電子分頻2.0好? 有源音箱認識誤區剖析

2021-01-05 中關村在線

    [中關村在線音頻頻道原創]在上周我們為大家介紹了有源多媒體音箱的一些入門知識,為大家普及了關於2.0聲道的音箱同2.1聲道音箱之間有什麼區別,詳情請見《2.1還是2.0 談如何選擇有源多媒體音箱》,相信大家已經對於多媒體音箱的基本種類擁有了一個基礎的了解。但我想僅僅這一點入門知識還是不夠的,並不足以讓大家能夠完全挑選到自己合適的多媒體音箱。

    並且僅僅從上面的知識拉愛看,還可能會對大家認知造成一些誤會,那就是2.0聲道的音箱就一定要比2.1聲道的好,這就是絕對的嗎?我相信稍微了解一些多媒體音箱的人們都會有這個看法,但事實可能並不一定就是大家想像的那樣。作為電腦必備的聆聽工具,多媒體音箱可以說與我們天天見面,可能會有一些音樂愛好者們是比較了解多媒體音箱產品,但在對於這些有源音箱的認知方面可能存在的誤區卻不僅僅以上這一點。


電子分頻2.0好? 有源音箱認識誤區剖析

    本文我們將會深入一些,皆在儘量保證能夠為大家解除這些常見的誤區,讓大家對於多媒體音箱的認識更進一步,以便讓大家能夠完全靠自己來選擇到更為適合自己的有源音箱使用。


  
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    我們在上篇文章中主要就為大家闡述了2.0聲道和2.1聲道的多媒體音箱產品之間的區別,並且我們也指出了為什麼2.0聲道的音箱更適合聆聽音樂,而2.1聲道的音箱則欣賞電影比較合適。但是我們忽略了一個比較重要的問題,就是價格,雖然一般2.1聲道的音箱並不盡人意,但那只是相對來說比較低端的產品,好的2.1聲道音響其實還是比較出色的。


較為高級的2.1聲道多媒體音箱

    2.0聲道和2.1聲道的音響各有長短之處,我們在此也並不是非要拿雞蛋撞石頭,但真就是比音質的話,它們之間的優劣勢也是並不相同的。我們知道2.0音箱一般是兩分頻雙單元配置,在設計頻率範圍內通過調節分頻器和導向管,聲壓取向會相對容易調節。2.0聲道的音響優點在於中頻出色,聲音聽起來更加順暢自然,欣賞音樂無疑是更加合適的,但低頻方面一直是2.0聲道音箱比較難以做到的。


2.0聲道多媒體音箱

    2.0聲道音箱的低頻延伸往往並不是特別好,通過二級倒相以及迷宮等特殊設計的箱體結構雖然能夠改善低頻下潛的能力,但卻犧牲了瞬態響應的能力,還是擁有較大缺陷的。但2.1聲道音箱在低頻方面無疑就更加美妙了,採用大低音單元的2.1聲道音響在低頻方面的優勢也是大家耳目共睹的,尤其是靠諧振原理工作的ASW或聲質量型低音箱,能以較小的體積就獲得不錯的低音效果。


低端2.1聲道多媒體音箱

    其實2.1聲道設計的初衷是為了讓低音表現更加深沉並烘託出更好的氣氛,衛星箱體仍然還是音樂信號重播的主體,其實這樣設計並沒有什麼不好的。只是很多低端產品本末倒置,將低音過分渲染,而衛星箱則擺在了附屬的位置,這樣的聲音必然不會是理想的。所以在大多數人們看來2.1聲道的音箱也確實不盡任意,但設計優良的高端2.1音箱其實還是非常好的,出色的2.1系統能夠獲得比2.0更好的低音表現,並且音質也並不會比2.0差。

    關於分頻器的作用,我們在之前的一篇文章中也為大家做過詳細的介紹,詳情請見《電子分頻or功率分頻 音箱分頻基礎解析》。不論是高音單元還是低音單元本身的頻響曲線都不是平坦的,為了避免可能的頻段重合讓它們協調工作就需要分頻器來實現,可以說能不能發出好的聲音並不一定都是單元決定,分頻器也是起到非常關鍵作用的,或者說佔有比較主要的地位。


兩分頻音箱中高低音單元頻響曲線的組合示意圖

    我們常見的分頻有功率分頻和電子分頻兩種,功率分頻是比較傳統的設計,它主要採用電容和電感元件組成,通過電感和電容的濾波作用實現低通和高通最終達到分頻目的,位於功率放大器之後,又稱作是感容分頻。功率分頻器安裝起來還是比較簡單的,有源和無源的音箱都可以使用它;但本身它也存在一定劣勢,比如本身消耗功率會產生交叉失真,不利於調音並且功率分頻器的成本也在不斷上升,這也使得電子分頻器開始不斷普及起來。


兩分頻功率分頻器

    而電子分頻則是位於放大器之前,一般被集成在功放電路中並不會獨立存在,實際上它是一種信號分頻,通過各自的功放將各頻段信號放大再分別輸送至揚聲器單元實現分頻。功率分頻功率損耗基本可以忽略不計,揚聲器之間幹擾小,調音也更加直觀便利。但它的運行原理決定著電路設計複雜,一般同功放系統集成在一起,可玩性也不是很大。


