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 玩转音频工作室——深入解读监听音箱2 发表日期:2011-07-04 

监听音箱单元的分类1


 

低频扬声器

  对于各种不同的音箱,低频扬声器的品质因素—Q0值的要求是不同。对闭箱和倒相箱来说,Q0值一般在0.3~0.6之间最好。一般来说,低频扬声器的口径、磁体和音圈直径越大,低频重放性能、瞬态特性就越好,灵敏度也就越高。

  低音单元的结构形式多为锥盆式,也有少量的为平板式。低音单元的振膜种类繁多,有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。采用铝合金振膜、玻璃纤维振膜的低音单元一般口径比较小,承受功率比较大,而采用强化纸盆、玻璃纤维振膜的低音单元重播音乐时的音色较准确,整体平衡度不错。

中频扬声器

  一般来说,中频扬声器只要频率响应曲线平坦,有效频响范围大于它在系统中担负的放声频带的宽度,阻抗与灵敏度和低频单元一致即可。有时中音的功率容量不够,也可选择灵敏度较高,而阻抗高于低音单元的中音,从而减少中音单元的实际输入功率。中音单元一般有锥盆和球顶两种。只不过它的尺寸和承受功率都比高音单元大而适合于播放中音频而已。中音单元的振膜以纸盆和绢膜等软性物质为主,偶尔也有少量的合金球顶振膜。

高频扬声器

  高音单元顾名思义是为了回放高频声音的扬声器单元。其结构形式主要有号解式、锥盆式、球顶式和铝带式等几大类。

 


监听音箱单元的分类2


 

  1.号角式高音单元由于指向性强,在号角正面能听到强大的商音,多用于大功率的扩声、会议音箱。

  2.锥盆式高音单元由于振膜面积过大、过重,高频特性不如其它类型的高音单元,故而多见于老式音箱上,近年来已逐步被淘汰。

  3.球项式高音单元是目前在家用音箱和小型监听音箱中最常用的高音单元。球顶式高音单元从球顶结构上分,可分为正球顶单元和反球顶单元;从球顶材料上分,又分为硬球顶和软球顶两大类。

  4.硬球顶高音的振膜材料有铝合金、钛合金、镁合金、钛合金复合膜、玻璃膜、钻石膜等数种。硬球顶高音单元所回放的高音,音色明亮,具有金属感。适合播放流行音乐、电影音乐及效果音乐。制作优秀的铝合金、钛合金复合膜球顶高音,也能较好地表现古典音乐及人声。

  5.软球顶高音的振膜材料有绢膜、蚕线膜、橡胶膜和防弹布膜等数种。软球顶高音单元重播音乐时的高音灵巧、松弛,具有很好的自然表现力。在表现古典音乐、人声等具有标准听音概念的音乐时,尤为得心应手。尤其是近年来的绢膜、丝膜球项高音,其回放上限频率已达到40KHZ。从理论上讲,高音单元的上限频率至少要达到20KHZ,越高越好。但高频上限优秀的单元,其价格也要贵一些。

  6.正球项单元在播放音乐时,其水平扩散角度要大一些;反球项高音单元在播放音乐时,水平辐射角较小,但音色较纯,承受功率也较大。

  如果你是一位古典音乐爱好者,又对回放时撞色要求很严格,你不妨选择绢膜等软球项高音单元。如果你的音箱在使用中还要兼顾卡拉OK和播放电影,选择硬球顶单元会好一些。当然这并不是绝对的,因为音箱的回放音色,除与反选用的单元有关外,还与分频器的设计,箱体的制造等诸多因素有关。

 


二分频/三分频扬声器系统


 

  扬声器实际上是一种把可范围内的音频电功率信号通过换能器(扬声器单元),把它转变为具有足够声压级的可听声音。为能正确选择好扬声器,必须首先了解声音信号的属性,然后要求扬声器能“原汁原味”地把音频电信号还原成逼真自然的声音。扬声器系统有许多与音色效果和使用场合直接有关的技术特性,为了用好用活这些技术特性,用户必须对它们有所了解。

  音频信号的频谱范围很宽,把20Hz-20kHz的信号要用一种扬声器单元是无法满足整段频响的;一般的12寸以上大口径扬声器单元,低音特性很好,失真不大,但超过1.5kHz的信号,它的表现就很差了;1-2寸的高音扬声器单元(高音压缩驱动器)重放3kHz以上的信号性能很好,但无法重放中音和低音信号。于是就有了由各种频响特性单元组成的扬声器系统,由低音(含中低音)和高音(含中高音)两种单元组成的称为二路扬声器系统,由低音、中音和高音三种单元组成的称为三路系统。

二路扬声器

  二路扬声器系统结构简单,造价相对较低,为了解决缺少这段中音频率,于是有些厂家用了一种折衰的方法,即在分频网络上把低音单元的频响特性向上移动,把高音单元拭目以待频率特性向下移动。另外一个问题是,分频交叉点频率只能设定在500Hz-2kHz之间,而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。因此在听觉上人留下“空洞”感和听到的失真。亦因为如此, 两路扬声器对喇叭单元的要求相对较高,假若单元的性能不佳,整个扬声器系统的声音就不够平滑,或有严重的相位失真。

