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音箱科普系列—音箱分频类型及优缺点,声音有些什么区别

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把自己的系列文章转过来,希望大家喜欢!
音箱是一套音响系统的灵魂,对系统声音起决定性的作用。许多音响入门爱好者在选择音箱时都会很迷茫,不知道该如何判断音箱的好坏及看音箱的参数。本文希望用尽可能详尽的讲解音箱市面上的音箱类型,以及其主要的声音特点,希望有利大家选择自己心仪的音箱。
如果你有不同见解,欢迎就事论事的讨论,不欢迎凭想向给立场的喷,谢谢!
对音响系统而言,适合你的才是最好的!再好的音箱没有合适的周边和环境,也会发出垃圾一般的声音的。音响系统是一个,瓶颈才是决定系统声音的关键。
另外,每一种音箱形式虽然各有自己的优点和缺点,但这些优点和缺点都只是通常的情况,例外情况是经常的事,不能一刀切一概而论。更不存在哪种音箱形式就音质一定好或差的情况,每一种音箱形式都有好有坏。做得好,一只全频音箱也可以发出美妙的声音;做得不好,任何形式都可能出垃圾声。因此,在选择时形式及声音特点只能做参考。举个栗子,姚明郭敬明都是中国人黄种人,你不能一听说是黄种人平均身高比欧美人矮就得出姚明个子矮的结论。或者看见中国人平均身高170cm就以认郭敬明也有170cm的结论。

一、按分频形式来分
音箱按分频形式可以分为全频音箱、同轴音箱、二分频音箱、三分频及以上音箱几种。
a. 全频音箱
顾名思义,全频音箱就是一只单元负责音乐全部频率的重播。以前的组合音响、多媒体多用这种音箱形式(很多2.1系统主音箱也是全频音箱)。它的优点缺点都会非常明显。
全频音箱的主要优点有:
结构简单、调试容易、成本低,这个不用多说。另一方面就是它的中频人声比较容易做好、音色比较统一。因为它没有分频器和分频点的干扰,一只单元负责全频段的声音,因此这种喇叭单元只要不太差,中频人声可以做得出色,甚至中高频段的声音也可以做得很好。
近场声场定位好,这是因为它是点声源,其声场定位也比普通的分频音箱更容易做好。另外就是效率高,易于驱动。
但全频音箱的缺点也非常的明显,它的主要缺点是两端延伸差,这是由于一只单元负责整个全频段,高低频都需要照顾到。因此通常全频音箱的高低频延伸都不如同口径的分频音箱。尤其是低频响应上,为了更好的高频延伸,通常会更做得更保守一些。
全频音响的频率响应曲线不平滑,尤其是高频段。现在全频音箱的高频延伸并不差,做到20000hz并不难,但是,想要做得平滑就很难了,这里的原因除了单元本身的原因外,单元工作时的多普勒效应也会导致高频变差,因此其高频段通常会比分频音箱差一点。
承受功率小。这点不用多说,多数3,5寸的全频单元承受功率只有几瓦十来瓦,能达到三十瓦五十瓦就已经很大了。这让其声压级无法满足中大房间的需要,一般只适用于桌面或小房间使用。
总体来说,全频音箱如果做好了,也可以很有音乐味,尤其是人声表现很优秀。4、5寸的全频用来做桌面,中小房间6-8寸的全频也不是不可以。下图是著名的声技MC13,内置不错的解码和功放,总价也不过1500元,播放音乐的效果相当出色,很有hifi的感觉了。

b. 同轴音箱
同轴音箱虽然也只用了一只单元,但这一只单元中心有一只高音单元,并以同轴的方式排布,各自有不同的磁路。因此,其同时具备了全频音箱的声场结像表现,又有分频音箱的某些优势。
它即有分频音箱两端延伸更好、频响曲线可以比较平直的特点,又具有全频音箱的声场,并且在承受功率上也可以更高。
不过,同轴音箱也有相当的劣势,它的主要缺点有两个,一是好的同轴单元设计制造困难,成本也不低。另外在低频下潜上也无法做到专门的低音单元的下潜。
因为结构和全频音箱类似,因此带来的声场和结像的优势,同轴音箱这方面要明显优于分频音箱。但因为单元设计制造难度大,所以市面上的同轴音箱主要是KEF和天朗。其它品牌较少。由于声场好,所以现在很多高中端音箱也有同轴单元做中高频单元。
同轴音箱做好了,其频响延伸类似于分频,声场结像类似于全频。作为桌面或中近场使用效果十分出色,人声尤其是优势。下图是自然声自己的hifi级NS16音箱,采用一只5寸优质同轴单元,精心设计的分频器和箱体,频响60-20000hz+/-3db,效果相当出色,非常适合于桌面小房间内用于欣赏人声和中小编制音乐,同时成本也非常适合。尤其是考虑到自然声为之推出的配套桌面功放和1794解码(见图),性价比比有源音箱更高、使用同样方便。

