音箱科普,一份最强知识
现在人们常说,生活需要有仪式感,那么到底怎么样的生活,才叫有仪式感呢?我们想象一下这个画面,忙碌了一天回到家之后,打开床头的音箱,不管是在做家务还是在休息,都可以伴随着自己喜欢的音乐进行,这就是仪式感,那么,音箱到底是个什么样的东西,为什么会带给大家满满的幸福感呢,今天就让我来给大家科普一下。
很多小伙伴们不知道音箱和音响有什么本质上的区别,以为只是叫法不一样,其实不然,音响是指音箱+功放+音源系统,是一个整体系统;而音箱作为音响的一部分,它的作用就是把音频的电能转换成一种声能,并把它放射到空间去。它是组成音响系统重要的一部分,主要负责把电信号转换成声音信号传进人们的耳朵里。
市面上有很多各种各样的音箱,其实大都大同小异,我们以小biu家族的小biu音箱为例;最基本的两个部分可以分为扬声器和箱体,跟其他大部分音箱一样的,在多路分音重放使用了至少两只喇叭单元去完成,所以说分频器也是这个系统中必不可少的。当然,有的音箱内还可能有吸音棉、导音管等别的部件,但这些部件并不是任何一只音箱都必须要有的,音箱最基本还是由:喇叭单元、箱体和分频器这三部分组成。
这款biu音箱有它独特的音腔,它采用了u型的导音轨,充分的释放了辐射到音箱内部的低频音波,增强了低音域,使小体积也有大音量。
3.音箱的分类
音箱的分类可分为不同的标准,举个例子:如果是从音箱的大小和放置方式来看,可以分为落地箱和书架箱,落地箱的体积比较大,一般是直接放在地上,可以根据需要装一下减震用的东西,减少摩擦,避免损坏地板和音箱。由于它的箱体容积大,其低频音质比起书架箱来说是比较好的,而且可以输出较高的声压、功率的承载能力也相对强一点,因而适合收听面积较大的公共场合使用,比如举办晚会;举办音乐节的广场等人口比较密集的地方。
书架箱体积较小,通常放在脚架上,特点是摆放灵活,不占空间,不过因为箱内体积的原因,其输出的低频一般来说不及落地箱,适合在像厨房、卧室这种较小的听音环境中使用。
4.音箱的放置
音箱应如何才能达到最好的音效呢? 要知道音箱摆放位置的正确是获得良好音效的因素之一, 所以在摆放时必须注意以下几个问题:
1.两只音箱之间的距离不在1.5米到2米直接,并放置在同一水平线上,音箱的前面不要摆放任何杂物。
2.两个音箱两侧的墙壁在上应保持一致,这样可以使两侧的墙壁对声波产生的反射应相同。3.如果觉得小型音箱的音频不够高,可以将音箱靠近墙角摆放,可以达到扩音的效果。
4.如果觉得音箱产生的声波方向性不够宽,可以向内侧摆放两只音箱。
5.方便户外使用
一般我们买来音箱,都是用于家里或者驾车,出门的时候使用,所以如果有一台小巧便携的音箱,对于我们来说简直太方便了。这款biu音箱,整机的尺寸只有78mm,厚度也不过33mm,还没有手掌大,一个音箱算下来不过124g,可以说尽在掌握之中。出门踏青,准备一个小biu音箱就够了,不要看它小,它内置500mAh的电池,可以连续播放四个小时,续航能力超级强。
可以说是居家,户外旅行的必备神器;它内置了高清的麦克风,采用了智能降噪的技术,在开车的时候,可以通过它的蓝牙功能一键免提,不会让你错过一通电话;如果家里有长辈,让长辈带出去休闲娱乐,也可以说是非常方便的。
6.蓝牙音箱
蓝牙音箱一般是内置了蓝牙芯片,用蓝牙连接取代传统usb连接的音响设备,通过在手机 平板等设备连接蓝牙播放设备,达到方便快捷传输。目前,大多数的蓝牙音箱外形大都像小biu音箱一样小巧轻便,这款音箱用了蓝牙5.0芯片,传输能力强,保障音乐的清晰流畅,也是因为其方便好操作的特点,才会受到消费者和市场的重视接纳,我们在市面上看到的一些比较常见的蓝牙音箱大多数是单声道音箱,不过随着不断发展,也出现了一些音质较好的多声道音箱。
就拿小biu冰箱举例,这款蓝牙音箱具有tws功能,在单独使用的时候,是一款全功能的蓝牙音箱,也可以两台音箱搭配的使用,切换成左右声道分开输出的音箱,左声道为主机,右声道为从机。
