音箱耳機入門系列(1):音箱的基本構成
2023-12-05 10:16:43 3
關於音箱的定義,一直存在分歧。音箱這個詞,主要用於大陸地區,在港臺地區,被稱為喇叭,例如有源音箱被叫做有源喇叭。而喇叭,在大陸,卻又是揚聲器的俗稱,還泛指喇叭造型的樂器,例如嗩吶、長號、小號等。如果用查找音箱的英文單詞,會找到SoundBox這個詞彙,字面上的理解就是聲音盒子,與音箱的意思非常接近,但這個詞彙卻不是常用的,在英文中,音箱一般稱為Speaker,它也是揚聲器,它還包括說話、演說的意思。
大陸說的音箱,港臺說的喇叭,以及老外說的Speaker,所指的範圍並不是100%重合,但它們有個非常大的交集,這個交集即包括我們所認知的物體,即安裝了揚聲器的一個盒子,它可以是很龐大的也可以是很小巧的,可以是圓的也可以是方的。
古老的音箱
因此,我們建議閱讀此系列時,應該拋開定義上的歧見。為了方便港臺讀者閱讀,Soomal的後臺程序會自動將「音箱」這個詞彙轉換成「喇叭」,而此時,您不應該認為嗩吶、長號、大號等都是我們應該討論的範圍。還有部分使用號角擴聲的設備,這種設備在英文中同樣被稱為Speaker,但它卻不是「音 箱」範疇中的內容,因此本系列文章均不會涉及。
各種音箱的剖面示意圖
從20世紀20年代起,音箱誕生以來,其基本結構並沒出現過大的變化,這些古董級的產品,已經確定音箱的基本構成。
睿韻 Rhyme Acoustics MS88 音箱系統-無源音箱
不管什麼音箱,其基本構成是沒有大的區別的,當一個或者多個揚聲器被安裝到箱體中,就構成了發聲設備,而這個設備已經可以被稱為音箱了。這便是音箱的基本構成。這種簡單的結構依然一些產品採用,例如無源的全頻帶音箱。
Edifier 漫步者 S20NT 立體聲無源音箱
銀黑款大黑鑽
當然,這也只是最簡單的音箱,而我們日常生活當中接觸到的音箱大部分要相對複雜點。大部分音箱採用雙分頻設計,即音箱同時使用了高音和低音揚聲器。
分頻器
大黑鑽-分頻器
Creative 創新 GigaWorks T20II 微型音箱-分頻器
為了讓高低音揚聲器能發出協調完整的頻段,設計師利用電容、電感等元器件的頻率阻斷特性,設計了濾波器,對信號進行處理,這種裝置被稱為分頻器。分頻器作用就是將信號分開後分別交由兩個(或多個)揚聲器同時發出,讓它們更好的工作。
上圖顯示的分頻器由電容電感組成,因此又被稱為容感分頻器。它在工作流程中,位於功率放大器後端,因此它也被稱為功率分頻。為了降低成本,有些音箱採用的是更為簡單的分頻裝置,例如只用一顆電容做簡單濾波,雖然簡陋,但也屬於分頻裝置的一種。
Bose MusicMonitor 微型音箱-功放模塊
Edifier 漫步者 M20 微型音箱-功放模塊
鸝之聲黑鑽雙子星Ultra Edition有源音箱-功放模塊
Creative 創新 GigaWorks T20 微型音箱 - 功放模塊
E-MU PM5 監聽音箱-功放模塊
Edifier 漫步者 M2 Plus 微型音箱-功放板
隨著集成電路技術的進步,功率放大器可以被設計得很小,不再需要單獨的外殼,因此產生了將功放模塊放入到箱體內部的設計,這種設計被稱為有源音箱。集成功放,並不是音箱必須的,但這是音箱發展過程中的重要變革,有源音箱也成為了當前音箱的主流形式。
漫步者 Edifier R2000T 立體聲音箱 - 前級模塊
其位於側面板後,由於被膠水封死,無法拆卸,只能用這個角度拍攝。
3nod 三諾 N-45G 立體聲音箱-前級
大部分有源音箱的放大器分為前級與後級,前級主要作用是將輸入信號放大,然後再輸送到後級放大器進行功率級的放大。前級不是有源音箱必須的,不少音箱就採用無前級設計,例如著名的漫步者R1900TⅡ。
隨著銅價的持續攀升,一種取代傳統功率分頻器的設計被較為廣泛的應用,即電子分頻。所謂電子分頻,指的是信號分頻,它在流程中位於信號輸入到功放之間的位置。以雙分頻的立體聲音箱為例,立體聲信號被分成4路,分別對應4路功率放大通道以及4枚揚聲器。電子分頻器一般集成到了功放模塊當中,因此沒有獨立實體照片,目前大部分中高檔有源音箱多採用電子分頻設計。值得強調的時,電子分頻與功率分頻各有千秋,沒有絕對的優劣之分。
行文至此,音箱的構成基本清晰。音箱主要分為有源與無源兩種,箱體、揚聲器是它們共有的必須要的構成部分,差別是無源音箱沒有功放模塊,雙分頻或者多分頻依賴功率分頻器完成,而有源音箱可以採用功率分頻器和電子分頻器多種形式的分頻手段,在設計上更為靈活一些。