c. 二分频书架或小落地音箱
由于二分频音箱是市面上的主流形式,产品众多,应用面广,因此单独提出来说说。
由于高音单元和低音单元分开的结构,二分频音箱具有更加良好的高低频延伸,并且由于其分频点通常在2-3000hz,不在人耳敏感的范围,因此分频点影响较小,其对各种音乐的表现能力良好。一只优秀的二分频音箱可以几乎播好所有的音乐形式,从单支乐器到中大编制,从人声流行到古典音乐到JAZZ都能得到良好的重放。而且其摆位容易,对环境要求合理,对功放的要求也较合适,同时价格也相对合理。因此得到了非常广泛的应用。
当然也必须看到,二分频的音箱也有其缺点,虽然这些缺点在其优点下几乎可以忽略。
二分频音箱低音单元通常只能到6.5寸(7寸),低频一般最低只能到40hz左右。再往上由于分频点需要选择较低,而高音单元通常低频延伸不足,尤其是现在的平板类单元,低音延伸只能到1200hz左右,分频点必须分到3000hz左右,通常低音单元只能采用5寸左右。其在重播大动态的交响乐和一些低频要求高的音乐时,低频宽松度仍然比不上优秀的落地音箱的。当然也存在一些特别的,比如号角音箱,可以实现高低频完全可以跟多分频音箱的情况。不过号角高音也有号角高音的问题,音色细腻程度上仍然比不上传统的球顶尤其是软球顶的高音单元。
下图为自然声旗舰级二分频书架音箱NS17,采用自行研发的三文治实木振膜6.5寸低音单元,线性冲程高达13mm,低频下潜40hz;高音采用自行研发的1寸丝膜球顶高音单元,延伸40000hz。总体频响达到了40-40000hz+/-3db和70-20000Hz+/-2db水平。具有Hi-end级别的素质和声音表现,对大动态交响、中小编制古典音乐和人声流行均能良好的播放。而且价格平易近人,加上自己的三分体300瓦前后级也就2.5-3万左右。

d. 三分频(以及上音箱)
三分频或以上更多单元音箱一般为落地音箱。更多的分频主要是提升了音箱的低频表现,更为宽松,低频失真更小、动态更好,独立的中频也能让高音单元的负担更轻,并且多分频音箱的互调失真也明显低过二分频音箱,从而实现更好的高音表现。低失真、宽频响是它的主要特征。
不过,大型落地音箱的成本惊人,设计调试困难,对周边尤其是环境要求高,推动大型音箱的功放也要求很高。这些都极大的限制了大型音箱的应用。
需要澄清的是,三分频音箱由于中低音分频点很多在4-600Hz左右,而这里是人声的敏感频段,受分频点的影响,三分频音箱的人声表现很多是赶不上二分频甚至全频音箱的。由于多分频音箱分频点不同,这个结论也不完全正确。
下图为德国冠延的旗舰落地音箱,它需要一间大约50平方,声学处理良好的听音室。

e. 其它值得一说的一些特殊的音箱
1. 球形中高音音箱
这种音箱形式以德国MBL和蛮声的箱子,采用360度的中高音单元,声音自有特点,声场结像非常的好。MBL高度透明,蛮声温暖耐听。
但它们的共同特点都是效率低,非常难以推动,价格也非常昂贵!

