光电工程师社区

标题: 音箱导购面面观 [打印本页]

作者: suncon 时间: 2003-7-29 05:03
标题: 音箱导购面面观
音箱导购面面观

音响系统是多媒体电脑的必备外设，虽然说从声卡输出的音频信号一直被音响界的烧哥们嗤之以鼻，但是随着个人PC的普及，多媒体音响还是以其方便实用在家庭音响中挤出了一席之地，而且越来越呈现出当家作主的势头。对于一个PC烧友来说，认识多媒体音响系统也更显出必要性。
一、关于音箱

　　音箱是音响系统的核心，它的品质直接决定了整个系统的重放效果。箱体、扬声器、分频器是音箱的几个主要部件。箱体的最基本作用是将扬声器的前后声场进行隔离，以防止所谓声短路现象。但音箱箱体决不是一个简单的盒子，虽说它本身不发声，但它的材质、尺寸和结构对于声音的还原起到了举足轻重的作用。早期的低档音箱常采用塑料箱体，这种箱体在工作时因为塑料壳的刚性不够而极易产生箱体谐振，放音时有严重的音染，尤其是在大动态时更为明显。箱体材料采用木质则明显优于塑料箱，而且，板材的密度和厚度越大越好。现在，一般的中低档箱都采用10mm左右厚度的中密度纤维板，刚性较好且箱体稳重。一些高档音箱甚至采用原木制作，更显出对箱体材质的重视。箱体的尺寸也不是随意的，它往往要受所用扬声器单元的尺寸和等效容积的制约。只有当箱体的尺寸（容积）与扬声器性能参数相对应时才能获得更好的谐振频率。相比之下，箱体的结构则更有主观性，可根据个人喜好制成密闭式或倒相式。所谓密闭式（图01），就是它的箱体安装扬声器后是密封的，与外界无通道相连（当然，可能在箱底有一小孔，这是用于卸压，使得箱内外的气压平衡）这种音箱具有较好的相位特性。

而倒相式音箱（图02）的箱体通过一只倒相管（装在前面板或者后面板）与外界相连，这只倒相管与箱内空腔构成所谓亥姆霍兹共振腔，在共振频率上产生逆共振，使得低音扬声器背向辐射声的相位被倒转过来，与前向辐射声同相叠加。倒相箱的这一特点决定它有较高的灵敏度和低频特性。

另外，一种被称为ASW带通结构的音箱在多媒体音响系统中有较多的运用。这种音箱结构如图所示，它实际上是由一个密闭箱和一个倒相箱组合而成，其本身等效为一个二阶带通滤波器，能低失真的重放强劲有力的低频，因而广泛应用在重低音重放系统中（2.1声道音箱的低音炮多为此结构，如图03）。

扬声器（又称喇叭）按工作频带可分为高音、中音和低音（如图04）。用一只扬声器来还原20---20KHz的全音频带信号是不现实的，因此，一只音箱至少需要两只扬声器各司其职（高音、低音各一只）。高音扬声器一般工作在3K---20KHz频段，多为球顶式，球顶材料则多种，如铝膜球顶、钛膜球顶、绢膜球顶、蚕丝膜球顶等。不同材料的球顶有不同的频率特性，能表现不同的音色。例如，钛球顶高音有较高的频率上限，音色明亮。软膜球顶（后两者）虽然频率上限不及钛球顶，但是音色表现温柔、细腻，更适合于数字音源。扬声器中的主角是低音单元，它的品质直接影响音箱的整体性能。

低音扬声器的性能除制作工艺外主要决定于口径、锥盆材料、和磁体。一般认为越是大口径的扬声器越具有好的低频特性，但是，实际选用时总要受到箱体体积的制约。低音扬声器的锥盆材料也有多种，如纸盆、防弹布盆、羊毛编织盆、PP（聚丙烯）盆。不同材料的锥盆，亦能表现不同的音色，往往是各有千秋。扬声器的磁体与扬声器的功率密切相关，只有为音圈提供更强的磁场，才能获得更高的电声转换效率，虽然说在扬声器的磁体上已有很多新技术的运用，但是，大功率的扬声器还是免不了要背着大磁钢。作为多媒体音箱使用的扬声器，一般还有一个特别重要的要求是防磁，所谓防磁，即是用一个特制的铁罩将扬声器磁体进行磁屏蔽(如图05)。这是为了防止音箱靠近显示器时，强磁场对CRT显像管的磁化影响。

