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喇叭聲音與尺寸大小的關(guān)系

編輯:   瀏覽:1042   發(fā)布時(shí)間:2017-05-09下載完整文檔

如果想要有大的音壓,就必需在單位時(shí)間之內(nèi),以更多的能量來推動(dòng)更多的空氣分子,
以二種尺寸來說,15mm的喇叭,振膜的面積大約是(7.5*7.5*3.14=176mm平方),
而20mm為(10*10*3.14=314mm平方), 直徑20mm的喇叭雖然在尺寸上只大了5mm / 25%,
但在振膜的表面積卻大了78%,在我們給予這二個(gè)喇叭一樣的功率時(shí),
所聽到的聲音大小,就會有很大的不同,就是因?yàn)?0mm的喇叭可以在同一時(shí)間內(nèi),
推動(dòng)更多的空氣分子.
而且更大的尺寸,通常低頻響應(yīng)也會比較好,人耳所感受的的聲音也會比較好聽些,
當(dāng)然我們也可以給小喇叭更大的功率,使之發(fā)出更高的音壓,但受限于
1. 振膜的承受能力,
2. 喇叭散熱能力,
3. 功率加大后頻率響應(yīng)特性的改變( 膜片需加厚,音圈變重….)
所以我們只好從材料,喇叭的結(jié)構(gòu)來做改善,盡量將小尺寸的喇叭,聲音做大,
但如果尺寸容許的話,換大一號的喇叭,就可以馬上改善聲音不足的問題啰。
會影響聲音大小的因素
膜片面積,振幅,磁場強(qiáng)度,功率,阻抗,音腔大小,膜片花紋/厚度,開孔。 功率VS.音量 在相同條件下,功率加大不表示音量會同步增加.因膜片及音圈改變,在同樣的輸入信號下,有時(shí)音量反而會更小。
尺寸VS.音量 愈大的尺寸,在同一時(shí)間能振動(dòng)的空氣愈多,故音量一定會愈大,喇叭的厚度愈厚,通常意味著有比較大的振幅,聲音也會大些。
音質(zhì) 小喇叭基本上是不討論音質(zhì),而是要盡量把音量做高。
匹配 放大線路的功率最好稍大于喇叭的額定功率會較好。
音腔大小 在消費(fèi)性產(chǎn)品上,普遍都有音腔不夠大的問題,只能盡量找出有空的地方,增加音腔的容積。
開孔率 至少要有膜片面積的1/8以上氣密 喇叭的前后音場要完全隔開,以免相互抵消;
避震 因喇叭發(fā)聲的同時(shí)也會產(chǎn)生振動(dòng),與機(jī)殼間最好有緩沖材料,以免產(chǎn)生雜音。固定 喇叭常固定于機(jī)殼上,需注意牢靠度,尤其是鐵殼或較大尺寸的,以免落下試驗(yàn)時(shí)脫落。
在所有條件一樣的前提,如果驅(qū)動(dòng)線路提供足供電壓,喇叭的聲音是會比較大,但如果驅(qū)動(dòng)線路所能提供的電壓還是一樣,那換上額定功率愈大的喇叭,就會發(fā)生所謂推不動(dòng)的狀況,聲音反而會更小。