2. 静电音箱
静电音箱又分两种,一种是静电屏风,全频均由一只静电单元发声。也有一种静电单元只负责中高频段的发声,低音仍然采用传统的扬声器。
静电音箱由于静电单元几乎没有振动质量,所以它的中高频段失真非常的低,带来非常细腻迷人的人声和高频。不过全频由一只静电单元发声的低频下潜通常做不了很低,承受功率也有限,导致其通常只能重播人声流行及小规模的乐曲。低频采用传统扬声器的静电衔接又是一个问题。

总体来说,各种类型的分频结构都各自有自己的优点,也有自己的缺点。每类都有自己优秀的产品,也有垃圾产品,并不能一概而论。
最后聊聊人耳频响敏感程度的问题,以自己最近几年的实践来看,以前常说的人声最敏感的频段是3000Hz应该是错的。这种说法的主要原因是3000Hz的声音就是类似金属互相刮的声音,或者接近电锯的声音频段,而这个段频的声音过高会导致听觉非常不舒服。但这不意味着我们对它的敏感度很高。真正人耳敏感的区域在200-2000Hz这个频段,尤其是200-1500Hz频率(大致是C调的低音3到高高音的3这个范围),由于人声和乐器主要的基音都集中在这个频率,所以人耳非常的敏感,频响上非常小的不平坦都会很容易感觉出来。


IP属地:四川1楼2021-04-23 16:58回复
    感谢大家的喜欢!我就在一个贴中继续把音箱科普文章发下去。
    二、音箱的结构分类
    除了按音箱分频多少分类外,音箱也可以按结构分为开放式和半封闭式及封闭式三种,其中半封闭式又分为倒相式、后向号角式、空纸盆式等。
    a. 开放式障板音箱
    理想的音箱应该是一只扬声器安装在一块无限大的障板上,虽然实际上是不可能的。不过,把扬声器装在一块有限障板上这种形式也是音箱形式的一种。
    障板音箱一般是一只全频单元,但也有少部分分频音箱采用障板这种形式。
    障板音箱的声音在人耳敏感的中频段会非常的理想,是非常自然的声音。高频段由于障板的原因,也相当理想。但由于存在声短路,低频的下潜和响应速度都是个问题。想要解决这个问题,只能增加障板的面积,而这是相当困难的。另外需要在设计时分频器上做补偿。障板音箱要求一个比较大的环境,背后最好的足够的吸音材料。
    PS:声短路,由于声音是一种波,会存在衍射,因此扬声音后面的声波也会绕到前面来,和前面的声音重合,由于相位刚好相反,从而导致正面的声音振动抵消掉。最低的衍射的频率取决于障板的大小。

    b. 封闭式音箱
    把障板式音箱的障板整个折合就成了封闭式音箱,这种全封闭的音箱在某种程度上类似于无限障板音箱。
    封闭式音箱的设计和调试相对容易,非常适合diy制作,效果也能做得比较出色。由于不存在扬声器后面的声波的干扰,所以它的低频响应非常的理想,质感可以说是所有音箱中最好的。
    但封闭式音箱的缺点是很明显的。首先是扬声器后面的声音完全不起作用,因此封闭式音箱的效率很低。同时,封闭式音箱中的空气在扬声器振动时会形式一个空气垫,这让音箱的低频下潜受到很大的影响,同时也进一步增加了推动的难度。不过,它也因此带来更好的低频速度以及质感。同时,封闭式音箱的低频掉落很慢,它的掉落一般是6db一个倍频。标称60Hz-3db的低频下潜意味着到30Hz时只有-9db的掉落,听感上仍然是可接受的。
    因此,仍然有不少音箱厂会制作商业化封闭式音箱,以ATC的中小箱子最为知名。下图即是声技的封闭式音箱MC15,采用和著名的雨后初晴类似的喇叭结构,在声音上更注重素质打而非味道,和雨后的声音风格是不一样的。

    c. 半封闭式音箱
    目前市面上主流的音箱都是半封闭式音箱,它们又分为很多种。总体又分为后开放式音箱、倒相式音箱和前后向角音箱几种。不严格的说,空纸盆音箱也可以算是半封闭式音箱
    1. 后开放式音箱
    这种音箱目前市面上已经看不见了,不过以前的电视、收音箱和很多组合音箱都用,后面板采用开放式的结构(一般是加多孔以更美观些)。它的结构简单,低频下潜要略好于障板音箱,但仍然不是特别理想。

