扬声器单元各种音盆材质的声音特性

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所属分类:音箱设计
摘要

经历一百多年发展,喇叭单元在材质选择、工艺流程以及结构形式方面也有非常明显的变化,古老的纸盆,现代化的合成塑胶,以及高成本的钛金属振膜,在声音特性上有很大不同,同样是各有优势和不足,这里就说一些主要的音盆材质的声音特性。

扬声器系统所用的材料和制造工艺的差别会对音质产生影响,相比之下,扬声器单元的质素更是关键,最终驱动发声的是扬声器单元,一切声音源于此,如果扬声器单元发出的声音不够理想,那么音箱再如何修饰和补求都不能发挥大作用。

经历一百多年发展,喇叭单元在材质选择、工艺流程以及结构形式方面也有非常明显的变化,古老的纸盆,现代化的合成塑胶,以及高成本的钛金属振膜,在声音特性上有很大不同,同样是各有优势和不足。

扬声器单元各种音盆材质的声音特性

纸盆振膜

这是扬声器最常见的振膜材质,年代久远,目前已拥有非常成熟的技术水准。将纸浆倒入设计好的模具中,干燥之后再进行一系列的后续加工,就形成了我们常见的喇叭单元振膜。这只是一个基本的过程描述,至于材料的成分比例、加工方式,每个品牌都有自己的秘笈,这当然也是维持生计的商业机密。

纸盆的声音特性比较平滑自然,符合大多数人的口味,声音中不会有个性鲜明的刺激部分。由于内部纤维的相互交织,传输过程中的能量可以被很快吸收,因此纸盆的阻尼特性也比较理想。另外由于纸盆重量较轻,能量转化效率方面也有不错表现,这些都是纸盆的优点。

不过纸盆的缺点也是明显的,首先由于材质的特点,纸盆对温度和湿度变化比较敏感,所处环境变化可能对声音造成影响,经过承受数次在这些极端环境变化后,有可能造成纸盆产生不可复原的形变。不过,目前的纸盆技术也在不断发展,通过加入其他材料可以使纸盆在防水特性方面有更佳的表现。

塑胶振膜

这也是常见的音盆材质之一,在化工产业发达的今天,合成材料已经出现在生活的各方面。单元振膜中所说的塑胶材质,一般由聚丙烯材料制成,简称PP音盆。相对于纸盆,PP音盆在防潮防水效果方面优胜许多,不过也会受到轻微影响。

由于是合成材料,PP音盆的改良方案有很多,在现有基础上,可以针对克服某种不足而进行改良,通过添加其他材料实现,这是PP音盆较为理想的方面,因此采用PP音盆的扬声器,同样不乏优秀作品。

PP音盆同样具备出色的阻尼特性,听感上柔顺自然,另外PP音盆一般情况下不需要太高阶的分频器,这也能够整体控制扬声器的生产成本。而缺点方面,PP音盆的刚性相对一般,表现高频较丰富的音乐并不适合,容易产生失真现象。

金属振膜

由于很多贵金属的存在,人们对金属也许会产生一种崇拜,从目前能够接触的产品来看,一般金属材质给予高贵气派、个性喧扬的感觉,而事实上,在扬声器单元制作中,金属振膜也是常见,而且在声音方面的特点鲜明。

金属振膜一般由铝或者其合金材质制成,相对其它金属稳定,重量较轻。金属振膜刚性出色,因此在动态和分析力方面表现出众,而且能够很好地控制失真。不过我们常说的「金属声」是由高频端产生的盆分裂现象产生,这个也是金属振膜的一种缺点。

相比其它非金属振膜,金属振膜相对偏重,而且阻尼特性并不算好,因此对单元的驱动与控制并不容易,这就要求扬声器在电路方面需要更多的设计,成本也会随之提升。而「金属声」的问题,目前也多是通过振膜表面使用特别涂料的方式来进行提升。

合成纤维振膜

合成纤维振膜也许是能够找到各类特性俱佳的振膜材质,这种材质从航空军用材料移植过来,拥有很高的强度和刚性,而且自身重量轻盈,这些优点极为适合作为单元振膜。由于制造成本偏高,这种振膜一般在高级扬声器中见到。

那么合成纤维也并非十全十美,成本是一方面,另外在阻尼特性方面,合成纤维振膜仍然需要加强,目前夹层或涂膜等处理方式仍是首选,不过这对工艺要求也特别高,成本也水涨船高。

总结:

以上介绍到的四种振膜几乎涵盖了目前可见的扬声器产品,但振膜的种类绝对不仅这些,石墨纤维、玻璃纤维、碳纤维、电木、编织物、防弹布等材质也被应用于单元的振膜身上。

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    • avatar harries 2

      研究的够专业