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再谈扬声器指标一致性

 

笔者曾提到过扬声器的高一致性远比高指标更重要的话题,很差的一致性(指标误差范围大)意味着品质(无论优质劣质)无法复制,即:品质倾向随机化。最严重的情况是:产品设计师花费了数月甚至更长时间打造的作品,就因为很差的一致性换来的却是白忙一场。对于扬声器系统设计师来讲,他可以接受1000只一样差的扬声器,也绝不愿接受1000只质量参差不齐的扬声器。有的厂家在检测扬声器的一致性时,往往只注重幅频响应特性的一致性,而忽略了相频响应的一致性,这也是为什么不少扬声器系统在分频点处常常会出现削弱抵消状态的原因之一。

熟悉声学基本原理的音频工程师都知道,影响分频点幅频响应的因素不仅仅是由扬声器单体的幅频响应决定,扬声器单体的幅频响应仅仅能够说明扬声器是否具备有效的电声转换能力,如果是独立工作倒是不必十分在意相频响应特性问题,但是一旦与其他扬声器协同工作时,扬声器单体的相频响应特性则显得十分重要,它将影响到分频点是否能够良好叠加的问题。

比如当扬声器系统研发工程师在设计一款二分频扬声器系统时,在分频点处的高低音扬声器的相移差值为0°,分频点处于理想的+6dB叠加状态,但是在批量制造中,由于扬声器单体的相频响应特性一致性不良(特别是分频点附近),如果高低音扬声器在分频点处的的相移差值为90°,分频点只有+3dB叠加状态。以下图表罗列了几个典型值供参考:

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我们知道音柱、线阵列等类型的产品,都是建立在线声源理论基础上的产物。而经典线声源理论概念中就提到了上述的问题:连续同相位、等声强。

注意,是“连续同相位”!如果同型号扬声器的相频响应特性存在较大差异,那么即使扬声器单体幅频响应一致性良好,但是在一列扬声器中依然会存在合成幅频响应削弱现象。

此时,由于需要协同作战的不只是工作在不同频段的扬声器之间,还包括了工作在相同频段的扬声器之间,因此,由于扬声器单体相频响应特性的差异,其导致的结果不只是发生在分频点处,还包括非分频点处。最终,由于相频响应的一致性问题的存在,以至于扬声器系统的整体合成幅频响应一致性同样变得难以保证。

影响一致性的主要因素有:材料筛选、制作工艺、成品检测等三大环节,每一个环节都必须严格把关,品质批量化才有保障。

2019年10月16日 09:51
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