扬声器单元品质特性面面观

文章摘要： 如果你降低分频点，高音单元互调失真将激增，导致在中等以及大音量下听音时高频劣化。如果你提升分频点，又出现KEVLAR的分割振动，导致在较低音量时声音前冲，大声压时则完全发破了。 这样使得设计者面临困难的选择：或者在整个高音区粗声；或者典型的KEVLAR前冲性，并有可能给扬声器系统带来狂野的声音。现在最好的办法是利用4阶（24dB/Oct）分频器来纠正KEVLAR的谐振。 顺便指出，我是很喜欢KEVLAR和碳纤维单元的。但是它们都很难对付，必须采用声学和电学的手段控制住它们强烈的谐振。 如前所述，刚性锥盆有一些优点，但阻尼非常困难。另一个途径是采用高损耗材料

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    如果你降低分频点，高音单元互调失真将激增，导致在中等以及大音量下听音时高频劣化。如果你提升分频点，又出现KEVLAR的分割振动，导致在较低音量时声音前冲，大声压时则完全发破了。 
    这样使得设计者面临困难的选择：或者在整个高音区粗声；或者典型的KEVLAR前冲性，并有可能给扬声器系统带来狂野的声音。现在最好的办法是利用4阶（24dB/Oct）分频器来纠正KEVLAR的谐振。 
    顺便指出，我是很喜欢KEVLAR和碳纤维单元的。但是它们都很难对付，必须采用声学和电学的手段控制住它们强烈的谐振。 
    如前所述，刚性锥盆有一些优点，但阻尼非常困难。另一个途径是采用高损耗材料，传统上是塑胶涂层纸盆，但在现代扬声器中它们逐渐由聚丙烯所取代。这类锥盆可以靠自身阻尼，来自音圈的脉冲在振膜表面扩散时逐渐地损失能量。因而对定心支片和折环的要求也不是很严格。 
    此类材料在测试时频率响应相当平坦，允许使用简单的6dB/Oct分频器。我本人对多数聚丙烯单元兴趣不大，它们在中低音量下声音有些模糊。虽然没有使用B&K互调失真分析仪，但我推测它们由于很软而具有相当大的互调失真。此外，要制造一种具有完美的线性机械衰减能力的材料是极其困难的。实际上在衰减过程中总是不可避免地伴随着失真。 
    我认为所有类似现象也出现在软球顶高音单元上；锥盆实际上在整个频带分割振动，仪器测不出来是因为有强烈的阻尼掩盖着，但人耳却能够分辨出来。为了克服这种主观效应，最好的单元（Dynaudio, Scan-Speak, Vifa）都是做成复合材料，在塑料中加入二氧化硅，云母或金属粉末，既能显著提高刚度又能保持聚丙烯柔顺的声音特性。 
空腔共振 
    中低音单元的防尘帽或高音单元的球顶尽管从表面上看毫无害处，但是防尘帽与磁铁极块之间的空间却形成一个小共振腔。这方面典型的例子之一就是70年代初开发的KEF B110 Bextrene中低音单元（被用于BBC LS3/5a）。 
    这款单元可能是最早的一种商品化高质素中音单元，但它也存在好多问题，例如效率低，功率承受力不足，以1.5kHz为中心宽达一个倍频程的响应峰(由分频器纠正)，以4.5kHz为中心的3 个高Q值峰（BBC设计的3 阶分频器只能将其略加衰减）。音响评论员把这些峰值错误地归因于高音单元，它们具有很强的指向性，理应是由防尘帽共振造成的。 
    70年代流行的一些高音单元，包括Audax和Peerless 1"软球顶，也在9~16kHz之间具有类似的共振峰，通过在球顶和极块之间充填毡垫可以部分地阻尼掉。因为软球顶的内耗要比B110的防尘帽强得多，因此共振也宽得多，而且幅度也只有1~3dB，但还是存在的，敏感的听音者会察觉那种令人疲劳的特性。 
    不难想象，当年大路货扬声器中所使用的苯酚塑料，玻璃纤维和硬纸球顶的问题是非常糟糕的。（哎，有谁还记得BIC Venturis? Cerwin-Vega? Rectilinear? JBL L100? 我年轻时曾销售过这些可怕的产品，等着顾客用它们试听平克弗洛伊德的“月之暗面”。） 
    返回现在，优质的中低音和高音单元以两种方法来躲避这个难题：北欧厂商Dynaudio， Scan-Speak， Vifa和Seas采用开口式极块组件；法国厂商Audax和Focal采用子弹头式的极块扩展，完全取代了防尘帽。 
    采用开口式极块在传输线中阻尼球顶的背面波的最著名的产品包括：Dynaudio Esotec D-260, Esotec T-330D, Scan-Speak D2905/9000高音单元。它们在Sonus Faber（世霸）的Extrema 以及ProAc（贵族）Response 3扬声器上的运用证明这一技术是很成功的。 
    相反，Focal T120 和T120K则在未加阻尼的空腔上使用刚性的玻璃纤维或KEVLAR内凹球顶，其工作范围的高频端呈现一系列高Q值峰，这是由共振腔与刚性球顶的第一次分割振动相互耦合生成的。我对于这些单元开始供应时受到的普遍称赞感到困惑，我不喜欢它们的音色，测试数据也没有特别之处。 

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