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三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

时间:2016-07-27  作者:  来源:中关村在线

  神州音响网讯:先看看现代高保真扬声器系统的基本要求:

  对现代扬声器音箱的根本要求就是重放自然准确的声音,包括:大动态的高声压级输出,宽广平滑的重放频率范围,谐波失真、振幅互调失真及频率互调失真小,指向性宽广合理。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  为什么目前还没有单振膜全频带扬声器能够满足上述全部要求?

  很简单的道理,如果想要重放好的低频,理论上每秒交换的空气体积要大,也就是体积速度m3/s要高,这需要非常大的有效辐射面积或者冲程,但是满足这个要求的振动系统的振动质量非常大,从而令这类扬声器构成了一个低通截止频率非常低的声学带通滤波器系统,无法重放高频域。再如,如果要重放高频,需要一个振动质量极低的振动系统,它和磁路驱动系统构成了完整的高通声学滤波器,但是它无法重放低频。目前还没有一款跨越整个可听频带、音质卓越的全频带扬声器,市面上号称的全频带扬声器通常是宽频带中音扬声器,所以多路分频扬声器系统就成为了必然。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  多路分频扬声器系统就是将可听频带分为两段、三段甚至更多段,分别使用专门为各频段设计的低、中、高扬声器,并将它们组合在一起,这种音箱称为多路分频扬声器系统。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  多路分频扬声器系统能够容易满足高保真扬声器系统的要求,并且还有下例优点:

  1. 将音频输入信号多路分频时,互调失真小,容易减轻声场中的调制失真。

  2. 通过分频网络对系统频率/相位特性进行精确调节。

  但它也有如下缺点:

  1. 各频段用扬声器组合在一起,使频率响应、阻抗特性的调整复杂了。

  2. 组成元器件多,价格高。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  多路分频扬声器系统的构成:

  首先,频段的划分要考虑的因素非常多,为了使扬声器系统的声功率响应平直,不仅轴线上的输出声压频率特性应平直,还必须使指向性均匀。此外,同时重放重叠的低频与高声频信号时,将产生频率互调失真(FIM)。振模的速度越大,以及重放两个信号的频率比越大时,这种失真也越大。为了减小FIM失真,应在相当窄的频段内使用扬声器,即增加分频段数并使频段宽度比相等;这其实也是三分频优于两分频的原因之一,这和两分频声音优于单路扬声器的结果一样。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  因为可听频带20Hz-20kHz约有十个倍频程,则至少需要划分为2-4个频段。 而扬声器振动面积的大小和结构就限定了最佳使用频段,因此就需要振动面积大小不同的至少2-4个扬声器用于覆盖整个可听频带。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  多路分频扬声器系统各频段扬声器的组合:

  由于每只扬声器单元都有不同的音色,因此在组成多路分频扬声器系统时,最重要需要考虑的问题是使各扬声器彼此的特点要融和、音色统一、声音彼此谐和。此外还需考虑系统指向性的连续性、失真成分的平衡(奇次/偶次谐波失真比率),瞬态特性的一致。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  通过多路分频将扬声器组合在一起的分频网络:

  多路分频扬声器系统中各个频段的扬声器能够良好工作的频段是由分频网络分配、组合起来的。所以分频网络的作用极大,对声压频率特性、相位特性和阻抗特性等的最后细微调整都是在分频网络中进行的。分频网络基本由高/低通滤波器组成。分频网络所使用的元件对音质影响很大,这是由于电感线圈或电容会产生损耗和失真。高保真扬声器所用的网络元件必须仔细选择。例如:分频网络用电容损耗要低、耐压及电流容量要充分大、电容量、损耗及电附着特性等电性能须稳定、无感、误差小,而分频网络用的电感线圈直流电阻必须小。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  所以多路分频扬声器系统是目前高保真音响系统的基本配置,三分频比两分频增加一路,如果设计得当,将意味着更佳的重放频带、失真度和动态范围。

  

三分频探秘 - 惠威M3A为何采用三组扬声器

 

  小型书架式音箱因为受制于体积的限制通常都采用两路分频扬声器系统,HiVi惠威是世界上为数不多的成功地将三分频扬声器系统引入到书架式音箱设计中的音响企业,这也是HiVi惠威M3A有源无线Wi-Fi书架式音箱设计理念之一:追求更大的声动态、更低的失真和更平滑宽广的频率响应。

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