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同轴喇叭探讨
作者:利群    文章来源:贡贝电子    点击数:    更新时间:2008-4-2 [进入讨论]
什么是“同轴扬声器”? -----共点同轴喇叭探讨(1) 

     单个的扬声器的音乐重放频带都有一定的宽度,通常无法完全满足人耳20~20kHz这么宽的范围,因此,Hi-Fi音箱大多采用高、低音扬声器来分别重放各自的频段,然后合成整个音乐,有的还采用高、中、低三扬声器的结构,目的就是为了满足音乐重放的需要,不过这样做也有个无法解决的问题,那就是多个扬声器必须按一定的方式排列,无法集中到一点上,因此原来是点声源的声学结构就被多扬声器分离的排列破坏了。电脑上多媒体音箱多采用全频带扬声器来重放整个音乐频带,由于扬声器单元本身就无法真正还原那么宽的频带,因此难免顾此失彼。 
     同轴扬声器是在同一轴心上安装了两个扬声器分别负责重放高音和中低音,而且这两个扬声器在振膜面上也要重合,由于其物理定位接近于点声源,因此重放音乐的声场定位就很理想。索威同轴多媒体音箱就是采用了同轴扬声器的电脑多媒体音箱,在电脑多媒体音箱上可望首屈一指。 


如何辨别真假同轴扬声器?------共点同轴喇叭探讨(2) 

     有的扬声器也采用了同轴的结构,但高、低音扬声器是前后放置的,不象真同轴那样不但轴心重合,在振膜面上也是重合的,因此并不能算真正的同轴扬声器。此外还有在低音扬声器上粘上小圆锥的结构,也不能算真正的同轴。 
目前在市场上销售的索威同轴多媒体音箱 ,全部采用了真正的同轴扬声器,其中有2.1结构,两个左右音箱采用全频带的同轴扬声器,并另外增加了个超低音音箱,而另外一款为标准的2.0结构,不带超低音,两者的价格在200.00左右。 
    实际聆听时确实感觉到很好的音乐重放效果,其中2.0结构的低音较2.1的要清晰有力。 不过要提醒大家的是,世界上还没有完美的扬声器单元,同轴扬声器在定位准确的同时也存在其他的缺陷,大家可根据自己的需要和爱好选择。不管怎么说,这两款多媒体音箱敢在这么低的价位上使用同轴扬声器确实是件大胆的事情,对电脑用户来说也是一个福音。 

点声源远远优于多点声源----共点同轴喇叭--探讨(3)

      在理想情况下,生产厂家都企图制造出能够涵盖所有频率范围的单一驱动单元,但物理定律决定了一个适合于低频的驱动单元将无法适用于高频,反之亦然,在某些情况下,即使用一个振摸完成了所有频率范围的声音重放,也不可避免的要产生大幅度的调制失真。因此,各自独立的驱动单元被用于展现不同的频率范围。大多数生产厂家已经开发出了完成不同频段的驱动单元,并将它们安装在单个或几个箱子中来形成一个全频带系统。但是,当你把音频信号分割成各自独立的几部分并从不同的点传送到听者时,各种各样的声学问题也随之产生了。 扬声器系统频响连接示意图 ( www.so-voioe.com )
     系统设计中存在的另一个趋势是制造全频音箱系统,而非各自独立分离的低频、中频和高频音箱,此趋势在70年代和80年代早期颇为流行。共点同轴方法所固有的紧凑的全频音箱的方便性越来越受到人们的青睐。将驱动单元更紧凑地安装在一个更小的箱子中,则提供了解决时域、相位、指向性和分频复杂性等问题。 
因为一个设计优良的共点同轴扬声器系统是一个纯粹的点声源,所以使这些问题得到了解决。 
·紧凑的全频音箱是90年代系统设计的思路。 
·即使在一个小的箱子中,各自独立分离的驱动单元也无法模仿一个纯点声源单元,它们依然存在非共点同轴扬声器系统的所有问题。 

同轴喇叭相位保真使得波形得到还原 ------共点同轴喇叭探讨 (4)