为了使高低音扬声器在各自的频带内更好的工作，需要将全频的音频信号在某一频率处分开，分频器便是为这一工作而设。一般的音箱分频器主要由L（电感）C（电容）滤波电路构成（如图06），通常有一阶（6dB/oct）和二阶(12dB/oct)两种。较高档的音箱都采用二阶或者更高阶的滤波器，而一些中低档的音箱可能采用一阶分频，甚至只在高音扬声器上串接一只几微法的电容来取代滤波器。笔者总结发现，音箱分频器的用料情况最能反映出该音箱的品质定位。一来，分频器装在箱内谁也看不见；二来，在不作对比的情况下，无烧耳朵的人也还真听不出有无分频器在音质上有什么区别，于是商家便大有可省之处。

二、关于功放

　　提到功放，可能有朋友感到一头雾水。（功放是什么东西？）其实，我们平常意义上的多媒体音箱即是指包含了功放的音箱，单纯的音箱所需的驱动电流决非声卡所能提供，这就需要在声卡和音箱之间有一个将声卡输出的音频信号作功率放大的装置―――功放。基于这一点，很多多媒体音箱称为有源音箱（即内置了功放的音箱）。如果说音箱是前台的角，那么功放就是后台的导演。功放的性能指标主要表现在输出功率和失真度。

　　多媒体音箱系统的功放一般要求在５０Ｗ以下，这一点决定了几乎所有的多媒体音箱的功放采用集成电路而不用分立元件。音频功放集成电路在今天已发展到较高的水平，完全满足Ｈi－Ｆi要求，具有很高的性价比。在市售的多媒体音响系统中运用较多的有TDA1521、TDA2030A、TDA2009、TA7240、TDA1514、LM1875等。其中以TDA1521和TDA2030A最为常见，（图07）TDA1521是荷兰菲利浦公司的一款非常出色的功放IC，电源电压为±12V时输出功率达双12W且外围电路相当简单，TDA1521的优异性能决定了它在双声道多媒体音箱的广泛应用，一些高档产品中都常见其身影。TDA2030A是一款输出功率为15W的单声道功放IC，具有很高的性价比，但是性能指标与TDA1521相比则要稍逊一筹，在双声应用中采用TDA2030A而未用TDA1521基本上可认为是商家的吝啬。为实现音量和音调的控制，功放电路往往还包括前置电路。功放和前置电路所需的直流电压由变压器和整流电路提供。

三、双声道和2.1声道

　　市面上的多媒体音箱有两种形式------双声道和2.1声道。2.1声道是怎么回事呢？原来，多媒体音箱往往要置于桌面，因此左右声道的音箱体积要受到限制，但小的箱体不可能获得好的还声效果，特别是低频。为了弥补这一不足，人们设计了一个0.1声道，所谓0.1声道，即将左右声道复合后通过电子滤波器取出其中的重低频（200Hz以下频段）单独进行功率放大推动一只重低音音箱（低音炮）。重低音箱内有一只口径较大的低音扬声器，虽然这只音箱的体积较大，但是因为人耳对这一频段的声音无方向识别能力，可以将它任意摆放。有重低音箱配合左右两只卫星箱，使得整个系统的音频重放效果显得相对丰满而不干瘪。

双声道音箱与2.1声道音箱本无谁褒谁贬之说，就市售的一般中低档音箱而言，双声道音箱虽然可能低频下限不如2.1声道，但它在整个响应频带内表现得协调、自然。而2.1声道虽然用炮拓展了低频，但是普遍存在着高低音衔接不自然、中低频相对薄弱的现象。

四、如何选购多媒体音箱

　　在认识了多媒体音箱后，面对市场上让人眼花缭乱的多媒体音箱，选购时心里多少是有数了。因为多媒体音箱的最终品质决定于箱体、扬声器单元、分频器、功放电路这几个要素，所以选购时无非是在想方设法获取所选音箱的这几个方面的信息。如果允许你带一把锣丝刀选购的话，相信你一定胸有成竹，但实际上对劣质音箱来说，这几个方面正是商家苦苦掩盖的家丑，谁愿自曝其丑？也就是说，我们只能在不开膛的情况下尽可能多的获取信息，这虽说如雾里看花但掌握一些方法还是能了解个大概的。