    2. 倒相式音箱
    这是目前应用得最多的一种音箱形式,通过在前面或后面(也有极少数在后面或下面)的一根倒相管跟将扬声器后面的振动传到音箱外面。利用赫姆霍兹共振原理,将低频相位反相与扬声器正面的声音叠加,从而有效提高扬声器效率,并且大幅提高了音箱的低音下潜,可以做到扬声器f0附近。
    经过几十年的应用,后倒相式音箱的设计已经非常成熟了,效率、低频、失真等各方面均能得到均衡的效果使得它得到了最广泛的应用。
    倒相式主要分为前倒相和后倒相,前倒相据说更易摆位(但并没有实证,而是一种心理上的感觉为主),并且可以靠后墙。但箱内驻波外泄影响大,倒相管也会有风噪。从音质的角度上讲,后倒相更为理想。它们的另一个区别是前倒相的低频速度更快,后倒相的低频更为厚实。
    倒相式音箱的主要特点是设计调试困难,要考虑的因素很多,稍不小心声音相差就很大。另外就是低频瞬态不如封闭式音箱好。
    下图是自己的NS17音箱,前前后后花了一年七个月才设计完成。光低音单元振膜更改了4版,单元改版升级了6次。分频点试了三个,分频方式试了三种。样箱做了四版。最终的声音非常的理想,低频下潜40Hz,频响40-40000Hz+/-3db,70-20000+/-2db。它的声音特点是中低频浓郁,低频速度快,高频柔美。从人声、弦乐到中大型的交响都能相当漂亮的重播,缺点是推好不容易,对功放要求不低(如果主要听人声和中小编制则很容易)。现在自己的前后级即将推出,也就补齐了这个短板了。

    3. 号角音箱
    目前主要的号角音箱都是高音号角,通过号角可以大幅度提升音箱效率,搭配高效率的纸盆低音,能得到非常宽松的声音,尤其适合像JAZZ、人声等音乐的表现。由于效率高,其在专业领域应用非常的广泛。而且号角音箱的指向性控制好,声场结像也更为理想。
    不过,号角的形状长度都会影响音色,大多号角音箱的音色不够理想。低频单元一般都是高效率的低音,下潜会比同口径的其它单元要差不少。比如JBL旗舰音箱的下潜也只能做到40Hz。
    完美号角设计的音箱也不少,比如德国的阿卡佩拉和喇叭花,音色也可以做到非常的漂亮,低频也能做到相当完美,效率也很高,但成本也会相当惊人。
    后向号角这种音箱形式在很早以前曾广泛存在,它的优势是充分的利用扬声器后面发射的声音,它可以用一只小口径低音做出不错的低音下潜出来。但它的缺点也很明显,低频瞬态不好,不适合表现大动态的乐曲,只能播放人声流行等很少一部分音乐。随着中小口径单元低音表现越来越好(代价是灵敏度的下降),所以这种形式用得也越来越少了。

    d. 其它的一些音箱形式
    1. 空纸盆音箱
    这种音箱形式介于封闭和半封闭之间,严格说它应该算是半封闭式,工作原理和倒相很类似,但因为形式特殊列到了这里。它的低频单元通常有二个或多个,其中一个是主动的低频,像正常的低音扬声器一样工作,另外一只或几只只有振膜而不接入信号,通过共振的方式工作以增强低频。
    空纸盆音箱的设计和调试非常困难,做不好低频失真很大,所以真正hifi的音箱采用这种方式的非常少见。反倒是很多AV箱和一些多媒体音箱常采用这种形式增加低频的响应,但低频失真很难保证,一放大动态容易糊。
    采用空纸盆音箱最知名的品牌是英国的金驰,声音相当好,低频速度快、素质高、味道正。其它品牌也有不少采用这种形式,不过真正做得好的空纸盆非常少。

    2. 全号角音箱
    高中低音都采用号角的箱子市场上比较少见,但仍然有少数品牌采用这种形式打造他们的顶级音箱,比如德国的喇叭花,国产杭州的隐士音箱也有这种形式。不过这种箱子对环境要求也不低,而且价格昂贵。至于声音,隐士每次展会都搞得不够好,希望有机会听到它正常水平的表现。

    笔者也曾在朋友家里见过一套全号角的系统,非常夸张的用了5只号角做的5分频音箱,效果相当出色,非常自然的声音表现。但是是上世纪80年代的产物了,而且价格也极其昂贵。