拥有一款这样的音箱可以说是非常方便了,既可以组合使用,也可以分开使用。
7.播放模式
现在市场上的智能音箱,大都具有多种播放模式,其中三种最为普及
1支持蓝牙播放:可以使用任何设备进行蓝牙连接,连接后可进行歌曲的传输,传输过程中不会影响音质。
2内存卡储存:最大可支持32GB的内存卡,可以存储将近一万首音乐,可以迎合每个人的音乐品味,此模式一直以来都深受广大群众的欢迎。
3.AUX播放:AUX接口一般指的是音频输入的接口,通俗一点讲就是把音箱当初一个巨大的外扩耳机使用,当你连接手机播放音乐时,音乐会通过音箱播放出来,比较适合不满足于手机播放的音质和音量的朋友。
今天的音箱科普到这里就结束了,有没有给你涨很多知识呢。
扬声器的Q值:Qts,Qms与 Qes
Q值又叫扬声器的品质因素。它表示频响曲线在谐振频率Fo处SPL的尖锐程度,它在一定程度上反应了扬声器振动系统的阻尼状态。扬声器的低频特性通常由扬声器Qts及Fo决定,其中Qts的大小与扬声器单元在Fo处的声压有关,其图如下,Qts值是一个很难理解确很重要的参数,它在一定程度上反应了扬声器振动系统的阻尼状态(即振动衰减的快慢)和共振锐度,那么振动很快停止的叫Qts低,振动不易停止的叫Qts高。Qts值过低时扬声器的输出音压还没到Fo处时就迅速下降,扬声器处于过阻尼状态,造成低频衰减过大;Qts值过高时扬声器的输出音在Fo处会出现一个峰,扬声器处于欠阻尼状态,低频得到过分加强,Qts值越大,峰值越陡。
有几种方法可求得或测得扬声器单元的Qts值。
第一种.Qts值可用此公式求得:Qts = Re/(BL)^2 * √(Mms/Cms)
式中,Re:即音圈的直流阻抗DCR。B:表示扬声器磁间隙中的磁感应密度。L:表示扬声器音圈线的有效长度。Cms:即顺性,振动系统的顺性,即力劲Co的倒数。Mms:即振动系统的等效质量(Mmd)。是以鼓纸、弹波、音圈、防尘盖为主的振动系统等效质量及振动时附加在鼓纸两侧的附加质量(Mmr)之和。
下面介绍怎样测试单体振动系的等效质量Mmd和单体纸盆空气的辐射质量负载和Mmr。
有三种方法可求单体振动系的等效质量Mmd:
①.直接秤重法:直接要求供货商提供相关资料。这种方法不但精确可靠,也是最省时的方法,Mmd是以鼓纸、弹波、音圈、防尘盖为主的等效质量及振动时附加在鼓纸两侧的附加质量Mmr之和 即
Mms=Mmd+Mmr
②.增加质量法(Delta Mass)
首先求Mmd:增加一块经精密测量重量为Ma的粘土于单体的纸盆上,测出此时加重后的Fo即Fsa,为求精确,测试单体要夹紧在悬挂的表面上。所加的重量Ma至少要让单体的谐振频率改变25%才足够,即加重后的谐振频率Fsa等于未加重时的谐振频率Fo的70~75%,不可太轻。Mmd可由下式求得。
Mmd=Ma/[(Fo·Fsa)^2-1] (A)
然后求Mmr(单体空气质量负载):空气有重量而且对纸盆表面质产生压力,在计算振动系统有效质量时必须考虑在内。辐射空气质量负载可籍由纸盆的总表面积计算如下:
Mmr=0.575·Sd^1.5 (B)
由(A)(B)即可得到Mms=Mmd+Mmr,下表列出不同直径单体典型自由大气压下的辐射空气质量负载:
③.Delta Compliance(测试箱)法
采用上述增加质量的方法会使Fsa比单体在自由大气下的谐振频率还要低,如果遇到谐振频率很低的单体,甚至Fsa小于10HZ,会因为到达测试仪器的低频极限而无法测试,Delta Compliance(测试箱)法具有相反的效应使得单体的谐振频率提高,不但容易测量而且所需的测试仪器也不用太高档。
这个测试方法所用的测试箱为密闭式,所有结合处都必须经过不透气处理,同时单体最好口径朝箱内安装,喇叭在外面,如上图。喇叭与测试箱之间不可漏气。音箱尺寸必须提供比自由大气下的谐振频率高50~100% 的改变量。而与Vas有关,如果能从单体获得Vas值,所需要测试箱的体积大约是Vas值的一半。右表列出一些箱的容积和所适用的单体,以便能测试不同尺寸的单体。表中的测试箱总体积为内部容积,加装单体开孔的容积。而将这些容积可乘以1.02,以便将纸盆前方的体积估算进去。用测试Fo同样的方法可测出音箱的谐振频率Fc,计算音箱的顺性Cmb:
