相信大家都知道喇叭離我們無處不在,我們平時看影視、聽歌等都離不開各種各樣的喇叭,可能外觀上有所不一樣,但是主要設(shè)計結(jié)構(gòu)基本相似。在喇叭結(jié)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中,單元是其中最重要的一部分。
接下來就跟大家一起分享一下喇叭單元的不同分類、結(jié)構(gòu)材料和它的運作原理。讓每個用戶可以深入了解到喇叭除了聽歌,還知道我們實際是在聽些什么。
音箱,可以分為有源音箱和無源音箱。
有源音箱內(nèi)置電源、放大器、喇叭。
無源音箱內(nèi)置喇叭單元、分頻器、連接線。
其中,音箱里面的高低音電路,是通過分頻器來完成的。
有源音箱:是根據(jù)電容導(dǎo)高頻阻低頻、電阻導(dǎo)低頻阻高頻的原理,常采用高通濾波器、低通濾波器來實現(xiàn)高低音的分頻的。
無源音箱:是根據(jù)電容導(dǎo)高頻阻低頻、電感線圈導(dǎo)低頻阻高頻的原理,將已經(jīng)放大的信號進行分頻。大口徑喇叭是低音喇叭,小口徑的是高音喇叭。線圈串聯(lián)在低音喇叭,并聯(lián)在高音喇叭兩端;電容串聯(lián)在高音喇叭,并聯(lián)在低音喇叭兩端,來實現(xiàn)高、低頻電流的分頻。
喇叭設(shè)計有很多種類,最簡單的一種就是一個單元負責(zé)所有的聲效,也就是我們所說的全頻音箱,比較多見于超小型喇叭、藍牙喇叭。這也是我們常說的二路分音,即高+中低音單元設(shè)計。
平常我們聽歌、看片的喇叭普遍至少是二路分音的設(shè)計,喇叭前面有兩組單元,分別是高音單元和中低音單元出聲。市面上很多書架喇叭都采用這種設(shè)計,部分座地喇叭雖然都是二路分音,不過就會配備兩組或兩組以上的中低音單元。
顧名思義,除了二路分音,還有三路分音,內(nèi)置高、中、低音單元。其設(shè)計在座地喇叭上亦較常見。基本的運作過程是由擴音機驅(qū)動的電流訊號,會先經(jīng)過分音器,將高、中、低頻音訊分配到對應(yīng)的高、中、低音單元上發(fā)聲,然后混合成我們聽到的音樂和音效。
設(shè)計物料不同,但音效目的一樣
在這么多喇叭單元設(shè)計中,動圈式是比較常見的一種,高、中、低音單元都常用。和大家常聽到的動圈耳機運作原理差不多,當(dāng)擴音機驅(qū)動帶著對應(yīng)音樂訊號的電流經(jīng)過單元內(nèi)的線圈時,在磁石的作用力之下就作出不同幅度、頻率的前后移動,帶電流的線圈會帶動音圈及附帶其上的振膜震動,推動空氣粒子從而發(fā)聲。用到的磁石、音圈線材、振膜甚至懸邊等的物料都可以不盡相同,甚至經(jīng)過不斷發(fā)展更變得五花八門,不過目的幾乎都一樣— —準確還原音樂的聲響效果。
目前主要常見的高音單元材料有鈦膜、絲膜、PV膜等,多媒體音箱中多選用PV膜和絲膜的球頂高音,但普遍認為后者出來的高音優(yōu)于前者。
低音單元目前常見的制造低音喇叭的材料主要有紙盆、陶瓷盆、防彈布、羊毛盆、聚丙烯等。
高音單元:窄角度輸出,耳平最適合
高音單元通常位于喇叭最上面的單元,部分超高身座地喇叭,有機會將高音單元置于中間位置。這樣的擺位設(shè)計主要是因為高頻音波的擴散性較低,稍為偏離單元指向的方位就會衰減得厲害,所以通常都會設(shè)計到接近耳平的位置。
