DOC《扩声音响系统的组成和分类》

其中语言的频谱范围约为150Hz~4kHz左右;

各种音乐的频谱范围可达40Hz~18kHz;

各频谱的能量分布以低音和中低音最大,中高音次之,高音最小(约为中、低音的1/10左右).要使扬声器能重放出这些随机信号,确保重放出的声音优美动听、逼真自然,必须具有足够宽广的频率响应特性,足够的声压级和大的信号动态范围.我们还希望能用相对较小的信号功率输入获得足够大的声压级输出,即要求扬声器具有高的电――声转换效率――高的声压灵敏度(SPL).此外,我们还要求扬声器在输入过载的情况下不会立即损坏,即要有高的工作可靠性. 用户要求性能价格比高的产品.最后还要考虑产品的配套方式、外形结构和吊挂方法等条件. 扬声箱的技术参数很多,在选用时必须重点考虑以下几个主要技术参数: 扬声器箱的声压灵敏度(SPL)和最大声压级(SPLmax) 扬声器箱的声压灵敏度SPL是指向扬声器箱输入1W电信号功率(粉红噪声功率),在它前方的轴线上1m的地方测得的声压级. 如果两种扬声器的声压灵敏度相差3dB,那么,在同样的距离上达到同样的声压级,SPL高的扬声器箱使用的数量比SPL低的扬声器箱数量少,使用功放的数量也可相应减少,有效地降低了系统造价和减少声源之间的干扰.扬声器的声压灵敏度实际上是一种电――声转换效率的体现.由于各种器牌的扬声器箱及其使用的扬声器单元采用的设计、选用的材料和生产制造工艺等诸方面的差异,因此SPL的差异也很大. 扬声器箱的实际功率承受能力远大于1W,一般都在100~2000W之间,因此实际使用时都可输入这个允许的功率――标称功率(AES-2 国际标准).当扬声器输入这个标称功率时,在其前方轴线上1m处测得的声压级,我们称为最大声压级,用SPLmax表示.这个SPLmax是我们实际中可使用的最大声压级.例如一个扬声器的声压灵敏度SPL=100dB,1W,1m,扬声器箱的最大输入功率(AES-2)为1000W,则SPLmax=SPL+30dB(1000W的分贝功率值)=100dB+30dB=130dB,1m.如果在服务区内这个声压级还不能满足要求,那么可用增加同样型号的扬声器箱提高声压级或改用更大功率或更大SPL的其他型号的扬声器箱. 注意:两个相同声压级的扬声器箱叠积合成时,其合成声压级仅增加3dB,例:1个音箱――SPL合成声压级90dB;

2个音箱――93dB;

4个音箱――96dB;

8个音箱――99dB. 这里引出了一个性能价格比的经济核算问题.例如一个SPL1=90dB的扬声器箱,单价为5000元,另一种音箱的SPL2=99dB,价格为2万元,如果系统要求达到99dB的声压级,那么SPL低的扬声器箱要用8个,还需用8倍的功率推动,增加了投资成本.因此不能简单地以扬声器数量的多少来判断能达到的声压级大小和系统的好坏.用叠积扬声器的数量来提高声压级的方法是不可取的,它不仅增加了投资成本,而且使音质变坏(各音箱之间的声音干扰产生梳状滤波器特性). 2分类(2 路系统)和3分类(3路系统)的区别 音频信号的频谱范围很宽,任何一种扬声器单元都无法满足音乐重放的要求.因为一般12in以上大口径的扬声器单元,低音特性很好,失真不大,但超过1.5kHz以上的声音信号,它就无能为力了;

1~2in的高音扬声器单元(或高音压缩驱动器)重放3kHz以上的声音信号性能很能好,但无法播放中音和低音信号.为此,由低音、中音和高音三种不同频率响应特性组成的 全音域 扬声器箱诞生了.这种3路(3分频)扬声器箱使用了3种不同频率响应特性的扬声器单元,因此必然有两个频率交叉点(俗称分频点),分频点的频度位置与使用的扬声器单元特性有关,如果分频点的设置与扬声器单元的频响特性不相符,就会使合成的频率特性出现凹凸起伏,影响放音音质,因此扬声器箱的分频器设计和制造也是不可忽视的关键问题. 3路扬声器系统的频响特性平坦、音质自然悦耳,尤其是对人声的表现能力更为出色,因此用在一些要求较高的文艺演出使用的扩声系统中,是音乐厅、歌舞厅和剧院扩声系统的最佳选择. 2路扬声器系统省掉了一个中频扬声器单元,采用了一种折衷的方法,把低频扬声器单元的频率特性向上移动,高频扬声器单元的频率特性向下移动,通过分频器把这两种频率特性巧妙的衔接起来.2路扬声器系统的结构简单,省掉了一个中音单元,体积也较小些,价格当然也便宜不小,但它的高频和低频特性范围不免减少了一些,对人声的表现能力也略差些.它广泛使用于各类舞厅和迪斯科厅. 由于音乐中的低音能量很大,尽管全音域扬声器箱的频谱特性很宽很平坦,但低音力度仍然不能满足文艺演出和歌舞厅等使用的要求,因此通常还需专门增加15in以上大口径的超低音扬声器箱,使系统的低音力度更大,声音更丰满、更柔和.如果系统中已使用了3分频扬声器系统,那么增加超低音扬声器箱后,就成为性能十分完美的4路(4分频)系统了. 扬声器箱指向特性的应用 扬声器箱发出的声音在低频段(低于250Hz)是无方向性的,即在各方向均匀传播.但在中、高音频段时,声音的传播呈现较强的方向性,这个指向特性(各类音箱均不相同)在系统设计中可加以利用.优良的恒定指向特性可在扩声现场把声波集中到听众区,避开声波强烈的反射面和多声源引起的声波相互干扰,有利于提高声音的清晰度. 扬声器的指向特性可用 指向性指数DI 来表示,它的含意是在扬声器轴线方向上某一点的声压级与在该点上一个没有反射面的全向辐射的点声源辐射相等,功率产生的声压级之差.它与扬声器辐射相等.功率产生的声压级之差.它与扬声器的辐射频率有关,可用极坐标画