Cmb=Vab/1.42·E^5·Sd^2 (米/牛顿)
式中Vab单位为立方米,Sd单位为平方米,Mmd可由下式求得
式中Cmb单位为米/牛顿(M/N),Mmr单位为公斤(Kg )。而Mms= Mmd+Mmr
由以上可知,扬声器的Qts值与很多因素有关,我们可以利用这些因素来适当地控制扬声器的Qts值。扬声器的Qts值与扬声器单元的振动系统等效质量的平方根成正比,而与振动系统的顺性的平方根成反比,改变扬声器单元振动系统的等效质量和振动系统的顺性可在一定程度上可控制扬声器的Qts值;由于扬声器的Qts值还与扬声器磁间隙中的磁感应密度的平方成正比,因此改变扬声器磁间隙中的磁感应密度可更有效地改变扬声器的Qts值。目前大多数用此种方法。虽然用上式可直接计算扬声器的Qts值,但由于公式中的一些参数测试起来比较麻烦,所以扬声器的Qts值大多由以下公式求得:
第二种 Z1^2 =(Zmax^2+Re^2)/2
Qms= Fo/(F2-F1) Qo= Qms·Re/Zmax
Qts = Fo/(F2-F1)·Re/Zmax = Fo/△F·Re/Zmax
式中,Fo:指扬声器单元的谐振频率。Re:即被测扬声器音圈的直流阻抗DCR。F1和F2:指被测扬声器谐振频率Fo两侧当阻抗值下降至最大阻抗值Zmax的0.707倍时的频率,即图中Z1对应点的频率。
有几个重要Qts值需要记一下:
1.Qts=1/√4 =0.5 2. Qts=1/√3 =0.577 3. Qts=1/√2 =0.707
第一种方法可以得到更可靠的结果,第二种方法受到单体鼓纸折环非线性的影响,而且阻抗曲线尖峰的尖锐程度和形状都有很大关系。所以建议尽量使用第一种方法,下面还有第三种方法。
第三种方法按下列步骤进行:
a.测出单体音圈的直流阻抗Re,尽量精确。
b.选择一个接近Re的电阻Rc(对于Re=6.5Ω而言,8Ω的电阻已够接近了)
c.连接电阻R到测试端,而且把信号发生器的频率调整到Fo的位置,在这个位置特别注意记下电压值,因为以下的数据读取都是在这个相同的标准电压下。它的绝对值并不重要,只要在每个步骤保持标准电压就行了。如果测试仪器允许的话,100mV的范围可提供相当好的测试结果。如果不行把电压加到0.2~0.7V也可。在Fo的标准电压下量出电流Ir:
d.计算:Ie=Ic·Rc/Re (Ie为音圈的电流)
e.取下Rc,把单元换上去并置于半空中,调整音频率发生器来找出电流的最低点,应该是Fo的位置,而Fo上最低的电流为Io。
f.计算:r=Ie/Io Ir=√(Ie·Io)
g.找出标准电压下电流等于Ir的阻抗尖峰两侧频率F1,F2,(如上图)籍由这两个频率透过下式可以检查得到的Fo是否精准。
Fo= √(F1·F2)
如果Fo的测量值与计算值不超过1Hz,则可视为可信的测量值。
h.计算:Qms= Fo· √ro /(F2-F1)
Qes= Qms/(ro-1)
Qts= Qes·Qms/(Qes+Qms)
第三种方法按下列步骤进行:
a.测出谐振频率处的阻抗Zmax,减去音圈的电阻Re,得到Res,单位为Ω。
Res=Zmax-Re
b.计算Qms:Qms= Res/2πFo BL^2Cms
其中BL单位为特斯拉·米,Cms单位为米/牛顿
c.计算Qes:Qes= Re/2πFo BL^2Cms
其中BL单位为特斯拉·米,Cms单位为米/牛顿
d.可由下式计算Qts:Qts= Qes·Qms/(Qes+Qms)
其它还有一些测喇叭单元的Q值的测试软件,如LMS、CLIO、MLSSA、LEAP 等软件,其测试原理一般也以质量法和容积法为主。
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