    IP属地:四川2楼2021-04-24 16:48
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      音箱是一套音响系统的灵魂,对系统声音起决定性的作用。许多音响入门爱好者在选择音箱时都会很迷茫,不知道该如何判断音箱的好坏及看音箱的参数。本文希望用尽可能详尽的讲解音箱市面上的音箱类型,以及其主要的声音特点,希望有利大家选择自己心仪的音箱。
      如果有不同见解,欢迎就事论事的讨论,毕竟自己懂得也不多。不欢迎凭想向给立场的喷,谢谢!
      准确的说,这个话题应该理解为:低频下潜越好,音箱音质越好吗?更为妥当一些。
      这个问题首先要看是怎么理解音质了。很多初级入门者会把低频的表现看为音质最重要的部分,在这种情况下,单元越大,“音质”越容易满足你。

      不过就哪怕这种情况也不能绝对!同样5寸单元,好的下潜可以到50Hz,而一般的只能到60Hz,而一些全频甚至只能到70Hz左右。
      而6.5寸单元,优秀的可以做到40Hz的下潜,较好的是到50Hz的水平,普通的很多只能做到55Hz。对音箱而言,50Hz左右,5Hz的下潜,就差了不少了。更不要提15Hz的差别。
      实际上,很多8寸只做到50hz的下潜也比比皆是。甚至一些10寸和12寸和更大的也只做到35-40hz左右。因此,哪怕只看低频下潜,都不是喇叭越大音质越好的。口径同低频下潜的关系,仅仅是其它条件不变的情况下。但实际情况要复杂得多,因此并不是像物理定律一样,看口径就能知道低频的。
      而同样采用8寸单元的音箱,同样或差不多的低频下潜,它们表现的差异会大到你无法想象,一些AV箱只能拿来看电影,低频质感跟5寸设计良好的音箱都比不过,而解析和层次更无法相比。而高品质的8寸单元的音箱,声音可以精准重现30-40kHz范围,除非你有专门的超过40平方的听音室,完全满足听音乐看电影的需要了。其中的关键不是低频下潜,而是失真的不同!

      综合失真一起起来看,音质和喇叭大小的关系会进一步弱化。因为音箱低频除了下潜外,还有失真也同样重要。常常看音箱产品的人会发现,同一品牌,同样单元大小,同样低频下潜,它们的价格差别三五倍都很正常。很多人往往不能理解这是为什么?一般来讲,这个现象主要就是因为低频失真所引起的了。

      自然声NS17的失真曲线
      音箱在低频段的失真都很大,很多音箱往往在100Hz时就达到2%了,虽然它们的下潜并不差,听流行时感觉还不错,但一旦听大动态交响或其它要求高的音乐时,低频往往糊成一团。而要提高失真的代价很高,这是很多音箱昂贵的主要原因(之一),所以必须要将失真与频响联合在一起看。很遗憾的是,大多数音箱在公布参数时都不会公布失真(因为哪怕很多昂贵的高端音箱,失真都不太好看,而一旦公布容易被攻击),因此很容易导致误解。
      以自然声NS17为例,它在80Hz以上时即可以满足1%的失真的高要求,可以承受很大的功率而不失真。自己曾经将它放在120平方+的音乐厅中展示,放交响充满全场都问题不大。这是它比很多同样6.5寸音箱昂贵的原因之一!

      另外就是中高频也极为重要,我们评估一对音箱好坏时,中高频甚至有时比低频表现还重要。因为低频只是氛围,中高频才是内容。一些小口径音箱的中高频非常优秀,所以它们甚至比一些口径大的音箱更为昂贵。但在音箱的参数指标上,中高频的表现在参数上往往都无法体现。但实际不同音箱差别会非常的大,频响高音区的平坦很难,而在超高频延伸、相位、指向性上差距更大。但由于这些参数大多数烧友基本无法判断优劣,因此厂家基本不公布。这进一步的缩小了单元口径与音质的关系。
      下图为NS17的频响曲线,其中高频仍然能维持+/-2db的频响波动,并能延伸至40000Hz。

      NS17的频响及失真曲线
      如果在全频段坚持同等的高要求,即保持中高频的表现的前提下,喇叭尺寸越大,音质当然越好。低频表现力确实是音箱表现重要的一方面,但也是最值钱的一方面。尺寸从6.5寸书架升高到8寸落地,箱体成本增加起码3倍水平,8寸箱一般要做3分频,分频器和单元也差不多增加三倍,设计和调试难度还不止三倍。其价格差个三五倍甚至更大也正常。

      实际使用音箱的过程还涉及环境问题,一般来讲,低频下潜越好的系统,对环境要求越高。一对再好音质的音箱,如果放在不适合的环境下,音质也好不了。而一套搭配良好,价格也不贵、低音单元也不大的音箱,放在一个合适的环境下,往往能发出迷人的声音出来。