電子分頻前級與音調電路

    所以電子分頻和功率分頻並不一樣,電子分頻功放直驅揚聲器,沒有損耗小,阻、容元件更換也更為方便,分頻點調節靈活。而功率分頻可以調節功率分頻器的Q值來獲得與揚聲器單元最佳匹配,並且可以通過靈活調整分頻器,更換不同的分頻線圈和電容來達到調音的目的。

  
採用功率分頻器和電子分頻器的音箱

    分頻器本身的價值其實並不在於使用了什麼樣的技術,而是與揚聲器能夠達到一個什麼樣的配合程度,所以單獨討論哪種分頻器的好壞是沒有什麼太大意義的。但聲音出來的效果,我們卻可以得到一個比較客觀的評價,所以在分頻後的音質,才是我們更加應該關注的東西。

    或許對於高階分頻這個概念大多數小白用戶是接觸不到的,但對於音箱發燒友應該是比較關心的問題,分頻器的幾分頻、幾階濾波是他們購買分頻器的時候很關注的問題。比如他們很多人都覺得分頻器的濾波階數越高越好,至於分頻器的設計是否合理、是不是能夠更好地匹配自己的單元卻很少有人關心。那麼高階分頻的音箱就一定是個好音箱嗎?


功率分頻器

    因為很多人們認為分頻器的濾波階數高可以得到更陡峭的衰減特性,所以單元之間的幹擾就會更小一些,因此多階濾波器被很多發燒友們所認同。電子器件對通過的交流信號是有相移的,每一階的極限相移量是90度,這樣的話四階濾波器在它的工作頻帶範圍內可以產生360度相移,高低音單元的相位就必須銜接很好,不然稍有錯位就會產生谷峰。相位銜接不當並且劇烈變化會產生嚴重失真,聲音的定位和聲場表現也更糟糕了,但事實上相位很好地銜接是一件非常麻煩的事兒。


功率分頻器

    實際上比較理想的是採用二階濾波,而不是三階、四階濾波,因為標準二階濾波衰減的斜率為12dB,在正常情況下是非常足夠的,並且二階濾波最大相位180度比較容易對接,失真會更小,高階分頻並不一定都能夠獲得好的效果。一款音箱的分頻器應該是針對這款音箱的單元而量身定做的,其實並沒有一個完全通用的方案。


電子分頻器

    每一款揚聲器由於設計、製作方面都擁有很大差異,所以表現出來的聲壓、阻抗以及相位等特性都擁有很大不同,而分頻器的設計正是應該考慮到這些因素並且充分綜合在一起來設計。將單元的特性充分發揮並有效抑制其缺點的分頻器才是更好的,而廠商大肆宣揚高階分頻給人們造成的這種誤區,令人們盲目追求高階分頻事實上意義並不是很大。

    這個問題就不僅僅是存在於多媒體音箱的領域中了,事實上並不只是桌面有源音箱的音樂愛好者,甚至是一些高端HiFi器材黨們都會認為環形的變壓器會比方形(EI)的變壓器好,理由是環形變壓器內阻小、導磁率更好,但事實其實也並不完全是這樣的。


音箱中的環形變壓器

    環形變壓器的線圈均勻地纏繞在鐵芯上,並不存在氣隙,所以理論上來說漏磁的現象比較少,也不會出現線圈的輻射。但所謂的無漏磁僅僅是人們的一種不正確認識,因為環形變壓器漏磁低的現象只會在電波形為嚴格正弦波時才成立,但因為無氣隙存在抗飽和能力並不出色,當市電存在直流的成分時就會出現很強的漏磁現象。而很多地區的市電波形畸變是比較嚴重的,所以很多人們在使用環形變壓器的時候並不會感覺比方形變壓器好,甚至更差了。


音箱中的環形變壓器

    另外環形變壓器在引線處會出現一定漏磁,所以它的漏磁也存在一定方向性,裝機時旋轉變壓器在某個角度上能夠獲得最高的信噪比。實際上很多環形變壓器為了避免出現強烈磁飽和失真,會採用矽鋼帶纏繞留有一定氣隙。好的環形變壓器應該是這樣,不過很多市售的變壓器會為了降低成本而偷工減料,使用多條矽鋼帶拼接或者更差的邊角料纏繞,這樣的變壓器漏磁現象會比較嚴重,自然比較差勁。


音箱中的EI變壓器

    我們再來看看方形變壓器,這種變壓器在抗磁飽和現象上其實是明顯好於環形變壓器的,其存在的內阻問題則可以通過使用適當線徑的漆包線以及使用優質鐵芯或者改變線圈纏繞的方式來得以解決。在很多出色的傳統HiFi系統中,方形的變壓器是比較常見的,其實它的性能並不比環形變壓器差,尤其是在工藝品質無法得以最好保證的情況下,選擇使用環形變壓器會更加保險一些。


音箱中的EI變壓器

寫在最後:

    通過上面的闡述我們能夠看出,對於有源多媒體音箱中大家經常會存在的一些認識其實並不一定都是正確的,而經過這些知識的普及相信大家也已經對於多媒體音箱有了一個更為深入的認識。或許在讀完這篇文章後,大家就已經對於多媒體音箱有了一個比較全面的了解,但在接下來,我們還會推出實戰性的文章,來同大家討論一下具體應該如何去選擇多媒體音箱,請大家繼續關注本頻道的後續更多精彩內容。


  
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