如何为音箱选择合适的中频扬声器(中音)单元

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所属分类:音箱设计

人们在对各种节目信号的频谱分析中发现,绝大部分乐器和人声都分布在4000Hz以下的中音频段里,因此整个中音频段的信息密度是相当高的。在电声技术领域人们通常是以测试时常用的1kHz信号为中心,将1kHz以下一个倍频程和1KHz以上两个倍频程之间的频段即500~4000Hz作为中频范围。通常我们希望中频扬声器单元最好能在上述的频率范围内有平坦的频率特性,并希望它能很好地起到桥梁作用,将低频单元和高频单元在灵敏度和音色等方面很好地衔接起来,因此我们说中频单元重放特性的好坏对整只音箱的整体性能指标会产生举足轻重的影响。由于这个原因,中频扬声器单元的选择在所有扬声器单元的选择中责无旁贷地处于最重要的地位。
事实上要制造出满足上述要求的中频扬声器是相当困难的,要选择一款能兼顾这些要求的中频单元也并非一件容易的事情。单从中频扬声器的技术参数上看,市场上许多中频扬声器的有效频率范围都能满足上述的频响要求,但问题就出在“有效”两个字上。我们在前面已经谈到,扬声器单元的有效频率范围通常是根据将扬声器单元的平均声压级下降10dB后得出的,有些中频扬声器单元虽然标出了它的频率范围,但并未注明它的频率范围是在误差多少分贝的条件下测得,这就容易使不少使用者产生误解。一个性能优良的中频扬声器单元往往和一个性能差的中频扬声器单元具有相同的频率范围,有时它的频率范围看上去甚至比性能差的中频扬声器更窄,但好的中频单元在它的频率范围内有平坦的频率响应,性能差的中频单元则往往会出现各种明显的非线性失真。如果分别有两个不同型号的中频单元,两种中频单元频率范围十分接近,一个中频单元在整个频率范围内没有明显的峰谷点,这表明它的声压比较均匀,非线性失真小;而另一个中频单元在整个频率范围内有许多明显的峰谷点,尽管它的有效频率范围也符合要求,但显而易见,使用这种中频单元无法达到Hi-Fi用音箱的最低要求。
中频扬声器(中音)单元除了在重放频率范围上要与低频和高频单元很好地衔接以外,我们在选择中频单元时还必须考虑它的灵敏度和音色特点。从实际听感上考虑,中频单元的灵敏度以等于或略低于低频和高频单元的灵敏度为宜。人们在试验中发现,人耳对中音范围内1~3kHz的声音最为敏感,而列高频和低频段的声音则反应比较迟钝,这种感觉在小音量的情况下尤其明显。目前大多数家用音箱在实际使用时的音量都不会开得很大,因此,中频单元的灵敏度大小应特别引起注意。倘若我们所选的中频单元灵敏度过高,就会使整个音箱听起来相当不舒服,时闻稍长还会觉得心烦。当然,中频单元的灵敏度也不宜选得过低,否则会使声音变得暗淡,失去应有的层次感。
目前市场上常见的中频扬声器(中音)大多为锥盆扬声器和球顶扬声器两种。锥盆中频扬声器的结构简单,抗过载能力强,价格相对也比较便宜,对于一些以欣赏卡拉OK为主或要求不很高的音响爱好者来说,仍不失是一种理想的选择。球顶中频扬声器的重放频率范围较宽,它的指向性和瞬态特性都明显优于普通的锥盆中频扬声器,所以目前的Hi-Fi用音箱广泛使用球顶中频扬声器。常见的球顶中频扬声器单元有软球顶和硬球顶之分,它们主要在音色上存在些差异,软球顶中频扬声器的振膜一般用经酚醛树脂特殊浸渍处理的布基材料热压成型,因此它的音色听起来比较细腻,比较适合用来欣赏轻音乐;硬球顶中频扬声器的振膜通常用钛膜或铝膜冲压制成,它的音色相比之下显得比较清脆,比较适台用来重放一些打击乐。
近年来国内外不少音箱生产厂家有时直接将一些小口径的低频扬声器作为音箱的中频单元使用。由于这些低频扬声器的谐振频率一般都在100Hz以下,这样可以大大降低中频单元的重放频率下限,改善音箱的中频重放特性。但是这里有一点必须引起注意,低频扬声器为了降低它的谐振频率,它的盆架上冲有花档开孔,当我们将低频扬声器作为中频单元使用时,必须在该低频扬声器的背面放置一个有一定容积的密封后腔,并填放适量的吸声材料。这样既可防止锥盆后侧辐射的声波与音箱中低频单元锥盆后侧辐射的声波相互干扰,同时也可使加装后腔后原低音扬声器的谐振频率不至于上升过多。

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