例如,線路只能發(fā)出8ohm 1W的功率,想要更大聲而換用2W的喇叭,反而會小聲,因?yàn)殡S著設(shè)計(jì)功率的加大,喇叭的振膜需要加厚,音圈也可能要換更粗的線,更粗的線阻抗會降低,只好多繞長一點(diǎn),音圈的質(zhì)量就更重,這些改變會使喇叭效率變差,也就是我們說的變小聲了,反之如果我們換用承受功率小一點(diǎn)或是阻抗低一點(diǎn)的喇叭,有可能會大聲一點(diǎn),但要小心喇叭不會有破音,甚至燒毀的情形發(fā)生。
喇叭發(fā)生破音/異音的原因,從使用者的使用上的原因來分析,有以下常見的問題:
喇叭是屬于被動(dòng)組件,會發(fā)出什么聲音是由喇叭的驅(qū)動(dòng)線路決定的,給予喇叭正確的功率,波形是最基本的要求, 過大的功率會造成膜片振幅過大,輕微的會有失真的問題,嚴(yán)重的話會振膜會打到機(jī)構(gòu)或是磁鐵,就造成了破音;
驅(qū)動(dòng)喇叭基本波形是弦波,若給予方波等其他波形,喇叭的效率會變低且容易發(fā)熱,同時(shí)也可能產(chǎn)生破音;
產(chǎn)品機(jī)構(gòu)的音箱設(shè)計(jì)也會影響到喇叭的音質(zhì),適當(dāng)?shù)囊粝淇梢愿纳评鹊捻憫?yīng)曲線,喇叭出音孔最好有1/8以上的開孔率,且機(jī)殼與振膜之間要留膜片振動(dòng)的空間,以免在發(fā)聲時(shí)撞到機(jī)殼而產(chǎn)生異音。
尺寸 : 對微型喇叭來說,尺寸對音量有決定性的影響,直徑相差個(gè)5mm,振膜面積可能就差了一半(15-20mm),所以音量就有很大的不同了. 另外厚度愈厚的喇叭,因?yàn)橛休^大的空間可振動(dòng),通常也會配大較大的磁鐵,所以就有更多的動(dòng)力要推動(dòng)空氣,產(chǎn)生較大的聲音。
功率 : 主要是指喇叭可以承受的功率,與音量的大小并沒有絕對關(guān)系, 功率愈大的喇叭,就必需用愈厚的膜片,更粗的音圈,才能承受的住大的功率,如此一來,效率就會降低(聲音變小),故配合機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),盡量用大一點(diǎn)的尺寸,挑選能與放大線路輸出匹配的功率,才能發(fā)出最大的聲音.
阻抗 : 阻抗愈高就愈省電,但音量就會變小,且能承受的功率也會變小一點(diǎn),因?yàn)楸匦栌幂^細(xì)的線(功率變小),或繞的更多圈(質(zhì)量重,效率差).
振膜花紋: 語音用的喇叭,可用同心圓狀花紋的膜片, 通常在5-6KHz之前的音壓比較大,但一過6KHz之后,會掉的很快. 而放射狀radiate 花紋的膜片整體的頻率響應(yīng)較平均, 在 其他條件都相同, 的假設(shè)下,6KHz之前的音量會低于同心圓的花紋.
振膜材質(zhì) : 50mm以下的大都用mylar做為振膜的材質(zhì),因?yàn)橐准庸?防水,成本低,但較不耐熱,音質(zhì)也比較生硬一些。
雖然任何揚(yáng)聲器都有其強(qiáng)項(xiàng)和弱點(diǎn),尤其在有限的預(yù)算下,低價(jià)的揚(yáng)聲器并不容易得到盡善盡美的效果,但無論任何價(jià)位和層次的揚(yáng)聲器而言,都有一定的參考標(biāo)準(zhǔn)或指涉方向。
