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从入门到精通玩转调音台( 5 )

admin 发表于(2019-06-04) 本文标签: 浏览量:
                                                    从入门到精通玩转调音台( 5 )
                                         调音台教程(三)之分频器、扬声器和音箱

一、 分频与分频器

       分频是指将音频信号分成高频段、中频段和低频段。
       电动式扬声器在提高其放声功率过程中,由于其结构上的特点,导致其频率覆盖范围变窄,为了达到全频段大功率放声,必须分频段制作扬声器,再组合在一起放声。要充分发挥各个频段扬声器放声效率,就涉及到了分频问题。在扩声中常用的分频方式有两种:即电子分频和功率分频,前者适用于放声质量要求较高的场合,例如歌厅、音乐厅、Disco厅,后者适用于普通卡拉OK厅,交谊舞厅以及多功能厅。

1. 电子分频

        电子分频也称有源网络分频,它的分频系统需要加入电源。
        声信号进入功放之前,先进行分频。其优点是:发声效率高,每台功放送出的功率信号全部给了相应频段的扬声器发声。同时,各台功放后面,除扬声器外,没有加入任何非线性元件,所以,非线性失真小,声音动听。但是,所用的功放数量多,主扩声系统分左右声道,需要三台功放,若还配置辅助扩声系统,还需要三台功放。这样,在造价上是很高的。Mu-CO31电子分频器的面板与后盖板的功能键示意图。模式开关放在1位置,作3分频立体声放声;模式开关放在2位置,作2分频立体声放声;模式开关放在3位置,作3分频单声放声。倒相键一般情况下不用,只有在两路相应频段扬声器反相时,可按下其中一路,得到同相位放声。
电子分频器接入扩声系统后,其交叉点频率必须调节,否则会出现有的扬声器无声现象,交叉点频率的确定可按两种情况进行,确定中低频段的交叉点频率(即低端交叉点频率),采用中,低频段扬声器放声,旋转低端交叉点频率调节钮,从左往右,再从右往左,当调到某点,两个扬声器发声均较大,则此调节点频率即为低端交叉点频率,用同样方法,由中高频的扬声器放声,旋转高端交叉点频率调节钮,从右往左,再从左往右,当调到某点,两个扬声器发声均较大时,则此调节点频率即为高端交叉点频率。
 
2. 功率分频
        功率分频也称为无源泉网络分频,它不要求电源。
        声信号先进行功率放大,放大的功率信号,经高通、带通、低通后分别送到相应的扬声器。这种分频方式简单,接线容易,功放用量少,造价低,但由于分频是在功放之后分频,分频网络总会消耗一些功率,使扬声器发声效率偏低。另外,分频网络采用的电容和电感属于非线性元件,存在非线性失真,音质不如电子分频好,这是功率分频的缺点。常用的功率分频3分频有单元件型和双元件型两种。
功率分频双元件型比单元件型号以频段的分割上清楚,分频效果较好。有的功率分频采用单双元件结合,有的采用二分频方式,即低音扬声器兼顾中低音发声,高音扬声器兼顾中高音发声。例如:JBL826型便于工作是单双元件结合的二分频系统。高音部分采用双元件,低音部分采用单元件,高音部分扬声器兼中高音放声,低音部分扬声器兼中低音放声。
 
二、 扬声器

       扬声器是一种电声转换部件,它将声音电信号转换成声音。从发展的历史看,曾出现过各种各样的扬声器,例如:电动式扬声器、电磁式扬声器(即舌簧扬声器),晶体扬声器、静电扬声器等。
       电动式扬声器发声原理是通过交变电流信号的线圈在磁场中运动,使与音圈相连的振膜振动,从而牵扯连纸盆振动,再通过空气介质,将声波传送出去。
       电磁式扬声器发声是靠通过以交变电流信号的线圈产生交变磁场,吸引排斥磁片,引起振膜、纸盆振动,再通过空气介质传播声音。
       晶体扬声器发声是靠晶体片电伸缩效应,引起膜片振动,再通过空气介质传播声音。
       静电扬声器发声是靠静电积累的相吸相斥效应,使振膜振动,再通过空气介质传播声音。
       在这些扬声器中,除电动式扬声器外,其他的扬声器都是因为辐射声音的频率范围窄,辐射声功率小而被淘汰。剩下的电动式扬声器,由于其辐射频率范围可达整个音频范围,而且声功率可以做到很大(可通过分频段制作大功率扬声器,运用组合发声方法,形成全频段放声),因而得到了广泛的使用。


三、 音箱

       音箱本身是一种助声部件,它能帮助扬声器发出更加丰满浑厚,圆润细腻,宽广有力的声音。音箱种类很多,外形尺寸各异从总体上说,音箱可分为两大类:分体式音箱和组合工音箱。高音音箱外型五花八门,厂家设计各具特色,主要考虑高音扬声器辐射角展宽问题。中音音箱主要考虑美观。低音音箱有着严格的理论上的要求,延伸频率辐射,抑制扬声器谐振频率,展平辐射阻抗特性曲线,避免低频绕射引起反相叠加。组合式音箱是将高、中、低音扬声器组合在同一箱体内,分隔各扬声器在子箱内,避免共振干扰。
下面主要介绍常用的专业低音音箱的结构原理。首先介绍一下电动式扬声器发声机理。它由四大部件组成:磁体、音圈、振膜和纸盆。电动式扬声器在发声过程中,前传播的声波与后传播声波在相位上是相反的,因为它的振膜是前后振动的,振膜前推前面的声压大,后面声压小,振膜后拉;前面的声压小,后面的声压大,导致前后声波反相。根据波动理论,频率愈低的波,其绕射(衍射)作用愈强。所以,扬声器后传播的低频声绕射作用很强,它会绕过纸盆又往前传播,结果与前传播的低频声波作反相叠加,使低频声消失。
常用的专业低音音箱有两种:封闭式音箱和倒相式音箱。

1. 封闭式音箱

        其结构原理是将扬声器装入箱体,喇叭口朝外,箱体内装入大量吸声材料,如矿棉、纤维、毛毯、泡沫海绵等,将扬声器后传播的声波全部吸收,使后传播的低频声绕射作用消失,前传播的低频声反相叠加问题不存在,于是前传播的低频声音便显示出来。
扬声器装入箱体后,扬声器谐振频率提高,谐振峰下降,辐射特性阻抗曲线较平坦。这种音箱的放声效率较低,可用于舞台作监听音箱。

2. 倒相式音箱

       其结构原理是:将扬声器装入箱体,喇叭口朝外,利用箱体的后盖板的反射作用,把后传播声波反射,并倒相180°,通过倒相孔将这部分声能辐射出来,与前传播的声波作用相叠加,使低频声比封闭式音箱增大了一倍。由图3-7的辐射阻抗特性图可见,扬声器装入箱体后,扬声器的谐波频率f0得到很好的吸收,由于箱体的顺性与倒相孔空气柱质量形成的并联谐振频率等于扬声器的串联谐振频率f0,使扬声器谐振频率f0д得到很好的抵制。在谐振频率左右形成两个小的驼峰,延伸了低频的辐射,使整个辐射阻抗特性曲线变得平坦。由于这种音箱充分利用了扬声器后传播的声音,并且辐射阻抗性在整个音频区比较平坦,发声均匀,因此得到了广泛的应用。


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