揚聲器的身體密碼..淺談喇叭的構造、種類及選購秘訣

 

 

音響系統中,喇叭是唯一能將電能轉換成機械能、也就是將聲音訊號轉成實際聲波的重要器材,因此喇叭的品質對音響的音質影響遠大於主機、前級和功放。

 

喇叭的工作原理

喇叭的運作原理其實有點像馬達,馬達內部有一個繞滿漆包線圈的轉子,電力通入之後產生電磁場,與轉子旁邊的磁鐵產生互斥作用,使轉子轉動;而喇叭同樣具備磁鐵及線圈的結構,差別在於喇叭是將磁力轉為線圈與磁鐵磁場垂直的上下運動!

因此,只要將聲音訊號的交流電輸入喇叭線圈,就會不時產生正向、反向極性的電磁場,與喇叭磁鐵發生互斥、相吸的上下運動,這時只要在線圈上固定一個足以驅動空氣的盤狀物,線圈就能連帶讓盤狀物驅動空氣產生聲波。不同的聲音訊號產生的不同交流電頻率輸入喇叭線圈後,磁鐵產生不同衝程、速度的運動,產生不同的聲波,這就是喇叭發聲的原理!上面所說的是市面上最常見的動圈式喇叭運作原理,另外還有磁帶式、靜電式等類型,運作原理與此完全不同,但在汽車音響中相當少見。

 

喇叭的構造

動圈式喇叭是由磁鐵、線圈、彈波盤、音盆、懸邊、防塵罩、框架這幾個基本部分組成。磁鐵固定在喇叭框架後方,線圈靠近圈狀磁鐵的內圈(或圓形磁鐵外圈),利用彈波盤來穩定地上下移動,進而帶動中心端與線圈連接的音盆一起上下往復運動,而音盆的外圈是以具彈性的懸邊連接喇叭框架,不至於在運動時產生方向偏移或脫離框架的現象。

為什麼不同品牌、型號的喇叭表現的聲音大不相同呢?原因在於其中的設計及材料有所不同。音盆按材質分有紙、蠶絲、塑膠、鋁合金、鈦合金、琉璃、功夫龍、編織纖維、複合纖維等等類型,還有不同的形狀、厚度、阻尼劑塗布等技術,就像不同的鼓皮會打出不同的聲音一樣多變。另外,線圈方面,有些用銀漆包線、有些用銅材質,磁鐵部分也有體積大小、磁性分別,甚至有傳統磁鐵及銣磁鐵的材質之分。您說,這麼多種材質、結構和設計上的不同,能組合出多少種喇叭啊?數不清了!

 

喇叭的大小

我們常聽到一些人說汽車音響喇叭有什麼高音、中音、低音、超低音,又有什麼同軸式、分離式之分,這些不同的喇叭到底差別在哪兒?

就如越小的鼓,敲擊出來的聲音越清脆、越高亢,相反越大的鼓,敲擊出來的聲音越低沉、越雄厚,這主要是因為鼓皮小的鼓,振動空氣波的頻率高、驅動空氣量少,反之大鼓則振動空氣波的頻率較低,能夠驅動較多的空氣量,所以才會形成高、低音不同的聲音特性;而喇叭的音盆就像鼓皮,大小不同的喇叭,象徵大小不同的鼓,可營造出不同頻域的聲音。

人耳的聆聽範圍在2020000Hz這個頻段,如果有一種喇叭能完整詮釋這麼寬的頻段,當然是最好不過(家用音響有極少量的全頻域喇叭,但因價格高而未見於汽車音響上),因此,人們才會發明高音、中音、低音、超低音各種大小尺寸不同的喇叭,讓它們分工合作掌管不同的頻域。

如何組合不同尺寸的喇叭,讓它們成為能夠完美詮釋2020000Hz頻域的一體呢?這就是所謂同軸式、分離式喇叭名詞誕生的由來了!同軸式喇叭是將體積較小的高音喇叭重疊在低音喇叭中心軸部位安裝;至於分離式喇叭則是將高音、中音、低音喇叭分開不同的位置安裝。無論如何,要分配這些喇叭各自的頻響運作範圍,靠的就是由電容、電感組成的被動分音器處理囉!而常聽許多人要加裝低音炮、超低音喇叭,其目的也是向下延伸的超低音頻域,讓音樂聽起來音場更寬廣、更厚實。

 

如何挑選適合自己的喇叭

很簡單的老話一句,實際試聽絕對是最好的方法。不過,有幾個音響店家願意把全新的喇叭開封讓顧客試聽呢?因此,在此提供您幾個用視覺、觸覺辨別好壞的方法:看看喇叭音盆的材質為何,什麼材質做的音盆,出來的聲音就是那個味道,絕對跑不掉的;其次,用手輕輕觸摸喇叭音盆、再輕輕敲擊,出來的聲音每種喇叭不同,卻也代表該款喇叭的聲音特質。

最後,多問問音響專家或前輩,聽聽他們對喇叭的使用心得,這也是一個幫助您選購喇叭的不錯方式!