      IP属地:四川3楼2021-04-28 22:37
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        音箱科普系列—频率响应曲线及频响范围如何看?
        本文先讨论音箱的频响曲线及频响范围,因为内容较多,单独做一章讨论。
        音箱最重要的参数就是频率响应,没有之一。对音箱而言,频率响应是其声音表现的决定性指标(之一)。现在频率响应曲线有很多厂商会公开,更多厂商则只公开频响范围,那么如何看和分析它们呢?
        一、频率响应曲线如何看及分析
        典型的频率响应曲线如下图所示,横坐标为声压值,纵坐标为频响:

        音箱频率响应要求是越平直越好,最理想的音箱频响应就是一条直线。但是,这里需要强调一点,平直的目标曲线的前提是在消音室内测的,是在消音室内测的,是在消音室内测的!重要的话说三遍!
        很多人凭音箱目标曲线认为声音重现时平直响应是最好听的,但实际情况并不是这样。我们需要音箱发出平直响应的声音,但我们并不会很喜欢听到平直曲线的声音(实际上,在消音室中较为平直响应的声音并不好听,回响过少导致声音很干)。因为正常听音情况下,受环境和混响影响,低频总是会突起一些的,高频总是会衰减一些。我们的耳朵不仅因此可以得到空间信息,也习惯了这样的声音。
        有一种人他们需要听到平直响应的声音,那就是专业录音人员,在混音时他们必须排除空间所带来的影响以判断录音是否有问题。专业混时用的监听音箱也会考虑这方面的因素,很多都自带频响校正功能以让你尽可能听到平直响应的声音。但专业混音用的监听音箱并不好听,也算是个常识了。专业人士要听这种声音是因为这是他的工作,不是为了享受。但对一般人来说,听消音室平直而室内不那么平直的才是对味的。
        扯完闲话说正事,在分析频率响应曲线时我们需要注意几点,一是纵坐标,二是不同频率的要求,三是总体曲线分析,四是一些由于音箱形式所带来的特例。
        在讨论频响指标之前我们先来看一张频响曲线,下图为自然声即将推出的NS15音箱的频响率线图(图中高频处虚线为高频不衰减的曲线,实线为高频做2db衰减的曲线,NS15有调节的功能)。

        上图中每一大格的间隔是5db(截图时没有截出来),而许多网上公布频响曲线采用的是10db一格,这样看起来会平直很多,需要大家留意。另一个欺骗性比较强的是用手绘的曲线或者是用过多平滑处理的曲线(比如第一张图可能就是平滑过度的结果),这样看起来也会非常平滑,但意义并不大。
        人耳对不同频率的敏感程度是不一样的!人耳最敏感的区域大约是200-1500Hz,这是人声和各乐器的基音,也是我们最常听到的声音范围。在这个范围很多人甚至能听出1-2db左右差异所带来的影响。在150-2000Hz范围也是非常敏感的,低于100Hz或超过3000hz之后,人耳敏感程度会迅速降低。超过10000hz后,3-5db的误差都很难被人察觉。超过15000hz后,成年人连能听见都开始困难了,更不要说分辨细微3db的差异了。
        因此对不同频段,应该有不同的要求!看频率响应曲线时应注意100-3000hz这个范围的波动,特别是150-2000Hz的波动,这里的小波动对声音影响会很大。尤其是在200-1500这个范围,+/-2db算是基本的要求,+/-1db才是真正好(自然声NS15、NS17音箱都可以达到这个要求)。下图为NS17的频响及失真图,可以看出其在100-3000Hz时的优异表现(大约+/-1.5db水平):

        超过3000Hz后,波动不超过3db都是可以接受的。超过10000Hz后,波动再大些听感上也几乎没什么差异。不过现在的高音单元做到+/-3db仍然是轻松的,所以大致问题都不大。
        下图为某知名品牌的知名音箱的频响曲线,厂家做了适当的平滑处理。从整体来讲,其曲线可以在全频段保持+/-3db甚至更好的水平。但是,它的问题是在2000hz内波动很大,波峰和波谷比较多,这表明它的中频和中高频响应不够理想,尤其是在400hz处有一个大约2-3db的凹陷,以及1500hz的凹陷,这些都会显著劣化人声和乐器的声音表现。100Hz的峰显示其体积略小,不过也可以接受(现在很多音箱都会比理想箱体小一点,低频会显得更有力,但低频下潜会受很大影响,往往比其标称的高很多)。