    自然界产生的所有声音都有谐波,通过它们我们可以知道信号源的类型和音质。一个单音符的谐波能够扩展到听音范围以外,一个基频位于低音扬声器范围内的基本音符会通过高音扬声器再现出许多谐波成分。如果高音扬声器是独立分离的,那么无论在时间上还是在空间上,在大多数听音位置上听到的该音符的基频将与其谐波存在许多的时间差异,所以造成声音不能精确地再现。 
     索威(SO-VOIOE)共点同轴扬声器系统保持了复杂声音的谐波结构,并在声音辐射时使每一阶次的谐波得到完美的合成,被重放的音乐自然清晰优美逼真。 
索威(SO-VOIOE)共点同轴扬声器----标准的点声源系统 
     索威(SO-VOIOE)共点同轴扬声器的一个重要的但是经常被忽略的特征是它被设计成为一个完全一体化的单元,既不仅中高音单元在低音振摸所形成号角的喉部向外辐射声波,其低音单元与中高音单元完全使用同一套磁路系统,使其在结构上得到了完美结合,这在设计阶段就控制了其放音的每一个重要环节。索威(SO-VOIOE)的工程师们一贯坚持共点同轴扬声器系统的基本原则,并且不断从对波导设计到中高音声阻抗控制做出新的设计。 

·SO-VOIOE 绝对的点声源。 
·SO-VOIOE大号角直接辐射承受大功率且不限制动态。 
·SO-VOIOE较低的高频压缩量产生较低的失真、较高的能输出声压级。 
·SO-VOIOE精确的低音波导和一体化中高音音圈设计。 
同轴扬声器指向性优于多点声源 -----共点同轴喇叭探讨(5)

    在极低频率下(从几十赫兹到几百赫兹之间)所有的系统都能全方位传播,而中高频声波则具有鲜明的指向性。 
    大多数两或三只扬声器方案的问题是,当用一个恒定指向性号角准确地控制高频时,高频/中频和低频扬声器都各行其道,结果高频传播方式与低频驱动单元产生的传播形式就会完全不同。 
    由于不同频率下传播不同,不在轴线上的频响与在轴线上的频响会十分不同,声音平衡差也会不一致。这将取决于你所坐的位置以及当时的频率。 
    同样由于传播形式的很大不同,房间能量的辐射随频率发生巨大的变化。能量的起伏增加了房间特性的不可预知性,不可能达到轴线上的响应与房间能量无效分布共同要求的均衡。 
通过将共点同轴扬声器系统设计为集成的全频驱动单元,索威(SO-VOIOE)能够制造恒定同轴指向性类型号角,该类型具有独特的、更大的频率范围,除了极低的全方位频率,在轴向指向性类型号角中该类型具有独特的、更大的频率范围,除了极低的全方位频率,在轴线上和轴线外得到的都是均匀的响应。受控的房间能量分布使声音自然地、极清晰地再现。 

具有高频号角分离式扬声器系统索威(SO-VOIOE)共点同轴扬声器系统 
·索威共点同轴扬声器系统的频散是平稳和连续的,该频散始自扬声器开始全方位发声点。 
·不断变化的频散使房间响应的总是恶化,从而使系统安装变得更困难。 
·不均匀的频散产生无法预料的声平衡。 
·在条件差的混响房间中,受控的均匀频散能使声音清晰度改善。 
源波瓣较少------共点同轴喇叭探讨(6)

    共点声源波瓣较少--水平/垂直面上的问题均较少。 
当一起使用几个扬声器时,利用具有纯共点声源驱动单元的音箱还有一个额外的重要优点。在相同音箱的排列中,在信号源间总会存在一些干涉,这就导致了起伏不平的波瓣,同时产生了不均匀的声压覆盖,而且增加了声反馈的可能性。这就意味著在声反馈前要严格控制系统的增益量。 
   一个精心系统设计的共点同轴扬声器系统在阵列摆放时,产生的波瓣数量能达到最少,而且具有均匀的频散覆盖和较大的增益。 双单元音箱波瓣较多 而索威共点同轴扬声器系统波瓣较少 ,这是因为索威共点同轴扬声器系统为球形频散,该频散无论在水平平面还是垂直平面上都是对称的,排列是相同的。 