 

BOX

各種喇叭常見尺寸及頻響分割範圍(非喇叭頻響之物理特性範圍)

喇叭種類 常見圓直徑尺寸(英寸)   常見頻響切割範圍

高音 0.81   3500Hz20000Hz

中音 34 600Hz3500Hz

低音 5 1/46 1/27   80Hz600Hz(如果沒有中音喇叭,亦可由約80Hz3500Hz)

超低音   8101112131518  20Hz-約80Hz上下

 

BOX:喇叭專有名詞

1. Power Handling(承受功率):這個資料代表喇叭能夠承受多大功放的輸出功率,一般可分為RMS有效承受功率值及Peak最大承受功率值;數值越大,往往代表喇叭有越大的動態特性而不失真。

2. Frequency Response(頻率回應):指喇叭運作能夠涵蓋的有效頻率範圍,例如一般分離式喇叭的頻響約可由70Hz20000Hz,而超低音喇叭則能由20Hz800Hz

3. Sensitivity(靈敏度):靈敏度數值的單位大多為dB/W/m,也就是說廠商是以1W功率輸入喇叭、麥克風距離喇叭1米,由此條件測量出喇叭的音量值;此數值越大,代表喇叭越容易用低功率驅動!

4. Impedance(阻抗):喇叭本體內的線圈會對電流形成一種阻力,這種阻力就是阻抗;不過,一般廠商標示的喇叭阻抗只是平均值,實際上喇叭在運作時,阻抗隨時都在變動。

5. Crossover(分頻點):這個資料往往只出現在分離式或同軸式多音路喇叭上,意即廠商為了讓高音與低音(或中音)喇叭的頻響完美結合,而設定的分音器分頻切割點。

6. Fs:此數值代表喇叭在未裝音箱時運作的最高共振頻率點,是喇叭運作的物理天性。

7. Q:是喇叭單體本身的機械阻尼、電氣阻尼等,簡單說就是喇叭運作時產生共振的最高頻率點除以共振頻率範圍值得出的資料。Q值越高,代表喇叭阻尼制振的能力越高,聲音聽起來越結實、速度快;Q值越低,代表喇叭阻尼制振能力較低,聲音聽起來較柔軟舒適、速度慢。

8. Vas:此數值為廠商建議之喇叭裝箱有效容積值!

 

 

音改小馬虎

有一次,俺在汽配城瞎逛,正巧又遇見小馬虎兄弟,這哥們拉著俺就走,在一家音像店前跟俺說:“這個音響喇叭的顏色很漂亮,而且價格又便宜,就裝它吧!”

哎呀,看來俺得好好教育改造他才行。喇叭是用來播放音樂的工具,什麼時候變成美術品要用來看啦?搞不清如何選購理想的產品,不是聽店家老闆推薦,就是乾脆看喇叭外觀美醜、比產品價格低廉來選擇……買一個樣子看起來ok聲音聽起來卻鬼哭神號的爛喇叭劃得來嗎?其實:

1.不一定越貴的喇叭聲音越好聽——便宜喇叭有時也可能出現不錯的聲音;應該搞清喜歡的聲音是怎樣的?預算是多少?這是原則。

2.分離式喇叭聲音比同軸式喇叭好?——不一定,分離式喇叭只是多了安裝位置靈活的優點,可以針對車上的使用環境自由調配出較理想聲音。

3.改裝喇叭是很簡單的工程?——如果一間汽車音響店擺明就是要摳你的工資錢,他只要把喇叭隨便鎖上螺絲裝上車,或是高音喇叭隨便往儀錶臺上一黏就完工了,這有什麼難?真正講究的做法,如果在安裝分離式喇叭的高音單體時,是要考慮喇叭擺放位置、指向角度的;而安裝低音單體時,得加墊一塊木質框架在喇叭與汽車鈑件間,避免喇叭運作震動傳到車體金屬上,引起共振雜音,甚至在安裝前喇叭的車門上,還得作隔音制振施工,這樣才能確保喇叭有最佳的聲音表現。

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