        IP属地:四川4楼2021-05-14 00:43
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          一些特例
          很多人习惯用频响曲线去判断音箱的低频下潜(自己以前也是),但是这样的做法在后倒相音箱上会比较容易出错。原因很简单,后倒相音箱的倒相管在后面,通过后面的低频和前面叠加以达到平直的低频响应。但频响曲线的测试是在消音室内,后倒相管的低频被吸掉而无法被前面的麦克风测到,所以低频会降低不少。比如,NS15最近的打样有两个样箱,如下图(分频器调试中):


          前倒相的频响是这样的,通过曲线可以看出其低频下潜为50Hz-3db:

          后倒相的音箱和频响曲线是这样的。看起来低频似乎要差一些,但实际上它们的下潜是一样的(不过实际量感仍有差异)。

          因此,通过频响曲线判断音箱的低频下潜很多时候是不准确的。现在有消音室的音箱厂并不多,就算有也不一定是符合标准的,因此低频上只能参考。真正判断低频下潜主要通过阻抗曲线,比如倒相箱NS15的阻抗曲线是这样的,两个峰值之间的频率即是音箱的下潜(NS15为50Hz):

          特例二
          对于封闭音箱而言,其f0往往很高,但由于封闭式音箱的低频频响下降非常缓慢,因此很多音箱也会标注其-6db时的下潜频率。这个频率是有实际意义的。比如,ATC的SCM19音箱,其频率响应指标为:54-22k+/-6db,这里的54Hz是音箱实际可以达到的下潜。而且由于ATC的低频单元承受功率大,失真小,低频甚至可以比很多标称50Hz-3db的倒相音箱好。但是,封闭音箱需要功放大推力去推动,而ATC的尤其需要,因为他家的单元基本都有加特别的阻尼胶,振动质量大,线性冲程长。
          特例三
          有源监听音箱由于内置功放和DSP软件,可以通过DSP补偿频率响应,从而在低频下潜和量感上得到补偿,并且频响会相当平直。但低频跌落比较快,同时带来一个问题,即失真会明显上升,尤其是在低频频率,因此一旦大音响播放大动态时声音会糊掉。下图即为某带DSP有源音箱的曲线,低频跌落远超过正常倒相箱的12db/倍频:

          下图为网上某音箱的曲线图,其不仅在100到2000Hz范围内波动大而且峰谷极多,而且全频段波动也很大,超过了+/-3db的波动,甚至未达到+/-5db水平。其声音表现可以用糟糕来形容了(都不知道为什么他会公布,哈哈)。

          二、频率响应范围中的低音表现及下潜如何看?
          大多数音箱厂商是不公布频响曲线而是公布频响范围。原因很多,一是大多数烧友即看不懂也不关心频响曲线;二是公布了容易被别有用心的人攻击;三是很多音箱的频响曲线实在不怎么样,公布出来会让内行笑掉大牙(比如上面这种)。
          那么,如何看待厂商标称的频响范围呢。比如一个厂商的8寸三分频倒相音箱,频响40-25000Hz+/-3db,60-20000Hz+/-2db。
          首先注意频响范围后面有无+/-3db,这是hifi的行业标准。很多厂商尤其是非hifi行业或非hifi的音箱是不标+/-3db的,这样的频响范围是毫无意义的。某些厂商用它们打擦力球,或者借以糊弄用户。一些厂商会标+/-6db或-6db时的频响范围(AV箱经常这样标),前面已经讲过了,封闭式音箱标-6db的低频下潜是有意义的。而其它厂商,这样的标法有时是厂商的惯例,有时就是糊弄,因为这样看起来频响范围会非常的宽,比如上面的音箱,如果标+/-6db,一般可以标到30-40000Hz了。
          但对不严谨的厂商,以上可能是完全无效的。某些5寸的音箱都可以标到35Hz的下潜,但后面没有+/-,甚至某些日系AV音箱会标-12db的频率下潜。对一些无牌diy的音箱,哪怕标上+/-3db有时也没有什么意义,除非其公布频响曲线和音箱阻抗曲线。
          而标出+/-2db的频响范围,无疑是极为苛刻的无源音箱才能达到的指标要求了。不过有DSP有源音箱倒是很多都实现这个要求。不过,DSP会引入失真,这又是另外一回事(下章会讲到)。
          低音下潜与音箱的级别有很大关系。一般来讲,50Hz以上,10Hz即是级别的差异了。50Hz以下,5Hz的差异就已经很大了。而到了40Hz以下,3Hz的差异就不少了。到了30Hz以下,那每1-2Hz都会带来巨大的售价差异了。
          很多烧友看多了乱标的音箱,以为低音实现起来很容易,动不动就叫嚣要30Hz的低频才过瘾。但其实低频的下潜很困难和极为昂贵的,一般来讲,6.5寸单元很多只能做到50Hz,8寸可以做到40Hz,很多12寸箱子巨大的音箱,低频也不过35Hz而已。比如丹拿的售价60-80万的旗舰级落地,大证据也就28-25000Hz+/-3db而已。
          实际上,大型交响音乐的下潜,也就到36-40Hz足矣。只有钢琴和管风琴的下潜才能到30Hz这个级别。当然,这里只讨论hifi级要求的低音,对于只讲量不讲质量的低频,如AV用的低音炮,那个很容易达到(因为不用管失真嘛)。
          三、频率响应曲线中的高音延伸如何看?
          对高频做到20000Hz是大家都公认的,也是现在hifi音箱的基本要求了。但高端音箱的高频延伸基本上25000Hz是基本要求,30000-40000Hz是常见的,60000Hz也是不少(主要以静电、带式和号角为主)。甚至,德国冠廷的等离子高音,能实现150k Hz的高音了。