1.測試低頻的質(zhì)量
劣質(zhì)揚(yáng)聲器所產(chǎn)生之低頻可以是轟耳若聾,但完全是那種臃腫松厚,缺乏層次感和結(jié)實(shí)感。好的低頻應(yīng)是潔凈明快,層次分明,不會拖泥帶水,冤魂不散似的,即使各種低頻樂器如大小鼓聲、低音吉它和鋼琴的低音,都能輕易分辨出來。所以不要輕易被低頻的量感所蒙騙,劣質(zhì)低頻不如干凈的聲音來的自然舒服。
2.測試中頻的人聲
人聲是最常聽到的聲音,優(yōu)劣并不難察覺,留意人聲是否有不尋常的鼻音或被抿著嘴發(fā)聲的感覺。一些揚(yáng)聲器的“箱聲”同樣會大大干擾中頻,令此頻段的聲音模糊不清。中頻音染相對于其他頻率音染而言更為嚴(yán)重,因?yàn)榇蟛糠挚陕牭降穆曇纛l率,或是音樂的頻率都集中在中頻范圍,這點(diǎn)幾乎對所有種類的樂曲而言,都會成為重播的障礙。
3.測試高頻的柔韌感
劣質(zhì)的高頻是尖聲插耳,聽得人頭痛欲裂的,極端情況下把小提琴或女高音的美聲變?yōu)閯x車的尖銳噪音。同樣,高音中的不同器樂多產(chǎn)生的不同質(zhì)感,好的高音是能分辨出來的。再優(yōu)劣一級的高頻甚至能令人從中分辨出兩把不同年份不同木質(zhì)的所奏出的不同音韻。最易掌握的要決是,好的高音是不回令人聽而生畏,毛孔豎立,也不會令人越聽越累的,而且該是綿韌而富彈性,幼滑而具層次,高至最高處仍可容易聽見卻不會產(chǎn)生變音的(當(dāng)然不是以走音歌手的錄音做參考)
4.測試高音量及音場結(jié)像
一些揚(yáng)聲器在低音量時(shí)表現(xiàn)穩(wěn)定,但在音量提升到某個(gè)指數(shù)便會失真,或“拍邊”,出現(xiàn)各種非錄音中的音樂信號,(當(dāng)然以不過12點(diǎn)的音量為安全的測試標(biāo)準(zhǔn))。具體而言,若管弦樂是喜愛樂種之一,則必須通過此關(guān)。合乎標(biāo)準(zhǔn)的揚(yáng)聲器在一定程度上做到聲音離箱,營造出清晰的音場和結(jié)像,顯示出不同樂器的分點(diǎn)位置和質(zhì)感,有充足的擴(kuò)散以至生長、闊、高但度音頻空間。弱音和尾音應(yīng)該清楚聽見,而在大音量和“大爆棚”的情況下沒有變形失真,人聲和樂器聲不會糾纏不分。優(yōu)質(zhì)的重播能顯現(xiàn)豐潤的音樂感和空氣感,和音符的彈跳力,像撥開云霧見青天一樣,展現(xiàn)出整幅細(xì)致有序的音像。而更直接的是在長久聆聽下不會令人耳朵疲累。
聲音的物理特性
聲音(Sound): 在彈性介質(zhì)(Elastic Medium)中受到震動(dòng)而產(chǎn)生的壓力波.
波(Wave): 將能量由一點(diǎn)傳遞到另一點(diǎn)所呈理的型態(tài).
波長(Wavelength): 一次循環(huán)在空間中所占據(jù)的長度.
頻率(Frequency): 在一秒中內(nèi)所完成的循環(huán)數(shù)(Cycle). 單位是Hz.
周期(Period): 用來完成一個(gè)循環(huán)(Cycle)所需的時(shí)間.
波速(Velocity): 波運(yùn)動(dòng)的速度.
波速 = 波長 * 頻率

