音箱性能指標
1、頻率範圍(單位:Hz):是指最低有效放聲頻率至最高有效放聲頻率之間的範圍。音箱的重放頻率範圍最理想的是均勻重放人耳的可聽頻率範圍,即20HZ~20000HZ。但要以大聲壓級重放,頻帶越低,就必須考慮經受大振幅的結構和降低失真,壹般還需增大音箱的容積。所以目標不宜定的太高,50HZ~16KHZ就足夠了,當然,40HZ~20KHZ更好。
2、頻率響應(單位:分貝dB):是指將壹個恒定電壓輸出的音頻信號與音箱系統相連接,當改變音頻信號的頻率時,音箱產生的聲壓隨頻率的變化而增高或衰減和相位滯後隨頻率而變的現象,這種聲壓和相位與頻率的相應變化關系稱為頻率響應。聲壓隨頻率而變的曲線稱作“幅頻特性”,相位滯後隨頻率而變的曲線稱作“相頻特性”,兩者的合稱為“頻率響應”或“頻率特性”。變化量用分貝來表示。這項指標是考核音箱品質優劣的壹個重要指標,該分貝值越小,說明音箱的頻率響應曲線越平坦,失真越小。
3、指向頻率特性:在若幹規定的聲波輻射方向,如音箱中心軸水平面0度,30度和60度方向所測得的音箱頻響曲線簇。打個比方,指向性良好的音箱就象日光燈,光線能夠均勻散布到室內每壹個角落。反之,則像手電筒壹樣。
4、最大輸出聲壓級:表示音箱在輸入最大功率時所能給出的最大聲級指標。
5、失真(用百分數來表示)。
諧波失真,是指在重放聲中增加了原信號中沒有的高次諧波成分。
互調失真,我們知道揚聲器是壹個非線性器件,在重放聲源的過程中,由於磁隙的磁場不均勻性及支撐系統的非線性變形因素,會產生壹種原信號中沒有的新的頻率成分,因此當新的頻率信號和原頻率信號壹起加到揚聲器上時,又會調制產生另壹種新的頻率。另外,音樂信號並不是單音頻的正弦波信號,而是多音頻信號。當兩個不同頻率的信號同時輸入揚聲器時,因非線性因素的存大,會使兩信號調制,產生新的頻率信號,故在揚聲器的放聲頻率裏,除原信號外,還出現了兩個原信號裏沒有的新頻率,這種失真為互調失真。其主要影響的是音高(亦稱音調)。
瞬態失真,音箱系統的瞬態失真,是指揚聲器震動系統的質量慣性引起的壹種傳輸波形失真。由於揚聲器存在壹定的質量慣性,因此紙盆震動跟不上瞬間變化的電信號,使重放聲產生傳輸波形的畸變,導致頻譜與音色的改變。這壹指標的好壞,在音箱系統和揚聲器單元中是極為重要的,直接影響的是音質與音色的還原程度。
6、標註功率(單位:瓦W):音箱上所標註的功率,國際上流行兩種標註方法:
長期功率或額定功率,前者是指額定頻率範圍內給揚聲器輸入壹個規定的模擬信號,信號持續時間為1分鐘,間隔2分鐘,重復10次,揚聲器不產生熱損壞和機械損壞的最大輸入電功率。後者是指在額定頻率範圍內給揚聲器輸入壹個邊疆正弦波信號,信號持續時間為1小時,揚聲器不生產熱損壞和機械損壞的最大正弦功率。
最大承受功率即音樂功率(MPO),起源於德國工業標準(DIN),是指揚聲器所能承受的短時間最大功率。這是因為在播放音樂信號時,音頻信號的幅度變化極大,有時音樂功率的峰值在短時間內會超過額定功率的數倍。我國國家標準GB9396-88制定的功率標註標準有最大噪聲功率、長期最大功率、短期最大功率、額定正弦波功率。通常音箱生產廠家以長期功率或額定功率為音箱的標註功率。
7、標稱阻抗(單位:歐姆Ω):是指揚聲器輸入的信號電壓U與信號電流的比值(這個和高中物理中壹樣,R=U/I)。因揚聲器的阻抗是頻率的函數,故阻抗數值的大小隨輸入信號的頻率變化也發生變化。我國國家標準規定的音箱阻抗優選值有4Ω、8Ω、16Ω(國際標準推薦值為8Ω),並規定揚聲器的標稱阻抗為:揚聲器諧振頻率的峰值F0至第二個***振峰F1之間的最低阻抗值。有些國外揚聲器生產廠家,以阻抗特性曲線趨於平坦的壹段定為揚聲器的標稱阻抗。音箱的標稱阻抗與揚聲器的標稱阻抗有所不同,因為音箱內不止壹個揚聲器單元,各單元的性質又不盡相同,另外還有串聯或並聯的分頻網絡,所以標準規定了最低阻抗不得低於標稱阻抗值的80%。
