音箱的发声原理其实很简单:通过接收来自声卡的模拟信号(有些数字音箱可以直接接收数字信号),通过电子信号的转换,推动扬声器发出声音即可。
由于每个人对声音“好坏”的辨别都有自己的一套标准,因此音箱的差异性也显得相当的大。甚至在音箱的选材上,一个小小的造型也会影响一个人对它的判断,下面就让我们来看看优秀的音箱需要达到怎样的技术标准。
箱体技术
还原声音真实性的优劣一直是评价音箱性能的重要标准。音箱是由箱体、扬声器单元、电源部分和信号放大等几个主要部分组成的。
箱体结构
目前最常见的是倒相式和密闭式两种普通音箱,当然还有一些特殊的如平板式、号角式、迷宫式等音箱。
密闭式音箱
这是中低档音箱中最常见的结构之一,其主要特点是在封闭的箱体内装上扬声器,将箱体内部与外部的声波完全隔绝起来。对于密闭箱而言,箱体内的声波是不被利用的,但是为了减少箱体内无用的声波(驻波)对扬声器振动的干扰,一般要在箱内放一些具有较高效率的声阻尼材料,如多孔棉等。这些阻尼材料不但可以吸收声波,还可以降低空气分子传播声音的速度,等效于加大了箱体的体积、降低了在谐振频率处的阻抗峰。
因此密闭箱的效率较低,比起倒相式音箱来,其灵敏度要小5dB左右。密闭箱的主要好处是低频有力度、瞬态好、反应迅速、低频清晰,听古典乐、室内乐效果佳,但下潜深度有限,低频量感不足,通常使用在2.0声道音箱上。
倒相式音箱
倒相式音箱与密闭式音箱的不同之处就是在音箱的前面装上筒形的倒相孔以使箱体内外的空气沟通,它有比密闭式音箱更高的功率承受能力和更低的失真,量感足、灵敏度高,能比较全面地胜任于各种场合。因为扬声器背后的声波还可以从导相孔放出,所以其效率也高于密闭箱。
不但如此,同一只扬声器装在合适的倒相式音箱中会比装在同体积的密闭箱中所得到的低频声压高出3dB左右,更有益于低频部分的表现。这无疑增加了低频的辐射能量,对于X.1音箱系列的低音炮是非常有利的,所以这也是现在倒相式音箱得以广泛流行的重要原因之一。
要注意的是,倒相式音箱对阻尼的要求比密闭箱更高,它要保证箱体不能有非常规的声音泄漏,比如螺丝不紧、在扬声器螺丝孔或板间的缝隙处有噗噗的漏气声等都是绝对不允许的。倒箱孔的截面积必须与振动锥体的有效面积相等或略小一些,开口直径太小,在倒相管中的空气流速就会加大,增加了摩擦损失。
平板式音箱
平板音箱由于体积小,便于携带,曾经在市场上风靡一时。它在结构上与传统音箱有着许多不同之处,其核心是“驱动体”,“驱动体”的冲程长度非常小,一般不超过2mm;音圈部分相对较轻,以避免高频部分的失真。平板音箱的另一个重要组成部分是“振动板”,所起的作用类似人的声带,对音箱的音色、声强和声音的平整度起着决定性的作用。
振动板的材料可以分为:纸桨类、层板类、PCB板和蜂巢类等几种,其中以蜂巢类的效果最佳,但它的成本也相对是最高的;其次为纸桨类,再次为层板类,最差的为PCB板。另外现在还有一种复合式纸盆振动板,刚性大、重量轻,而且有着抗高温、抗潮湿、不变形的特性,性价比较高。
振动板的设计还须考虑结构尺寸的问题,目前在平板式扬声器方面,世界上主要有两大系统,一种是英国的NXT系统,另一种是澳大利亚的平面喇叭系统,目前NXT系统在性能与成本方面都处在了领先的地位。现在平板音箱大多按NXT的专利黄金比例0.88:1或1:1.414设计,以获得最佳的频响曲线。