關於喇叭驅動單元的骨灰級討論

2020-12-05 慧聰音響燈光網

譯註: 這是一個德國發燒人士寫的, 感覺很不錯, 雖然作者提的兩點都很簡單, 但我想對幾十年經驗的喇叭工程師來說可能都是非常有益的,做了那麼些年喇叭,看了後有種如夢初醒的感覺, 故把它翻譯出來, 以饗讀者.( -

正如我在以前的篇章裡說的那樣, 當失真機制消除時, 那就一定會有好的聲音!對喇叭單元來說也是一樣

很不幸,我有一種感覺, 今天的喇叭單體設計師看上去根本沒有什麼主見, 他們根本不知道自己在幹什麼.在早些年, 喇叭生產廠商和設計者總會仔細聽他們設計好的喇叭, 如果聽起來感覺不好, 則肯定是哪裡設計錯了. 而今天他們則依賴消聲室的測量,大部分人更相信他們無聊的測試結果而甚於實際聆聽.同樣地, 喇叭單元的技術指標說明書也只給你一些無用的數字, 而不是告訴你至關重要的結構設計特徵.實際上, 關於喇叭只有兩個最重要的失真機制, 但是你幾乎不可能找到一個現代的喇叭產品, 含有以避免這兩種簡單的失真為目的的設計(當然有極少數例外)1) 錯誤的材料!喇叭振盆和音圈骨架材料對喇叭音質的影響比喇叭振盆的幾何尺寸,支架帶來的影響更重要. 對振盆和音圈骨架來說,最好聽聲音用的材料就是紙.再也沒有比使用鋁, 鈦, 聚丙烯(PP), 陶瓷去做紙盆更為荒唐可笑的事情了. 那根本行不通的. 呵呵,但有些人不這麼想用這些不合適材料做出的東西唯一能做的事就是讓你神經質.用這些不合適材料做出來的喇叭必須使用非常複雜的分頻器才能避免你聽在音樂時持續嘔吐. 注: 在高通壓縮驅動單元上, 如果號筒用的材料非常精細, 當聲音在號筒內經過多次反射,匹配了號筒材料的振動特性之後, 鋁與鈦振膜仍然可以聽上去很不錯.其實,你仍然可以找到用一些非塑料化材料而是紙盆做的喇叭, 但這些喇叭中大多數有一個鋁骨架或塑料骨架(例如Kapton)的音圈.鋁和Kapton對散熱和耐熱是非常好的, 所以你可以用這些材料來做一個低檔次的大功率喇叭, 但如果你不能忍受聽這些垃圾, 功率再大又有什麼用?圖一如果不是有一個鋁音圈將會是音質非常優秀的喇叭. 儘管能夠散熱, 用鋁管音圈做的喇叭總聽起來有種金屬片振動聲, 當然如果你只用來聽鋼弦吉它這時它就有用武之地了 圖二, 讓我們再來看看這個用Kapton音圈的喇叭, 比鋁音圈會好, 但也不是自然的聲音, 實際上它聽起來…像塑料發出來的.圖三, 用Nomex音圈骨架做的喇叭可以獲得高質量的音質,並且散熱比紙管要好. 對很多喇叭應用來說Nomex是一種理想的音圈骨架材料(特別是對低音或中音單體來說), 很不幸, 它至今很少被用到(除了一些非常著名的廠商, 如Celestion吉它喇叭).

當需要最高的音質(功率要求不高)時, 就得選擇紙. 看下面這張圖, 這個1950年做的收音機喇叭它的振膜和音圈管都是用紙做的,真是完美.另外一些仍然用紙做振盆和音圈管的廠商有Lowther, Fostex FE系列和一些廉價的中國喇叭. 見下圖.圖中的這些喇叭是用了小紙管音圈, 紙質盆, 泡沫折環, 漂亮的相位塞, 小磁體,小熱耗型的喇叭,因為它們沒有失真機制, 它們可以不要任何分頻器. 頂上的紙盆高音只用一隻電容來加以保護.

2) 空腔

對喇叭來說第二個重要的失真機制就是空腔造成的.空腔產生諧振所以他們徹底地搞壞了那些其他地方設計都很精細的喇叭.看下面這張圖描述的就是可以在一隻現代喇叭裡找到的空腔(藍色部分)

今天的大部分喇叭都是使用鐵氧體磁鐵的, 所以在T鐵芯柱與和磁鋼間會有相當大的一塊空腔, 因為每一塊小空間或空腔都有他們自己的諧振模式, 躲在音圈後面(在磁路結構裡)的空腔會產生失真.這種失真的特性是一種無任何價值的, 尖厲的金屬聲. 這種失真通過音圈後可以很容易地被識別出來, 作為結果, 在頻響曲線上產生尖峰.

使用了鋁鎳鈷(AlNiCo)和釹鐵硼(NdFeB)的磁路通常來說沒有空腔或空腔很小—-看下面的例子:什麼才是一個好磁路應該看上去的樣子.在音圈的前面,T鐵芯柱和防塵帽之間還有另外一個空腔. 有了這個玩意後音箱在頻響曲線上也會產生一個諧振峰. 它能阻止喇叭精確重現音樂信號.這種失真的性質很大程度上取決於防塵帽的大小(小點的帽子更好)和音圈骨架材料. 不管怎麼樣,防塵帽都會把聲音弄得模糊, 它阻止了聲相的清晰聚焦.如果空腔足夠小, 小到諧振頻率都上到20kHz開外了, 這種問題很大程度地得到解決.一個相位塞(材料用塗漆的木頭做的是最好的!)是一個簡單又有效果的措施來消除前端空腔效應. 如下圖所示, 修改了以後的Fostex FE164喇叭.如果需要防塵, 解決空腔問題也可以用只一聲透射材料—-例如編織紗做的防塵帽來代替. 今天也可以找到這種設計—如Celestion的Vintage30和Greenback吉它喇叭

如此讓我們來總結一下:任何喇叭, 消除了音圈前面和後面的空腔,並且使用了紙質振盆和紙管音圈的喇叭都會好聽!任何喇叭!就這麼簡單.做一隻聲音非常好聽的喇叭很容易嗎?當然!!!一個完美的喇叭單體

一個完美的喇叭單體使用了非塑料材質的紙盆,一個紙管或Nomex管的音圈,它可以用任何一種磁鐵, 但避免磁路結構中空腔的出現.一個完美的喇叭也總是不帶防塵帽,但是有相位塞(木質),恰好填掉音圈前的空腔. 如果必須防塵,聲透射材料會與一個短相位塞一起結合使用.見下圖,正確的喇叭結構.它避免了空腔的形成.以上討論的喇叭,並不昂貴,也並不需要精確複雜的分頻器, 因為主要失真已經被避免了.

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