高音單元最常用的是球頂式高音,從工作原理上講也屬于電動式單元。球頂高音的振膜可以用金屬材料制造(如鋁、鈦、鈹?shù)龋Q為硬球頂,也可以用軟質(zhì)的織物制造(如蠶絲、化纖),稱為軟球頂,通常,硬球頂?shù)母哳l響應(yīng)比較好,而軟球頂?shù)穆曇舯容^柔和。近年來,帶式高音和靜電高音也得到一定的應(yīng)用,它們共同的優(yōu)點是振膜特別輕盈,因而高頻響應(yīng)出色,聲音纖細透明,不過,這兩種高音的生產(chǎn)如球頂高音那么容易,應(yīng)用不太普遍。
還有一種號角高音,由球頂式的驅(qū)動部分加一個喇叭狀的號角構(gòu)成,它的特點是聲音指向性強,而且效率高,因而在專業(yè)擴音領(lǐng)域的音箱中應(yīng)用很普遍。還有一種同軸單元,實際上是低音和高音單元的組合。中音單元:負責(zé)最主要音域,側(cè)重人聲表現(xiàn)
喇叭單元比較好玩的一點,就是相對工作在音調(diào)適中的范圍,是聲音主體部分發(fā)聲喇叭。中音范圍是人耳接受聲音信息的主要部分,大部分能夠分辨的聲音內(nèi)容都由中音喇叭發(fā)出。
所以特點是振動速度適中,但是振動幅度相對比較大。因為擔(dān)任聲音主要內(nèi)容,所以口徑相對比較大。喇叭振動膜材料一般使用輕質(zhì)纖維紙或者纖維無紡布壓制以減輕重量,在合適的速度下能夠承受比較大的空氣壓力。
如果中音喇叭不響,基本上音響聲音內(nèi)容失去絕大部分,聲音會很小而且聽不清楚內(nèi)容。高、中、低音單元正好對應(yīng)著喇叭上面的高、中、低擺位,包括大部分的樂器,例如鋼琴、吉他等,此外,最重要是人聲也大部分落在這個頻段。所以人耳對于中音最為敏感,一旦出現(xiàn)一點點失真、變聲,都好容易感受得到。
中音單元多數(shù)采用錐盤式設(shè)計。并不是所有喇叭都有獨立的中音單元,大部分書架喇叭由一個中低音元同時輸出中頻及低頻,而衛(wèi)星喇叭就好多了只有一個全頻單元。中置喇叭在家庭影院當(dāng)中雖然主要負責(zé)人聲,不過也都未必會有獨立的中音單元。
低音單元:體積是王道,看片聽歌都重要
低頻對于看片尤其重要,重要到要將一個低音單元單獨抽離變成一只超低音喇叭。工作在很低的音調(diào)范圍,但也是最大的功率承受喇叭。低音是空氣振動幅度最大的部分,觸覺能比較明顯的感覺到空氣的振動。所以其特點就是有足夠大的振動幅度,以推動空氣產(chǎn)生高的場壓(也叫音壓 )。
由于振動幅度太大,振動膜一般是輕質(zhì)高強度纖維經(jīng)多層次的結(jié)合,保證輕量和剛性的要求。低音方向感很弱,人耳很難分辨出發(fā)聲方向,所以獨立的低音喇叭擺放位置一般都沒有要求。但是因為有足夠強大的場壓,低音能夠給人帶來動感,如果低音喇叭不響,音響聽起來就像舊唱機和小收音機似的,低音鼓聲聽起來像敲桌子,聲音不飽滿。
普通三路分音的喇叭當(dāng)中,經(jīng)常與低音單元「配套」出現(xiàn)的就是低音反射孔,可以增加低音單元的效率,令低音輸出更強。低音反射孔比較常置于喇叭后方,不過也會有前置的設(shè)計,令喇叭可以較為靠墻擺放,也不會影響低頻的表現(xiàn)。
部分喇叭設(shè)計,低音反射孔會設(shè)于前面,喇叭就可以稍為靠近墻身擺放都不會影響低音聲效。
但是喇叭要想使用長久,最關(guān)鍵還在于音響搭配設(shè)計以及音響的使用, 否則,喇叭極易被燒毀。常見易燒毀喇叭的情況:
1、 功放功率過大,調(diào)式不當(dāng),燒喇叭,
2、 功放功率過小,失真信號進喇叭,造成燒喇叭
3、瞬間電流過大,導(dǎo)致燒喇叭,
4、音箱高頻嘯叫,即音響的“回授音”(麥克離喇叭過近,產(chǎn)生的高頻嘯叫聲)最可怕,回授音可以使電流激增、燒毀喇叭的。
所以建議大家在使用的情況下,先咨詢專業(yè)人士如何使用,避免造成巨大損失。