三路扬声器

  三路扬声器系统各单元的特性可不作折衷,充分发挥它们各自的长处,两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份上、下边缘处,对音质没有任何影响,故三路扬声器系统减小了声音的失真,提高了声音的清晰度,改善了低高和高音间交叉频段的性能,增加了扬声器系统的功率处理能力,因此是文艺演出、音乐厅和歌剧院扩声系统的最佳选择。

 


监听音箱技术指标解析1


 

灵敏度和最大声压级(SPL max)

  扬声器单元是一种电信号与声音之间的换能器,要求它能以相对较小的输入功率转达换成很宏亮的声音,这就要求扬声器有较高的声压灵敏度,[灵敏度]实质上是一种[转换效率]的体现,各类扬亏损顺系统由于采用的设计技术,选用的材料和生产工艺等多方面的差异,灵敏度的差异也很大。

  灵敏度是指输入扬声器单元1瓦的电功率,在扬声器轴线方向离开1米远的地方测得的声压级大小,如果两种扬声器的灵敏度相差3dB要达到同样大的声压级输出,需要增加电输入功率一倍,因此灵敏度较高的扬声器能发出较大的声音。

  扬声器系统的输入功率能力一般都远远大于1瓦(一般都在100瓦-2000瓦之间)因此实际使用时都可输入这个最大允许的电功率,以额定最大功率,输入扬声器,在扬声器轴向1米处产生的声压级称为最大声压级SPL max例,灵敏度=100dB,1w/1m扬声器,若具最大功率承受能力为1000W,则SPL max=100dB+30dB=130dB,1m。

失真和音质

  音箱工厂都没有标称他们产品的失真率,其实它是一个非常重要的技术参数,音质是一个比较抽象的评价,亦没有可能在文件上标称,只能采取主观的听音比试,通常,灵敏度与音质是有矛盾的,生产商需要在两者中作适当的平衡,一般来说,中低价的产品,均以灵敏度作主导,追求性能价格比,而高价位产品偏重音质,而最高层次者是两者兼备。

扬声器系统的指向特性

  扬声器发出的声音通常在低频段(低于200Hz)的声音是无方向性的,在各方向均匀传播,但在高频段时,声音的传播呈现较强的方向性,这个指向特性(各类音箱均不相同)正是我们在系统设计中要加以应用,优良的恒定指向特性可在现场布置时把声波的能量集中到观众区,避开声波的强烈反射面和声场互相干扰。

  扬声器的指向特性使偏离轴向的声压级随偏角的增大而声压级逐渐减小,同时声压级又随声波传播距离的增加按距离的平方成反比而衰减,在距扬声器远近和方位不同的听众区,若将这两种衰减选择得当,就可使两种衰减互相补偿,从而使声场更为均匀,大型工程需要盖相对比较阔的区域,单只音箱通常不足以应付,需要将多只音箱拼合成音箱群(陈列),而在陈列扬声器系统中,恒指向特性可使音箱之间的中、高频段的声波在音箱间不产生相互干扰,用具有上述指向特性的一对扬声器组成八字形摆放,可以覆盖单个音箱的一倍,否则,声音在音箱前方已经互相干扰,严重影响声场的均匀度和声音的清晰度。

 


监听音箱技术指标解析2


 

扬声器系统的功率处理能力

  扬声器的功率处理能力(或称扬声器的额定功率)是一项重要技术参数,它代表扬声器承受长期连续安全工作的功率输入能力,了解扬声器的功率处理能力,首先必须懂得扬声器驱动器是如何损坏的,驱动器的损坏模式有两种:一种是音圈过热损坏(音圈烧毁,过热变形,圈间击穿等),另一种是驱动器的振膜位移量超过极限值,使扬声器的锥形振膜/或其周围的弹性部件损坏,通常发生在含有很多大振幅的低频信号。

扬声器单元的阻抗

  扬声器单元的阻抗包括,电感量,电容量和电阻值,电感和电容是随频率而变化的,虽然在扬声器系统中标称一个阻抗变化太大,将会影响整个音响系统的稳定性,JBL最新DCD 双线圈差驱动设计是将阻抗变为[纯电阻]性,不受频率变化而影响,让整个音响系统稳定工作。

[个性]与[共性]

  在此又再引伸出另一个相对抽象和主观的性能评价,扩声用的音响,有别于家中的Hi-Fi音响器材,必须兼容性非常高,因为每个场地都可能演出不同类型的节目,从歌剧到摇滚音乐会,亦可能只是以语言信号为主的报告会,故其音响系统必须要兼容不同的节目源,做到[平均性]的优异即不能偏重于某一个用途,而家里的Hi-Fi音响器材,只需要照顾一个人或一小撮人的口味,其产品的[个性]是容许存在,但作为专业扩声系统器材,则这种[个性]将会变成[局限性]或[缺陷]。

