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音响师知识课堂---连载10

扬声器箱


   为了防止扬声器前后辐射声波的干涉,改善低频特性,同时便于扬声器的 安装和固定,通常将扬声器嵌在平面障板上,或安装在箱体里面,以防止前后声波相 互抵消现象的发生。
扬声器(音箱)主要有封闭式和倒相式两种。
  封闭式音箱
  通过箱体把扬声器向前后辐射的声波完全隔离开。低频时,音箱相当于一个 声顺元件,作用于振膜,使扬声器的低频共振频率提升,这种形式的音箱用于高保真 重放时效果很好但效率较低,适用于小房间。封闭式扬声器箱如图8-4所示。
  倒相式音箱
  它是将扬声器振膜背面辐射的声波通过音箱和倒相孔后,在低频下限之上的 某一频率进行倒相,从而与扬声器正面辐射的声波达到同相后辐射出来的一种音箱。 这种方式的音箱效率较高,适合于大房间使用。倒相式扬声器箱如图8-5所示。

 
封闭式扬声器箱与倒相式扬声器箱


  箱式扬声器系统的组成
  箱式扬声器系统由箱体、扬声器单元和分频器组成,它将不同类型的扬声器 组合起来,通过分频网络,使其中每一个扬声器只负担一个较窄频带的重放。通常将 这些扬声器放置在各种类型的箱体内。声频信号的频谱范围很宽,要想将 20Hz—20kHz的信号以一种扬声器单元来重放是不可能的,因为一般的12英寸以 上大口径扬声器单元,低频特性很好,失真不大,但超过1.5KHz的信号,它的效果就 很差了。l~2英寸的高频扬声器单元重放3kHz以上的信号性能良好,但无法重放中频 和低频信号,于是,就有了由备种频响特性单元组成的扬声器系统,即由低音(含中 低频)和高频(含中高频)两种单元组成的两分频扬声器系统和由低频、中频和高频 三种单元组成的三分频扬声器系统。   两分频扬声器系统结构简单、造 价相对较低;三分频扬声器系统可以减小声音的失真,提高清晰度,改善低频和高频 间交叉频段的性能,从而提高了扬声器系统的功率处理能力。
  声柱 
   将几只或几组相同扬声器排成一排装在声箱中就形成了声柱,如图8-6所示 ,其工作特点如下:
   ①在距声柱较近的位置上,由于多只扬声器在该点所产生的声压相位差彼 此削弱,声压较小,而在远离声柱的位置上,由于各只扬声器在该点产生的声压相位 很接近,彼此增强,输出声压较大。
   ②在声柱的垂直面上,由于各只扬声器的干涉效应,使辐射范围变窄成为 一束,增强了指向性;而在水平面上,其辐射方向性和一只普通扬声器相似。
   ③大型扩声系统中声柱的应用是极其广泛的。由于声柱的结构简单,效率 较高,指向性强,能量集中,可有效地提高清晰度,防止电声反馈,使距离较远处也 能获得足够的声压级。


声柱
 

选择使用扬声器时应注意的几个问题
  ①使用多只扬声器箱进行扩声时,应尽量避免串联使用。因串联使 用会对谐振频率f0附近的特性产生不利的影响。如确实需要在功放的一路输出上带上 几只扬声器箱时.可采用并联方式,但一定要注意并联后的扬声器阻抗不得低于功率 放大器所允许的最低值,以免对功率放大器造成损坏。
   ②扬声器的摆放要选择合适的位置和高度,既要达到美观,同时更主要的 是不能影响扬声器的正常工作质量。
   ③选择扬声器应根据实际用途、使用场地等多方面考虑,既要满足使用的 要求,又不要过于奢侈,避免造成花费大量资金而得不到好效果的情况。
   ④人声和各种乐声是一种随机信号,波形十分复杂,其中语言的频谱范围 约为180Hz-4kHz,而各种音乐的频谱范围可达40Hz~18kHz。平均频谱的能量分布为: 低频和中低频部分最大,中高频部分次之,高频部分最小,约为中、低频部分能量的 1/10。人声的能量主要集中在200Hz~3.5kHz频率范围内,这些可听声随机信号幅度的 峰值比它的平均值约大10-15dB,甚至更高。因此要能正确地重放出这些随机信号,保 证重放的音质优美动听,必须选用具有宽广的频率响应特性,足够的声压级和大动态 范围的扬声器,同时需要扬声器有高效率的转换灵敏度和在输入信号适量过载的情况 下,不会受到损坏的可靠性。
    ⑤两个相同声压级的扬声器箱放在一起的合成声压级是:在室内混响声场 两倍半径以外的地方约可增加3dB。例如,1只扬声器箱是90dB,两只扬声器箱是93dB ,4只扬声器箱是96dB,8只扬声器箱是99dB。如果系统需要达到99dB的声压级,这就 引出了一个性能∕价格比的核算问题。例如:
一个声压级为90dB的音箱,单价为5000元,另一种音箱的声压级为99dB,单价为2万元 ,如果需要达到99dB的声压级,需要8只声压级为90dB的音箱,共需4万元;而另一种 声压级为99dB的音箱则只需要1只,2万元就够了。此外8只音箱还需用8倍的功率推动 ,更增加了投资成本。
   ⑥在使用过程中,要防止操作不当,使扬声器受到损坏。例如,功放输出 功率过大而造成的损坏,或者是传声器输入信号过大,引起功放过载削波,使失真波 形产生大量谐波,损坏了高音单元。再有就是需避免传声器产生强烈的声反馈啸叫, 使功放强烈过载而损坏扬声器系统。
   现在,大多数歌舞厅使用的音箱都为美国的JBL、EV、PEAVEY、BOSE等品牌 ,它们都是著名的品牌,外观精美、性能良好、结实耐用,是专业电声系统的首选。 
   【待续】