一、頻率范圍
從聲學的角度來說,聲音是以波的形式存在并且傳播的,而波是振蕩的,因此波的單位是Hz(每秒鐘振蕩的次數)。聲波的Hz數值越小,聲音就越響;Hz值越大,聲音就越小。從人耳的結構而言,理論上最輕聽到20KHz的聲音(但在現實生活中幾乎很少存在)。音箱的頻響范圍是指該音箱在音頻信號重放時,在額定功率狀態下并在指定的幅度變化范圍內音箱所能重放音頻信號的頻響寬度。通俗的說,就是音箱所能發出的最低音和最高音之間的范圍。
音箱的重放頻率范圍最理想的是均勻重放人耳的可聽頻率范圍,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,一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,20HZ~20KHZ更好。
二、頻率響應
是指將一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后隨頻率而變的現象,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”,相位滯后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。這項指標也是考核音箱品質優劣的一個重要指標,該分貝值越小,說明音箱的頻率響應曲線越平坦,失真越小。
三、指向性
指向性用來描述揚聲器將聲波輻射到空間各個方向去的能力,它一般用聲壓級隨輻射角度變化的曲線表示。指向性通常有兩種表示方法:一種是在揚聲器頻響曲線上標出幾個角度如0度、30度、60度時頻響曲線的變化,通過它與0度時頻率的對比看出聲壓級變化的情況。這種頻響曲線稱為指向性頻率曲線。另一種以極坐標形式表示,它是以揚聲器位置為原點,用極坐標畫出某些頻率的指向性圖,從它可以形象地看出某些頻率的指向性。
揚聲器的指向性與頻率有關,一般頻率(如300Hz以下)沒有明顯指向性。高頻時,由于聲波波長較短,指向性會變得尖銳,因此有些音箱在不同方向排列幾個高頻單元,以改善指向性。指向性還與揚聲器的口徑有關,一般口徑大時,指向性比較尖銳,口徑小時,指向性就比較寬。
四、失真
揚聲器不能把原來的聲音逼真地重放出來的現象叫失真,失真又分為以下三種:
(一)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。
(二)互調失真,我們知道揚聲器是一個非線性器件,在重放聲源的過程中,由于磁隙的磁場不均勻性及支撐系統的非線性變形因素,會產生一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一起加到揚聲器上時,又會調制產生另一種新的頻率。另外,音樂信號并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里,除原信號外,還出現了兩個原信號里沒有的新頻率,這種失真為互調失真。其主要影響的是音高(亦稱音調)。
(三)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一種傳輸波形失真。由于揚聲器存在一定的質量慣性,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。這一指標的好壞,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。
五、標注功率
音箱上所標注的功率,國際上流行兩種標注方法:
(一)長期功率或額定功率,前者是指額定頻率范圍內給揚聲器輸入一個規定的模擬信號,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。后者是指在額定頻率范圍內給揚聲器輸入一個邊疆正弦波信號,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。
(二)最大承受功率,起源于德國工業標準(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。
六、標稱阻抗
音箱的標稱阻抗是用以與功率放大器輸出相配接的阻抗值,可用直流電阻表在音箱兩端測出的阻值近似表示(一般約偏小30%),常見的有16歐、8歐、6歐和4歐,國內音箱多采用8歐,進口音箱多采用4歐或6歐。標稱阻抗在現行標準中多稱額定阻抗。
不過,也有些國外揚聲器生產廠家,以阻抗特性曲線趨于平坦的一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,因為音箱內不止一個揚聲器單元,各單元的性質又不盡相同,另外還有串聯或并聯的分頻網絡,所以標準規定了最低阻抗不得低于標稱阻抗值的80%。
七、靈敏度
靈敏度的定義是:在音箱輸入端加入功率為1W的電信號時,在參考點1米處產生的聲壓級,單位用dB表示。在相同的條件下,靈敏度高的音箱聽起來聲音較大,不過靈敏度過高也會導致揚聲器的動態范圍下降,靈敏度過低,會因推動功率過大造成浪費。揚聲器的靈敏度值分布在70-115dB之間,為了減輕功放的負擔,專業音箱的靈敏度較高,一般為98-110dB。
在音箱制作中,揚聲器的靈敏度是一個值得重視的參數,各揚聲器單元在各自負責重放的頻段內靈敏度必須基本一致,以使整個音箱在重放時高、中、低音的平衡。特別是對立體聲音箱,左右聲道使用的單元都必須經過嚴格的篩選、匹配。
八、效率
音箱的效率是由揚聲器的效率決定的,揚聲器的效率是揚聲器輸入電功率與總輸出聲功率之比,紙盆式揚聲器的效率一般小于10%。由于計算揚聲器的效率費時費力,所以常用揚聲器的靈敏度來估算揚聲器的效率,靈敏度高的揚聲器,其效率一般也比較高。但音箱效率過高同樣會導致動態范圍下降,所以,只能在保證音質的前提下追求效率。