号筒再扩散出去。其特点是电声转换及辐射效率较高、距离远、失真小,但重放频带及指向性较窄。

  E、带式扬声器的音圈直接制作在整个振膜(铝合金聚酰亚胺薄膜等)上,音圈与振膜间直接耦合。音圈生产的交变磁场与恒磁场相互作用,使带式振膜振动而辐射出声波。其特点是响应速度快、失真小,重放音质细腻、层次感好。

2、箱体

  箱体用来消除扬声器单元的声短路,抑制其声共振,拓宽其频响范围,减少失真。音箱的箱体外形结构有书架式和落地式之分,还有立式和卧式之分。箱体内部结构又有密闭式、倒相式、带通式、空纸盆式、迷宫式、对称驱动式和号筒式等多种形式,使用最多的是密闭式、倒相式和带通式。

  落地音箱属大型音箱,箱体高度在750MM以上,书架音箱的箱体高度在750MM以下,450MM~750MM之间的为中型书架音箱,450MM以下的为小型书架音箱。

  家庭影院系统的前置主音箱为立式音箱,有使用书架式的,也有使用落地式的,这要根据视听室面积大小、功放功率大小及个人爱好而定。通常,对于视听室在15平方米以下的,宜选用中型书架音箱;低于10平方米的应选用小型书架箱;大于15平方米的房间,可选用中型书架音箱或落地箱。前置主音箱、中置音箱和环绕音箱均以倒相式设计居多,其次是密闭工和1/4波长加载式、迷宫式等。超重低音音箱以带通式和双腔双开口式居多,其次是倒相式、密闭式。



  三是敲箱体:用指节敲击箱体上下左右前后障板,箱体各面均发出沉实而轻微的脆响,感觉板材质地坚硬厚实、内部有多根加强筋支撑,箱体结构合理、结实,有多种隔音和防驻波的措施等效果。该种箱体加工成本高、难度大,因而很少有假冒伪劣产品。如用指节敲击箱体发出“噗、噗”的空响,说明板材太薄,材质质量太差,结构不合理。且内部没有吸音材料或加强筋维系,从而导致箱体内有大量漫反射和驻波形成。选购这种音箱,绝不可能获得好的重放效果。

  四是认铭牌:真正好的音箱都有一快制作精良的镀金或镀铬铭牌标记,铭牌上一般都有镌有鲜明的商标、公司、名称、产地、相应指标等。进口箱则有英文如:Made in xxx或Manufacture及相应商标、音箱指标等。如果仅有Designin……(XX设计)或含糊其词地只标一个国名,甚至除了简单且极不严谨的几项基本指标外既看不出产地,也看不出厂家,商标也没有注册标记。这类三无产品多数均有仿冒、伪劣之嫌。名牌音箱十分注重品牌形像和企业知名度,因而所贴铭牌标记十分规范、精致,各项指标及企业名称、产地一应俱全。有的铭牌甚至是用薄金属镀24K真金制成,上面的字体还有凹凸感。产品不仅有出厂日期,有生产序号,甚至还有配对序号和随箱身份证。对于这类音箱,只要价格合理,一般都可以放心选用。

从技术指标判断音箱的优劣:

在成品音箱背后一般都贴有一张技术指标签:内容不外乎音箱的频率范围、灵敏度、承载功率及阻抗几项。其中灵敏率是音箱最重要的指标,在很大程度上决定了该箱应该选配什么样的功放,需要多大的功率去推等等。大多数鉴听级家用音箱的灵敏度均在86-92dB之间,对同一台功放而言,在同等音量下(如音量旋至10点钟),灵敏度越高就意味着声音越大,音箱对功放的功率索取和要求就会越低。这就是人们常说的:这对音箱好推些。很多商用OK厅用的专业音箱灵敏度都超过100dB,难怪许多人感觉去OK厅唱卡拉OK时声音非常靓,且毫不费力就能获得很大的音量。但您可千万别以为灵敏度越高越好,事实上,灵敏度超过92dB的喇叭都是振盆比较轻、薄的金属盆、PP盆之类,会导致功驾驭喇叭的控制力受损,从而导致音质偏薄、偏靓、偏夸张、偏硬朗,少了许多音乐的细节和韵味。不大适合作HI-FI鉴听用。而许多声音厚实柔和且充满音乐味的名牌音箱通常灵敏度都比较低,如英国皇牌ATC、意大利名琴、卓丽等顶级喇叭的灵敏度仅82dB。这类音箱往往极难伺候,需要输出电流极大的巨无霸功放方可让其工作在理想线性区域,代价绝不会小。

另一个最重要的指标就是频率范围。例如国产精品新德克指南针一号书架箱的频率范围是60Hz~20KHz±2.5dB,60Hz表示音箱在低频方向的伸展值。这个数字越低,音箱的低频响应就越好:20KHz表示该音箱可达到的高频延伸值。该数字越高,表明该音频特性越好。而后缀的±2.5dB则表示上述该段频率范围的失真度大小,失真度越小,频率响应曲线就会比较平坦。一些音箱标注的失真度是±3dB,其频率范围应会变得宽一些。有的音箱不标明该指标,频率延展范围就会变得很宽。例如上述指南针一号箱如果不注明失真度控制在正负 2.5分贝范围内,频率范围就可以标成40Hz~23KHz。需要指出的是,不标注失真度的频率范围是没有意义的。如果厂家明知故犯,只能涉嫌其居心不良,有意欺蒙消费者,同时也说明该音箱指标不规范,厂家对自己的产品缺乏信心,很难让人放心选购。

