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【摘 要】扬声器系统在不同使用声压级、不同使用环境和播放不同音乐时都可能对音表现有不同的要求.尝试通过一个基本达到"高保真扬声器系统最低性能的要求"的扬声器系统的设计,进行其不同使用声压级时依据主观听感的需求调整其频率响应特性的试验.该扬声器系统通过调整后能适应不同声压级的使用要求,并分析和总结出不同状态下该扬声器系统的不同频率响应特性及其特征. 【期刊名称】《电声技术》
【年(卷),期】2010(034)009压延膜
【总页数】5页(P21-25)
【关键词】扬声器系统;高声压级;主观音质听感;频率响应特性
【作 者】邓汉波
【作者单位】西美电子有限公司Beyma扬声器广州办事处,广东,广州,511431
周广普【正文语种】中 文
【中图分类】TN643
1 引言
大功率、高灵敏度扬声器系统在高声压级的实际使用中对其要求是多样性的，不同的使用环境和播放不同类型的音乐都可能对扬声器系统的音表现有不同的要求，这些使用特点可简单划分为两大类：（1）剧场、礼堂、多功能厅等的常规场所；（2）夜总会、迪厅、卡啦OK等的娱乐场所。由于不同的使用特点也引出不同的音质评价结果，特别是播放不同的音乐和在不同的使用环境下这些音质评价结果的差别将更明显。能否通过调整扬声器系统的频率响应特性来解决具体应用的需求，是笔者进行试验的目的。
2 大功率、高灵敏度扬声器系统的使用和设计要求
2.1 扬声器系统使用要求
（1）能满足剧场、礼堂、多功能厅等常规使用，此时若能不使用均衡器等的调整手段将会让听众有更好的印象；（2）在娱乐场所中能不通过使用均衡器等的调整手段，使声音达到有“娱乐感”的目的：以唱为主、也能HI一下（这是娱乐行业内的行话，大意是该音响系统用于在房间中以唱歌为主，也能在较大声压级的状态下播放一些节奏明快、音明亮的音乐），目的是为了提高音响系统的适用性，也是目前娱乐场所中音响设备实际配置比较流行的做法。
2.2 扬声器系统设计目标
用一套扬声器单元设计出能满足多种使用要求的扬声器系统，在生产和销售中达到两个目的：（1）生产中减少扬声器单元的品种，降低原材料的供应压力；（2）销售中达到多功能、多适应性，提高客户的满意度。 2.3 扬声器系统设计要点
（1）尽量达到“高保真扬声器系统最低性能的要求”，这是客观质量水平的重要标志，利于主观听感音质评价；（2）解决好指向性的问题，要克服低音单元在负担频率过高时出现的
指向性变窄和音容易发硬等问题，令其在常规场所使用时中频段的音更有表现力；在娱乐场所中如在30～50 m2的房间中PK时有良好中高频声场均匀度，加大竞争优势。因为良好中高频声场会使坐在不同位置上的听众感受到基本相同的音，这是在使用现场无法通过均衡器或效果器调整出来的。
解决这3个问题的要素是：①扬声器单元的品质要高，如：频响特性平直、失真低、指向性要好。②选好、用好高音单元。在国内流行的12 in（1 in=2.54 cm）二分频音箱中，低音和高音的分频交叉点一般是2.2～2.8 kHz，这样处理分频点的益处是分频点越高对高音单元的功率负荷越轻，高音单元的可靠性就越高，但也很容易使低音单元在负担频率过高时出现指向性变窄、“声场不够宽松”等问题。在房间中PK时容易产生“整个房间只有一个位置听感好，其他位置的声音听感较差”等问题。另外，很多压缩式高频驱动器虽然频率响应特性下限可到达1 kHz或更低,但实际分频后，频响曲线起伏很大，不好控制。③声音要有“娱乐感”需要根据实际的主观听感去进行灵活调整。
3 扬声器单元选取和扬声器系统的设计与测量结果美光隐形眼镜
这里选取了国产的音圈直径75 mm的D12-2型12 in低频扬声器和西班牙生产的音圈直径44
mm的SMC280ST型压缩式高频驱动器作为试验的使用单元，这种高低音单元的组合搭配也是很多国产音箱厂家取得更高性价比的有效方法。同时也选取了一只西班牙生产的音圈直径77 mm的12G40型12 in低频扬声器用于辅助对比。
箱体和分频器的设计这里不赘述，可参阅文献[1-2]。但需要指出的是低频单元的fs=50 Hz，Qts=0.4，Vas=63 L，虽然配套的箱体理论计算适合容积是53L左右、谐振频率为51 Hz左右的音箱，但考虑到实际的听感和市面上流行的音箱款式，这里配用的音箱容积为26或35 L（不含音箱内壁所贴的吸声材料，下同），以下另有论述。推杆炉
首先，以最佳频率响应特性的要求设计一个“标准状态”的分频器，目的是建立一个较为标准的参考基础。扬声器系统“标准状态”的分频器电路如图1所示。连接“标准状态”分频器前后扬声器系统的频响曲线如图2所示，可见分频点是1.7 kHz，在高低频分频交叉处的声压级提升量是5.5 dB，表明高低音结合处有较好的声相位吻合度（理论上的理想提升量是6 dB）。
初步设计完成后参考GB 7313—1987标准在消声室内进行测量，测量距离1.5 m，测量传声器对准高音号角与低音单元之间的位置。测量使用的箱体容积是26 L。
在输入6 V电压时有效频率响应范围为70 Hz～20 kHz，频率响应特性为 100 Hz～18 kHz（±4 dB），如图3所示。测量使用的箱体积是35 L，在输入1.8 V测量电压时有效频率响应范围是50 Hz～20 kHz，频率响应特性为 85 Hz～18 kHz（±4 dB），如图4 所示。
总谐波失真在输入1.8 V的条件下，产生略大于90 dB/m的声压级，在250～1000Hz频率范围内，1 000～2000Hz频率范围内，2000～6300Hz频率范围内，均小于1%。如图4所示。
标称阻抗：8 Ω；最小阻抗：6.5 Ω。 灵敏度：96 dB/（1 W·1 m）[96 dB/（2.83 V·m)]。
最大噪声功率：150 W，长期最大功率：300 W。（该数值是笔者估算的）。低频单元的功率是350 W/AES（2 h 测量时间）、200 W/GB/IEC（100 h 测量时间），高音单元的功率是50 W/******* kHz分频（该数值由高低频扬声器单元的生产厂提供）。
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