　　一、看

　　仔细观察整箱的外观可以获取诸如制作工艺、箱体材质、箱体密封性、扬声器的口径和品质等信息，甚至分频器都能从倒相孔看见。先看音箱的外贴层，是否有明显的起泡、划痕、翘边等现象；接缝是否整齐；箱体的一些塑料制品是否粗糙，比如倒相管的管壁是否厚实，表面是否光滑。从这些细微之处，往往能对整箱的品质定位初见端倪。再从音箱面板的接缝处仔细辨别箱体材质，一般情况下是否为木质较易辨别，目前市售的多媒体音箱大多是木质，但是木质也有优劣之分，一些低档音箱虽为木质，但常采用密度较低的刨花板，并且板材较薄。这一点通过接缝处如不能看出的话，也可以用手指在箱体空腔处的箱壁上敲一敲，如果板材较厚，密度较高的话，声音应该低沉且无明显的空腔感。另外，看箱体的材质还要注意前面板，往往一些音箱为追求外表的美观和降低制作难度而采用塑料面板（因为塑料制品的可塑性强，便于安装扬声器和控制旋钮），然而这种用塑料做出的面板除美观外一无是处：面板体的谐振严重不说，音量开大时，各旋钮孔缝隙甚至指示灯的小孔可谓七窍走气根本无音质可言，从这一点来看，劝你在选购音箱时不要过分以貌取箱。最后，别忘了多数双声道音箱的面板网罩是可以取下来的。（可要小心点，最好经商家同意）取下网罩便可观察扬声器，虽然成品箱已无法看到扬声器的磁钢，但能从纸盆及折环材料来估计低音扬声器的档次。若纸盆与折环一体是用纸浆材料压制的，则是普通低档扬声器。高档一点的扬声器折环常用橡皮折环、布基折环或泡沫塑料折环，虽然这些折环在灵敏度上可能不及纸盆折环，但在共振频率，音质、频响等指标上比纸盆折环要好得多。至于锥形盆的材料，则各有千秋，仁者见仁，智者见智。

　　二，掂

　　掂一掂重量，这种方法虽土了一点，但是很实用。虽然说音箱的质量并不一定与重量成正比，但重量最起码能说明商家生产音箱用料的份量（我想，再奸的JS也还不至于在箱内放一砖块！）。扬声器的功率很大程度受磁体的限制，磁体的大小当然直接反映在重量上；箱体的材质（厚度、密度）越好，重量也免不了越大；再落实到功放电路，整个系统的输出功率归根结底来源于电源变压器，电源变压器的容量不够会在放音时（特别是大音量时）出现明显的动态失真，给人以后劲不足的感觉，而变压器的容量基本上是与重量成正比。综上所述，音箱的品质与重量是基本一致的。选购时，挑重的有理！

　　三、听

　　买音箱最终是用来听音的，因此，试听这个环节是少不了的。多数的PC烧友不是音响发烧友，不具有金耳朵，也没奢望用声卡来烧音乐。只希望它在重放时无明显的缺陷。笔者认为对于一般的多媒体音箱，试听时要着重两个方面：一是改变音量进行试听。在大音量时，音调有无明显的突变，明显的音调突变通常是由于箱体的某个部位的机械共振引起的，属于一种典型的缺陷。另外，在大音量时还要注意声音（特别是低音）有无动态失真；在小音量时可以考察信噪比，信噪比（S/N）是指信号功率与噪声功率之比，它是功放的一个重要性能指标，信噪比大小主要受滤波电路、功放IC、线路布局和制作工艺的影响。判断信噪比大小的简单方法是降低音量或者干脆辙去信号源后，听音箱的背景噪音的大小。背景越干净越好，一些劣质音箱在无任何输入的情况下有明显的嗡嗡声，这多数是因为厂家在滤波电路上偷工减料（滤波电容容量过小）所致。二是改变音调试听。可利用软件对音调进行调整，提升高音部分，聆听高音是否清晰、明朗、宏亮；提升低音成份以考察低频是否有力度感，一些2.1音箱要注意低音是否混乱、轰鸣；提升中音以观察分频点附近有无声音缺陷。最后可输入自已熟悉的音乐判断高低音扬声器衔接是否自然，在某一频段是否有欠缺----完成以上考察，如果你都还满意的话，剩下的事便是侃价、掏银子了。

欢迎光临光电工程师社区 (http://bbs.oecr.com/)