音箱單元和分頻技術(shù)介紹

喇叭單元的種類
　　喇叭單元的種類很多，分類方法也各不相同。如果按電-聲轉(zhuǎn)換的原理來(lái)分，有錐盆單元、平板單元、球頂單元、帶式單元等類型，其中錐盆單元和平板單元比較適合做高音，也有部分中音單元采用球頂式設(shè)計(jì)；從所覆蓋的頻帶來(lái)看，也有部分中音單元采用球頂式設(shè)計(jì)；從所覆蓋的頻帶來(lái)看，喇叭單元又可分為低音單元、中音單元、高音單元和全頻帶單元。

　　目前最常見(jiàn)的低音單元和中音單元從轉(zhuǎn)換的原理上講都屬于電動(dòng)式揚(yáng)聲器，它們多采用錐盆狀的振膜，因?yàn)檫@形狀的振膜設(shè)計(jì)成熟、性能良好。振膜材料則多種多持，有傳統(tǒng)的紙質(zhì)振膜，也有高分子合成材料(如聚兩烯)制作的振膜，還有鋁、鎂等金屬材料制作的振膜。對(duì)振膜的要求是剛性好(不易產(chǎn)生分割振動(dòng))、重量輕(瞬態(tài)響應(yīng)好)、具有適當(dāng)?shù)膬?nèi)阻尼特性(抑制諧振)，但這些要求并不容易同時(shí)滿足，但剛性不夠強(qiáng)；金屬振膜的剛性很好，但阻尼又欠佳；聚兩烯振膜比較好地廉顧了各個(gè)方面，近年來(lái)獲得較多的應(yīng)用。此外，還有些廠家采用很復(fù)雜的工藝制造振膜，“三明治”復(fù)合結(jié)構(gòu)就是其中之一，它的上下兩個(gè)表面之間夾著蜂巢結(jié)構(gòu)的中間層，整體上具有很高的剛性，同時(shí)又有重量輕、阻尼好的特點(diǎn)，很有發(fā)燒前途。

　　高音單元最常用的是球頂式高音，從工作原理上講也屬于電動(dòng)式單元。球頂高音的振膜可以用金屬材料制造(如鋁、鈦、鈹?shù)?，稱為硬球頂，也可以用軟質(zhì)的織物制造(如蠶絲、化纖)，稱為軟球頂，通常，硬球頂?shù)母哳l響應(yīng)比較好，而軟球頂?shù)穆曇舯容^柔和。近年來(lái)，帶式高音和靜電高音也得到一定的應(yīng)用，它們共同的優(yōu)點(diǎn)是振膜特別輕盈，因而高頻響應(yīng)出色，聲音纖細(xì)透明，不過(guò)，這兩種高音的生產(chǎn)如球頂高音那么容易，應(yīng)用不太普及。還有一種號(hào)角高音，由球頂式的驅(qū)動(dòng)部分加一個(gè)喇叭狀的號(hào)角構(gòu)成，它的特點(diǎn)是聲音指向性強(qiáng)，而且效率高，因而在專業(yè)擴(kuò)音領(lǐng)域的音箱中應(yīng)用很普遍。還有一種同軸單元，實(shí)際上是低音和高音單元的組合，具體特點(diǎn)詳見(jiàn)相關(guān)問(wèn)答。

低音單元與高音單元的安裝要求
　　一般說(shuō)來(lái)，低音單元必須要裝箱，高音則可裝可不裝。有兩個(gè)原因使得低音單元必須裝在箱子里：一是為了消除“聲短路”現(xiàn)象；二是為了抑制喇叭單元的低頻諧振峰。

　　低音單元的振膜在前后運(yùn)動(dòng)時(shí)，除了有向前方輻射的聲波，兩個(gè)方向的聲輻射相位正好相反，即相差180度。由于低頻聲波的波長(zhǎng)很長(zhǎng)，其繞射能力是很強(qiáng)的，也就是說(shuō)低頻聲波的方向性很弱，如果喇叭單元不裝箱的話，后向輻射的聲波就會(huì)繞到前面來(lái)與前方的輻射異相相消，總體上的前向聲波輻射能量就被大大削弱，這種現(xiàn)象稱為“聲短路”。“聲短路”現(xiàn)象必須設(shè)法消除，否則低頻根本無(wú)法有效地輻射。如果把喇叭單元裝在箱子里，振膜后方的輻射被箱子阻隔，也就不會(huì)形成“聲短路”了。

　　而每一只電動(dòng)式低頻單元都有一個(gè)低頻諧振點(diǎn)，在此諧振點(diǎn)上的輸出達(dá)到一個(gè)峰值，但失真也很高，瞬態(tài)響應(yīng)非常差，如果對(duì)此諧振峰不加以抑制，勢(shì)必嚴(yán)重影響重放的音質(zhì)。如果將單元裝箱，箱內(nèi)空氣的勁度就會(huì)對(duì)振膜的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生抑制作用，這樣就達(dá)到了壓低諧振峰、改善性能的目的。另外，通過(guò)含理選擇箱體的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，可以達(dá)到拓寬低頻響應(yīng)的目的，設(shè)計(jì)良好的倒相箱、無(wú)源輻射器音箱、傳輸線音箱都能獲得這樣的效果。