承载功率是音箱的一项参考指标,用多少瓦来表示,该指标并不能说明音箱质量的好坏,只是为选配功率放大器提供参考依据:譬如说一对音箱的承载功率标注为10~200W,即说要推动该音箱所需的功放至少要具备10W以上的输出功率,但忌用大于200W以上的放大器作满功率输出。



  三是敲箱体:用指节敲击箱体上下左右前后障板,箱体各面均发出沉实而轻微的脆响,感觉板材质地坚硬厚实、内部有多根加强筋支撑,箱体结构合理、结实,有多种隔音和防驻波的措施等效果。该种箱体加工成本高、难度大,因而很少有假冒伪劣产品。如用指节敲击箱体发出“噗、噗”的空响,说明板材太薄,材质质量太差,结构不合理。且内部没有吸音材料或加强筋维系,从而导致箱体内有大量漫反射和驻波形成。选购这种音箱,绝不可能获得好的重放效果。

  四是认铭牌:真正好的音箱都有一快制作精良的镀金或镀铬铭牌标记,铭牌上一般都有镌有鲜明的商标、公司、名称、产地、相应指标等。进口箱则有英文如:Made in xxx或Manufacture及相应商标、音箱指标等。如果仅有Designin……(XX设计)或含糊其词地只标一个国名,甚至除了简单且极不严谨的几项基本指标外既看不出产地,也看不出厂家,商标也没有注册标记。这类三无产品多数均有仿冒、伪劣之嫌。名牌音箱十分注重品牌形像和企业知名度,因而所贴铭牌标记十分规范、精致,各项指标及企业名称、产地一应俱全。有的铭牌甚至是用薄金属镀24K真金制成,上面的字体还有凹凸感。产品不仅有出厂日期,有生产序号,甚至还有配对序号和随箱身份证。对于这类音箱,只要价格合理,一般都可以放心选用。

从技术指标判断音箱的优劣:

在成品音箱背后一般都贴有一张技术指标签:内容不外乎音箱的频率范围、灵敏度、承载功率及阻抗几项。其中灵敏率是音箱最重要的指标,在很大程度上决定了该箱应该选配什么样的功放,需要多大的功率去推等等。大多数鉴听级家用音箱的灵敏度均在86-92dB之间,对同一台功放而言,在同等音量下(如音量旋至10点钟),灵敏度越高就意味着声音越大,音箱对功放的功率索取和要求就会越低。这就是人们常说的:这对音箱好推些。很多商用OK厅用的专业音箱灵敏度都超过100dB,难怪许多人感觉去OK厅唱卡拉OK时声音非常靓,且毫不费力就能获得很大的音量。但您可千万别以为灵敏度越高越好,事实上,灵敏度超过92dB的喇叭都是振盆比较轻、薄的金属盆、PP盆之类,会导致功驾驭喇叭的控制力受损,从而导致音质偏薄、偏靓、偏夸张、偏硬朗,少了许多音乐的细节和韵味。不大适合作HI-FI鉴听用。而许多声音厚实柔和且充满音乐味的名牌音箱通常灵敏度都比较低,如英国皇牌ATC、意大利名琴、卓丽等顶级喇叭的灵敏度仅82dB。这类音箱往往极难伺候,需要输出电流极大的巨无霸功放方可让其工作在理想线性区域,代价绝不会小。

另一个最重要的指标就是频率范围。例如国产精品新德克指南针一号书架箱的频率范围是60Hz~20KHz±2.5dB,60Hz表示音箱在低频方向的伸展值。这个数字越低,音箱的低频响应就越好:20KHz表示该音箱可达到的高频延伸值。该数字越高,表明该音频特性越好。而后缀的±2.5dB则表示上述该段频率范围的失真度大小,失真度越小,频率响应曲线就会比较平坦。一些音箱标注的失真度是±3dB,其频率范围应会变得宽一些。有的音箱不标明该指标,频率延展范围就会变得很宽。例如上述指南针一号箱如果不注明失真度控制在正负 2.5分贝范围内,频率范围就可以标成40Hz~23KHz。需要指出的是,不标注失真度的频率范围是没有意义的。如果厂家明知故犯,只能涉嫌其居心不良,有意欺蒙消费者,同时也说明该音箱指标不规范,厂家对自己的产品缺乏信心,很难让人放心选购。

承载功率是音箱的一项参考指标,用多少瓦来表示,该指标并不能说明音箱质量的好坏,只是为选配功率放大器提供参考依据:譬如说一对音箱的承载功率标注为10~200W,即说要推动该音箱所需的功放至少要具备10W以上的输出功率,但忌用大于200W以上的放大器作满功率输出。
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