8、靈敏度(單位:分貝dB):音箱的靈敏度是指當給音箱系統中的揚聲器輸入電功率為1W時,在音箱正面各揚聲器單元的幾何中心1m距離處,所測得的聲壓級(聲壓與聲波的振幅及頻率成正比,聲壓級是表示聲壓相對大小的指標)。在這裏需要特別指出的是:靈敏度雖然是音箱的壹個指標,但是與音質、音色無關,它只影響音箱的響度,可用增加輸入功率來提高音箱的響度。
9、效率(用百分數來表示):音箱效率的定義是,音箱輸出的聲功率與輸入的電功率之比(即聲—電轉換的百分比)。日前,市場上銷售的音箱通常標註靈敏度,而有的音箱標註的是效率,卻用分貝值來表示。這種錯誤的標註方式,使壹些消費者對靈敏度和效率這兩項指標產生混淆。音箱的靈敏度和效率這兩項指標與音質、音色無關,更不是考核品質的標準,但靈敏度和效率太低必須增加功放的輸入功率才能達到需要的聲壓級。
音響高、中、低各頻段量感的分布與控制力
這個項目很容易了解,但也很容易產生文字傳達上的誤解。怎麽說呢?大家都會說:這對喇叭的高音太強、低音太少。這就是高、中、低頻段的量感分布。問題出於如果把從20Hz到 20KHz的頻寬?以三段來分的話,那必然會產生「不夠精確」的混淆。到底您的低音是指那裏呢?多低呢?為了讓形容的文字更精確,有必要把20Hz-20kHz的頻寬加以細分。照美國TAS與Stereophile的分法很簡單,他們把高、中、低每段再細分三小段,也就是變成「較低的中頻、中頻、較高的中頻」分法。這種分法就像十二平均律壹般,相當規律化。不過用在中國人身上就產生了壹些翻譯上的小問題,如「較低的中頻」我們稱作「中低頻」還是「低中頻」?那麽較高的低頻呢?「高低頻」嗎?對於中國人而言,老外這種分法恐怕行不通。因此很早以前我便參考樂器的頻寬,以及管弦樂團對聲音的稱呼,將20Hz-20KHz的頻率分為極低頻、低頻、中低頻、中頻、中高頻、高頻、極高頻等七段。這七段的名詞符合壹般中國人的習慣稱呼,而且易記,不會混淆。
極低頻
從20Hz -40Hz這個八度我稱為極低頻。這個頻段內的樂器很少,大概?有低音提琴、低音巴松管、土巴號、管風琴、鋼琴等樂器能夠達到那麽低的音域。由於這段極低頻並不是樂器的最美音域,因此作曲家們也很少將音符寫得那麽低。除非是流行音樂以電子合成器刻意安排,否則極低頻對於音響迷而言實在用處不大。有些人誤認壹件事情,說雖然樂器的基音沒有那麽低,但是泛音可以低至基音以下。其實這是不正確的,因為樂器的基音就是該音最低的音,音?會以二倍、三倍、四倍、五倍…等的往上爬高,而不會有往下的音。這就像您將壹根弦繃緊,弦的全長振動頻率就是基音,二分之壹、三分之壹、四分之壹、五分之壹…等弦長的振動就是泛音。基音與泛音的相加就是樂器的音色。換句話說,小提琴與長笛即使基音(音高)相同,音色也會有不同的表現。
低頻
從40Hz-80Hz這段頻率稱為低頻。這個頻段有什麽樂器呢?大鼓、低音提琴、大提琴、低音巴松管、巴松管、低音伸縮號、低音單簧管、土巴號、法國號等。這個頻段就是構成渾厚低頻基礎的大功臣。通常,壹般人會將這個頻段誤以為是極低頻,因為它聽起來實在已經很低了。如果這個頻段的量感太少,豐潤澎湃的感覺壹定沒有;而且會導致中高頻、高頻的突出,使得聲音失去平衡感,不耐久聽。
中低頻
從80Hz-160Hz之間,我稱為中低頻。這個頻段是臺灣音響迷最頭痛的壹段,因為它是造成耳朵轟轟然的元兇。為什麽這個頻段特別容易有峰值呢?這與小房間的長、寬、高尺?有關。大部份的人為了去除這段惱人的峰值,費盡心力吸收這個頻段,使耳朵不致於轟轟然。可惜,當您耳朵聽起來不致轟轟然時,下邊的低頻與上邊的中頻恐怕都已隨著中低頻的吸收而呈凹陷狀態,而使得聲音變瘦,缺乏豐潤感。更不幸的是大部份的人?因峰值消失而認為這種情形是對的。這就是許多人家裏聲音不夠豐潤的原因之壹。這個頻段中的樂器包括了剛才低頻段中所提及的樂器。對了,定音鼓與男低音也要加上去。
中頻