·球形波阵面点声源驱动单元是获得点声源排列的唯一途径。 
·索威共点同轴扬声器系统的排列不易产生波瓣,而且声音分布更均匀、声反馈更少、增益更高。 
·索威共点同轴扬声器系统在水平平面和垂直平面上排列相同。 
·索威球形波阵面点声源驱动单元是儿得点声源排列的唯一途径。 
·索威共点同轴扬声器系统的排列不易产生波瓣,而且声音分布更均匀、声反馈更少、增益更高。 
·共点同轴扬声器系统在水平平面和垂直平面上排列相同 

共点同轴单元的号角与锥面 -- 一个单独的系统 -------共点同轴喇叭探讨(7 ) 

    索威共点同轴扬声器系统将锥面作为高频号角的延伸部分。通过这种方式,将锥面和高频号角整合为一体,当高频波阵面离开号角时,声阻不会猛增,驱动单元上的声音负载阻抗平缓地变化。平稳的声阻意味著在电路阻抗中没有大的波动,因此更容易驱动扬声器。 
低频锥面是高频波导的延伸,而高音声源则放置于低频号角锥面的喉部,这使得高、低音之间既在结构上进行了有机的组合,又在电声参数上进行了平滑连接,两单元浑然一体。 

·将低音锥面设计为高频号角,确保了声阻的平稳转变,提高了高频转换效率,也保证了优良的指向性。 
·较平稳的声阻变换意味着电机转换曲线更平滑、能量配置要求更明确以及更有效地利用功率放大器的能量。 
共点同轴单元恒定的时间延迟--得到了相位保真---------共点同轴喇叭探讨(8 ) 

    声音的一个单脉冲,如击鼓发出的一声,可被看作在频谱范围上诸多声音组合而成。一个声声器系统应对音频频谱中每个声音会起到时间延迟作用,当不同频谱的声音延迟量参次不齐时,被重放的声音就会模糊不清。由于高低音单元的不同摆位造成的路径差异更是影响延时不恒定的主要因素。 
     索威 共点同轴扬声器既能解决几何位置上的点声源问题,又能在相频曲线上进行圆滑连接,声音中各种频率的延迟(相位)保持一致,重放声音位置清晰可见,其彻底解决了相位、延迟、定位等诸多与时间相关的物理问题。普通多单元系统与共点同轴系统的相位曲线.

·集成式共点同扬声器系统提供恒定的时间延迟。 
·在整个频谱范围内恒定的延时全面提高音质和瞬态特性。 
·恒定的时间延迟本身免除了独立、分离的高频延迟线路,该延迟线路需要格外小心而且耗时的现场调节。

SO-VIOIE扬声器振动强冷散热系统 ------共点同轴喇叭探讨 (9 )

·声音压缩量更低以达到更好的现场音响效果。 
·较好的热耗散意味著长期大功率的良好的系统可*性。 
·较好的热耗散更能耐受意外的过强信号。 
10、索威共点同轴集成单元--更简单的分频 
     在共点同轴扬声器系统中,在设计阶段就确定了低频/高频驱动单元和号角的集成,不存在什么不可预知的因素,如相互距离多远安装高频和低频驱动单元及其如何使它们协调一致。 
 结果分频仅需处理到达音箱每个单元信号的平稳滤波问题。不必增加元件来解决分频区域时间异常的问题,也不需要延迟某一信号传送的元件,更不必采用陡直滤波来减少分频区域的衔接缝隙。 
 较简单的分频更可*,而且对声音尤其大功率声音的损耗较少。当利用常规的分频时就会形成较好的响应曲线,而且不需要额外的数字延迟线路。 
     由于在使用共点同轴扬声器系统时不存在"变量",因此在现场需要进行的分频调整工作较少,这样便会海捷减少用于调整均衡的时间,而且也不需要安装和调整高频延迟线路的时间。 
    共点同轴扬声器在设计时充分考虑了安排较低的分频点,以确保其高保真特性。低音振摸所形成高音波导的弯延指数使低音的自然衰减率达12dB以上,上限截止频率为2500Hz,分频点可设在2000 Hz,即使使用6dB分频器也不会中高频的调制失真。 
     最简单的分频器意味着最小的分频器相移、最小的声场定位破坏、最好的清晰度、最低的成本。

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