          人耳只能听到20000Hz,但这不意味着再往上延伸没有意义。实际上我们所听到的音乐信号不是一个简单的正弦波,而是一个非常复杂的波形。虽然可以按傅立叶展开为一系列正弦波的组合,但这只是等效的形式,而非实际情况,实际情况仍然是一个复杂的波形。它的基音即我们听到的音高,而更高频率的泛音即是我们听到的音色。超过20000Hz的的泛音部分因为这个原因仍然会被我们感知到(具体详见
          https://www.toutiao.com/i6856382723825762828/),因此仍然是有意义的。这也是为什么现在国际hifi行业常常要求器材把延伸做到40k Hz的原因。
          不过,对不同的高音单元,实现极高频率的延伸困难度不同。常见的1寸丝膜球顶高音,一般只能做到20k-25k Hz,做到30k就已经是目前顶级水平了。不过,自然声NS17的1寸丝膜球顶单元,可以实现到40K Hz级别,它是目前市面上延伸最好的1寸丝膜球顶单元。而对于带式高音和号角等高音,则可以轻易实现,但它们的声音不如丝膜高音柔美耐听。则是有利有弊了。

          最后的总结
          1. 频响响应曲线是音箱最重要的指标之一(另一个是失真),对声音的还原起关键作用;
          2. 频响响应曲线为越平直越好,但不同频率要求会有所不同,极低频和极高频远不如中频重要;
          3. 频响曲线分析时要注意音箱形式,不同形式的音箱,会有一些不一样;
          4. 频响范围要注意后面的+/-,+/-6db是糊弄性要求,+/-3db是标准要求,+/-2db是高标准要求;
          5. 低频下潜越低,通常价格越昂贵;
          6. 超过20000Hz以上的延伸仍然是有意义的。
          最后想说一句,频响曲线的平直只是声音的一方面,它只代表对录音的还原水平,并不代表声音一定好听(不过,如果太不平滑,不会好听就是了)。音箱声音好坏的另一方面是失真度,这个下篇文章再来讲解好了。


          IP属地:四川5楼2021-05-14 00:44
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            太牛了


            IP属地:广东来自Android客户端6楼2021-05-31 22:13
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              楼主,这三款音箱,我想买个放客厅,可以帮我分析分析嘛?



              IP属地:湖北来自Android客户端7楼2022-07-02 10:02
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                看电视,第一个。听音乐,第二个。


                IP属地:四川来自Android客户端8楼2022-07-04 01:48
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                  好帖,学习了!


                  IP属地:湖北9楼2022-09-05 08:39
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                    你好可以帮忙分析一下2.0音箱加低音炮构成的2.1音箱和三分频音箱的优劣吗?
                    在表现方面,哪一种更适合用来听摇滚呢?


                    IP属地:辽宁来自Android客户端10楼2022-10-26 19:53
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