音速的快慢與介質(zhì)有關(guān)
密度(Density) : 通常在密度愈高的介質(zhì)中,音速會愈快.
彈性(Elasticity): 通常在彈性愈高的介質(zhì)中,音速會愈快.
能量(Energy): 在空氣中,溫度愈高,音速愈快,公式如下:
Vs = 331 m/s + 0.6t
故20度C時(shí),音速為 331+20*0.6=343 m/sec.
振幅(Amplitude): 某分子在介質(zhì)中位移的測量值,用來表示聲音的音量.
RMS ( Root Mean Square) 方均根值是最大振幅的0.707倍
平均值(Average) : 最大振幅的0.637倍
并嗚頻率(Resonate Frequency): 物體振動(dòng)的自然頻率.
自然音場(Free Field) : 沒有障礙物,沒有反射聲波的音場/空間.

       隨著私家車的增多,人們開車的時(shí)間增加,汽車越來越像現(xiàn)代人一個(gè)流動(dòng)的家。一段激揚(yáng)或舒緩的音樂能改變駕乘者的心情,而不好的音響效果只會讓情緒更糟糕。
    汽車音響分音源和音流兩部分
    汽車音響基本分為音源和音流兩部分。其中音源部分指主機(jī),有CD主機(jī)、VCD主機(jī)、DVD主機(jī)、帶MP3功能的主機(jī)等類型。知名品牌主機(jī)多不勝數(shù),產(chǎn)品種類以億計(jì)。質(zhì)量比較可靠的還是公認(rèn)為日系產(chǎn)品,其中的索尼、松下等產(chǎn)品屬于較大眾化產(chǎn)品,音色質(zhì)量穩(wěn)定,舒適,但是個(gè)性成分就較少了;而日系中的阿爾派、先鋒、歌樂、天龍、中道等品牌的主機(jī)則表現(xiàn)得較有個(gè)性、專業(yè)化點(diǎn)。
    音流方面,包括功放和喇叭。喇叭的聲音還原表現(xiàn)不同地域有很大的區(qū)別。如美國風(fēng)格,音樂充滿金屬味道,比較強(qiáng)勁,適合年輕一族;英國風(fēng)格,音色相對柔和,聽?wèi)雅f的抒情老歌比較舒服,適合不同年齡層的人群;北歐風(fēng)格,適合聽靜謐的小夜曲。其中安裝最多的就是英國風(fēng)格,音色純正、層次感強(qiáng),又不會令人煩躁,而北歐風(fēng)格似乎更適合在室內(nèi)欣賞,因?yàn)樵诼飞想y免顛簸噪音的干擾,恐怕只有停車的時(shí)候才能細(xì)細(xì)地品味。亞洲產(chǎn)品能夠很平衡地播放,但是總體來說個(gè)性比較欠缺,除了在價(jià)格上有著優(yōu)勢外沒有太突出的地方。
    聲音的決定要素
    聲音有大有小,有高昂有低沉,判斷汽車音響聲音主要從音調(diào)、音色、音量及音品四方面著手。
    音調(diào)是表示聲音頻率高低的元素,主要與音源每秒振動(dòng)的次數(shù)有關(guān),是人耳對音調(diào)高低的主觀評價(jià)尺度。
    音量用于反映聲音的強(qiáng)度或響度,標(biāo)志聲音的強(qiáng)弱程度。
    音品是表征聲音特色的一個(gè)要素。音樂中使用的聲音,其諧波組成和波形的包絡(luò),包括樂音起始和結(jié)束的瞬態(tài),確定了樂音的特征,稱為音品,也有人把音品與音色統(tǒng)稱為音色。
    ■選購提示
    功放的輸出功率要大于喇叭的功率
    功放的輸出功率一定要大于喇叭的輸出功率,否則不但會影響聲音效果,而且會加速功放的損壞。如選擇的喇叭阻抗比功放的輸出阻抗高時(shí),將影響放大器的輸出功率;而當(dāng)喇叭的阻抗過低時(shí),如低于4奧姆以下,使用的功率放大器與額定的輸出功率又不相匹配,這種情況下失真將增大。如果喇叭的阻抗符合要求,額定功率又比功放的額定功率稍小,失真就相對小,喇叭的聲音質(zhì)量就好,在選擇喇叭時(shí)一般要求功放的額定功率比喇叭大2倍,喇叭的實(shí)際承受功率比它的額定輸出功率可大2-3倍。
    預(yù)留升級空間
    在購買安裝碟機(jī)主機(jī)時(shí),為了以后的擴(kuò)展升級加裝功放和低音喇叭,以達(dá)到更好的聲音效果,可選擇如高電壓多組級前級輸出(音頻信號輸出)的主機(jī)。

聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號或者將電信號轉(zhuǎn)換為聲音信號的換能器件.包括揚(yáng)聲器,耳機(jī),傳聲器,唱頭等。
特性參數(shù):
額定阻抗:制造生產(chǎn)廠產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的阻抗值,在該阻抗上揚(yáng)聲器可獲得最大功率。
額定功率:揚(yáng)聲器所能長期工作的最大功率,在國際上以被以下幾種功率所取代。
1 最大噪聲功率,在生產(chǎn)廠家規(guī)定的工作頻帶以內(nèi),饋給經(jīng)過計(jì)權(quán)的白噪聲信號,所能承受100小時(shí)而不產(chǎn)生永久損壞的功率。
2 長期最大功率, 在生產(chǎn)廠家規(guī)定的工作頻帶以內(nèi),饋給經(jīng)過計(jì)權(quán)的白噪聲信號,揚(yáng)聲器承受1分鐘,并間隔2分鐘重復(fù)10次而不產(chǎn)生永久損壞。
3 短期最大功率:在生產(chǎn)廠家規(guī)定的工作頻帶以內(nèi),饋給經(jīng)過計(jì)權(quán)的白噪聲信號,揚(yáng)聲器承受1秒鐘,并間隔1分鐘重復(fù)60次而不產(chǎn)生永久損壞。
有效頻率范圍:在聲壓曲線最大處取一個(gè)倍頻程,以此為基準(zhǔn)向下減10db做平行線,該平行線與聲壓曲線的兩個(gè)交點(diǎn)即為有效頻率范圍。
特性靈敏度:在自由場條件下,給定頻率范圍內(nèi),饋入1瓦粉紅噪聲信號,在其參考軸上1米處所測得的聲壓。
=20log 特性靈敏度(帕)/參考聲壓(20*10(-6次方)帕)
諧振頻率:在揚(yáng)聲器阻抗模值隨頻率變化出現(xiàn)的第一個(gè)阻抗最大值,他是電動(dòng)揚(yáng)聲器有效頻率范圍的下限值。
諧波失真:他是震動(dòng)系統(tǒng)振幅非線性所引起的失真,當(dāng)饋入一正旋信號,除基波外,還出現(xiàn)2倍,3倍…于基波頻率的信號, 這些信號稱為諧波,諧波失真表示為諧波含量的聲壓總和的均方根與輸出信號的均方根之比。
 

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