HIFI入门介绍文章(10)-音箱的主要性能指标

Posted on February 10, 2007

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频率范围(单位: HZ)

是指最低有效放声频率至最高有效放声频率之间的范围。音箱的重放频率范围最理想的是均匀重放人耳的可听频率范围,即20HZ~20000HZ。但要以大声压级重放,频带越低,就必须考虑经受大振幅的结构和降低失真,一般还需增大音箱的容积。所以目标不宜定的太高,50HZ~16KHZ就足够了,当然,40HZ~20KHZ更好。

频率响应(单位: 分贝dB)

是指将一个恒定电压输出的音频信号与音箱系统相连接,当改变音频信号的频率时,音箱产生的声压随频率的变化而增高或衰减和相位滞后随频率而变的现象,这种声压和相位与频率的相应变化关系称为频率响应。声压随频率而变的曲线称作“幅频特性”,相位滞后随频率而变的曲线称作“相频特性”,两者的合称为“频率响应”或“频率特性”。变化量用分贝来表示。这项指标是考核音箱品质优劣的一个重要指标,该分贝值越小,说明音箱的频率响应曲线越平坦,失真越小。

指向频率特性

在若干规定的声波辐射方向,如音箱中心轴水平面0度,30度和60度方向所测得的音箱频响曲线簇。打个比方,指向性良好的音箱就象日光灯,光线能够均匀散布到室内每一个角落。反之,则像手电筒一样。

最大输出声压级

表示音箱在输入最大功率时所能给出的最大声级指标。

失真(用百分数来表示)

  • 谐波失真,是指在重放声中增加了原信号中没有的高次谐波成分。
  • 互调失真,我们知道扬声器是一个非线性器件,在重放声源的过程中,由于磁隙的磁场不均匀性及支撑系统的非线性变形因素,会产生一种原信号中没有的新的频率成分,因此当新的频率信号和原频率信号一起加到扬声器上时,又会调制产生另一种新的频率。另外,音乐信号并不是单音频的正弦波信号,而是多音频信号。当两个不同频率的信号同时输入扬声器时,因非线性因素的存大,会使两信号调制,产生新的频率信号,故在扬声器的放声频率里,除原信号外,还出现了两个原信号里没有的新频率,这种失真为互调失真。其主要影响的是音高(亦称音调)。
  • 瞬态失真,音箱系统的瞬态失真,是指扬声器震动系统的质量惯性引起的一种传输波形失真。由于扬声器存在一定的质量惯性,因此纸盆震动跟不上瞬间变化的电信号,使重放声产生传输波形的畸变,导致频谱与音色的改变。这一指标的好坏,在音箱系统和扬声器单元中是极为重要的,直接影响的是音质与音色的还原程度。

标注功率(单位:瓦W)

音箱上所标注的功率,国际上流行两种标注方法:

  • 长期功率或额定功率,前者是指额定频率范围内给扬声器输入一个规定的模拟信号,信号持续时间为1分钟,间隔2分钟,重复10次,扬声器不产生热损坏和机械损坏的最大输入电功率。后者是指在额定频率范围内给扬声器输入一个边疆正弦波信号,信号持续时间为1小时,扬声器不生产热损坏和机械损坏的最大正弦功率。
  • 最大承受功率即音乐功率(MPO),起源于德国工业标准(DIN),是指扬声器所能承受的短时间最大功率。这是因为在播放音乐信号时,音频信号的幅度变化极大,有时音乐功率的峰值在短时间内会超过额定功率的数倍。我国国家标准GB9396-88制定的功率标注标准有最大噪声功率、长期最大功率、短期最大功率、额定正弦波功率。通常音箱生产厂家以长期功率或额定功率为音箱的标注功率。

标称阻抗(单位: 欧姆Ω)

是指扬声器输入的信号电压U与信号电流的比值(这个和高中物理中一样,R=U/I)。因扬声器的阻抗是频率的函数,故阻抗数值的大小随输入信号的频率变化也发生变化。我国国家标准规定的音箱阻抗优选值有4Ω、8Ω、16Ω(国际标准推荐值为8Ω),并规定扬声器的标称阻抗为:扬声器谐振频率的峰值F0至第二个共振峰F1之间的最低阻抗值。有些国外扬声器生产厂家,以阻抗特性曲线趋于平坦的一段定为扬声器的标称阻抗。音箱的标称阻抗与扬声器的标称阻抗有所不同,因为音箱内不止一个扬声器单元,各单元的性质又不尽相同,另外还有串联或并联的分频网络,所以标准规定了最低阻抗不得低于标称阻抗值的80%。

灵敏度(单位: 分贝dB)

音箱的灵敏度是指当给音箱系统中的扬声器输入电功率为1W时,在音箱正面各扬声器单元的几何中心1m距离处,所测得的声压级(声压与声波的振幅及频率成正比,声压级是表示声压相对大小的指标)。在这里需要特别指出的是:灵敏度虽然是音箱的一个指标,但是与音质、音色无关,它只影响音箱的响度,可用增加输入功率来提高音箱的响度。

效率(用百分数来表示)

音箱效率的定义是,音箱输出的声功率与输入的电功率之比(即声—电转换的百分比)。日前,市场上销售的音箱通常标注灵敏度,而有的音箱标注的是效率,却用分贝值来表示。这种错误的标注方式,使一些消费者对灵敏度和效率这两项指标产生混淆。音箱的灵敏度和效率这两项指标与音质、音色无关,更不是考核品质的标准,但灵敏度和效率太低必须增加功放的输入功率才能达到需要的声压级。

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