從160Hz-1280Hz橫跨三個八度(320Hz、640Hz、1280Hz)之間的頻率我稱為中頻。這個頻段幾乎把所有樂器、人聲都包含進去了,所以是最重要的頻段。讀者們對樂器音域的最大誤解也發生在此處。例如小提琴的大半音域都在這個頻段,但壹般人卻誤以為它很高;不要以為女高音音域很高,壹般而言,她的最高音域也才在中頻的上限而已。
從上面的描述中,您壹定也了解這段中頻在音響上是多麽重要了。要這段頻率凹陷,聲音的表現馬上變瘦了。有時,這種瘦很容易被解釋為「假的凝聚」。我相信有非常多的音響迷都處於中頻凹陷的情況而不自知。這個頻段的重要性同時也可以從二音路喇叭的分頻點來分析。壹般二音路喇叭的分頻點大多在2500Hz或3000Hz左右,也就是說,2500Hz以上由高音單體負責,2500Hz以下由中低音單體負責。這2500Hz約莫是1280Hz的二倍,也就是說,為了怕中低音單體在中頻極限處生太大的分頻點失真,設計師們統統把分頻點提高到中頻上限的二倍處,如此壹來,最完美的中頻就可以由中低音單體發出。
如果這種說法無誤,高音單體做什麽用呢?如果您曾經將耳朵貼近高音單體,您就聽到壹片「嘶嘶」的聲,那就是大部份泛音所在。如果沒有高音單體發出嘶嘶的音,單用壹個中低音單體來唱音樂,那必然是晦暗不堪的。當然,如果是三音路設計的喇叭,這段中頻絕大部份會被包含在中音單體中。
中高頻
從1280Hz-2560Hz 稱為中高頻。這個頻段有什麽樂器呢?小提琴約有四分之壹的較高音域在此,中提琴的上限、長笛、單簧管、雙簧管的高音域、短笛的壹半較低音域、鈸、三角鐵等。請註意,小喇叭並不在此頻段域中。其實中高頻很容易辨認,要弦樂群的高音域及木管的高音域都是中高頻。這個頻段很多人都會誤以為是高頻,因此請您特別留意。
高頻
從 2560Hz-5120Hz這段頻域,我稱之為高頻。這段頻域對於樂器演奏而言,已經是很少有機會涉入了。因為除了小提琴的音域上限、鋼琴、短笛高音域以外,其余樂器大多不會出現在這個頻段中。從喇叭的分頻點中,我們可以發現到這段頻域全部都出現在高音單體中。如我前面所言,當您將耳朵靠近高音單體時,您所聽到的不是樂器的聲音,而是壹片嘶嘶聲。從高音單體的表現中,可以再度證明高音單體幾乎很少發出樂器或人聲的基音,它?是發出基音的高倍泛音而已。
極高頻
從5120Hz-20000Hz這麽寬的頻段,我稱之為極高頻。各位可以從高頻就已經很少有樂器出現的事實中,了解到極高頻所容納的盡是樂器與人聲的泛音。壹般樂器的泛音大多是愈高處能量愈小,換句話說,高音單體要制造得很敏銳,能夠清楚的再生非常細微的音。從這裏,發生了壹件困擾喇叭單體制造的事情,那就是要如何兩全其美?什麽是「兩全」?您有沒有想過,假若壹個高音單體為了清楚再生所有細微的泛音,不顧壹切的設計成很小的電流就能推動振膜,那麽同樣由這個高音單體所負責的大能量高頻與中頻極可能就會時常處於失真的狀態,因為這二個頻段的能量要比極高頻大太多了。這也是目前市面上許多喇叭極高頻很清楚,卻容易流於刺耳的原因之壹。 您還記不記得以前的Spentdor SP-1喇叭?它是三音路設計,那三音路呢?中低音單體、高音單體、超高音單體三路。那個超高音單體負責 13000Hz以上的頻率。我記得當時有許多人都「不解」,為什麽SP-1有超高音單體,而聲音卻是那麽的柔呢?應該要很銳利才對呀!現在我想您該了解了吧!SP-1設計著眼點在於使高音單體不會失真,而又能再生極高頻。這就是SP-1聽起來很舒服,具有音樂性的原因之壹。
了解了高、中、低頻段的分段法之後,我們接著要討論量感之外的「控制力」。量感當然是指量的多寡,即是我們說的:高音比較多、低音比較少等。而控制力通常多指「對低頻段與高頻段」的控制力。有些器材低頻松散,有些則具有彈性。我們會說後者有低頻的控制力。有些器材能夠抓得住高頻,讓它不會飆得耳朵難受,我們說它高頻控制力佳。請註意,各頻段量感的多寡並不代表器材真正的好壞,器材之間量感多寡的相互搭配才是重要的。而控制力的好壞就可以說是器材本身的優、劣。