  专业扩声器材需要为一大群公众服务,节目内容经常变换,[共性]是基本要求,兼容性要强,不同性质的节目都要有[平均]的表现,除此之外,专业扩声器材必须是“无渲染”,“不夸张”,“忠实”地将音源还原,就是[共性]或[共用性]。

 


监听音箱功能与接口解析


 

  在输入接口方面,监听音箱与普通HIFI音箱有很大不同,最明显就是XLR,TRS接口的应用。

XLR

  XLR——俗称卡侬接头(Cannon),与RCA(莲花头的接口)模拟音频线缆直接传输声音的方式完全不同,平衡模拟音频(Balanced Analog Audio)接口使用两个通道分别传送信号相同而相位相反的信号。接收端设备将这两组信号相减,干扰信号就被抵消掉,从而获得高质量的模拟信号。此种接头是由三个接点所组成,分别为1-- Ground接地;2--热端(+级);3--冷端(-级),当然也有的设备里规定3是热端(+级);2是冷端(-级),这点要看清楚设备的说明书。

  卡侬连接插件是专业音响系统中使用最广泛的一类接插件,可用于传输音响系统中的各类音频信号,一般平衡式输入、输出端子都是使用卡侬接插件来连接的。在某种意义上说,使用卡侬接插件也是专业音响系统有别于民用音响的特征之一。

其优势在于:
  1.采用平衡传输方式的,抗外界干扰能力较强,利于远距离传输。
  2.具有弹簧锁定装置,连接可靠,不易拉脱。
  3.接插件规定了信号流向,便于防止连接上的差错。

TRS

  和XLR卡农口一样,1/4 TRS平衡接口能提供平衡输入/输出。TRS的含义是Tip(signal)、Ring(signal)、Sleeve(ground)。分别代表了该接口的3个接触点(其实与6.22mm接口一样)。1/4 TRS平衡接口除了具有和6.22mm接口一样的优点——耐磨损外,还具有平衡口拥有的高信噪比,抗干扰能力强等特点。对于一个真正的1/4 TRS平衡接口来说,其成本将是非平衡的2倍多。因此采用1/4 TRS平衡接口的设备一般是高档设备,只有在2000元以上的专业卡上才可以看到。

 


监听音箱的摆放—不同音箱的摆放方式


 

  近场监听音箱,是我们个人工作室的主要力监听音箱。一般是放在支架或桌子上。如果是放在架子上或者桌子,应该使用弹性材料(如橡胶或毛毡)隔离音箱与架子或桌面,避免音箱的振动会传给架子或桌面。

  中场监听音箱可以放在架子上也可以埋在墙里。当然,近场监听音箱也可以。

  远场监听音箱,一般都是埋在隔音墙里。这样可以让录音师获得不受反射声干扰的最准确的声音。

 


监听音箱的摆放—安装的角度、高度和距离


 

角度和高度

  正确的角度是:两个音箱正对着录音师的耳朵,与录音师的头形成一个等边三角形。

多远的距离?

  监听音箱距离人头有多远,是有一定讲究的,但并不严格。

  近场监听音箱一般放在距离人头1-2米处比较合适,中场监听音箱可以放在2-4米。远场监听音箱可以放在3-6米处。

 


监听音箱的摆放—其他注意事项


 

注意防止桌面或调音台成为反射源

  要特别注意防止桌面或调音台成为反射源,影响我们的监听质量。

横放还是竖放?

  还要注意要按照厂家建议的方向放置音箱,不要自以为是自作主张。

  有种说法是把音箱横过来放的,声音会更好。这种说法是没有根据的。虽然本教程中很多录音棚和工作室的照片里的近场监听音箱是横放的,但这并不表明我们认为他们的做法是正确的。

  音箱应该横放还是竖放,厂家最有发言权。科学实验表明,两个单元的音箱,竖放比横放好。

  首先,把音箱竖放,会增大与调音台台面的距离和角度,减少由调音台台面反射音箱的声音给录音师的声音,减少这种反射所带来的“梳状滤波”效果(本来是平直的频响,却变得不平直)。这是科学实验可以证明的。如下图所示,频响曲线中的灰色曲线,是音箱的频响曲线,绿色曲线,是音箱竖放时,经过调音台的反射后的最终频响曲线,红色则是音箱横放时的曲线。可以看到,当音箱横放时,会给声音带来严重的影响。

  其次,任何由多个单元(喇叭)组成的音箱(例如近场监听音箱都有两个单元),都有个毛病:如果两个单元与人耳的距离不一样,那么此时从两个单元传到人耳的相同频率的声音是不相同的,叠加后会相互抵消一部份,甚至在相位相反的时候会完全抵消,从频响曲线上看,就是中间有个缺口(好象是被斧子砍了一下的)。所以我们要保持两个单元与人耳的距离一致。而我们知道录音师的脑袋在工作时要经常横向移动,但很少纵向移动(要站起坐下才能达到),因此,把音箱竖放就能保持两个单元与录音师的距离是一样的,不管录音师是否在正中间的们置上。这样就能避免音箱的这个缺点。

  总体来讲,在选择监听音箱时候要选择适合自己的,也要科学的使用,才能发挥监听音箱的最大效能。

转自小熊在线

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