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发表于 2019-6-16 17:06:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
空腔共振
中低音单元的防尘帽或高音单元的球顶尽管从表面上看毫无害处,但是防尘帽与磁铁极块之间的空间却形成一个小共振腔。这方面典型的例子之一就是70年代初开发的KEF B110 Bextrene中低音单元(被用于BBCLS3/5a)。
这款单元可能是最早的一种商品化高质素中音单元,但它也存在好多问题,例如效率低,功率承受力不足,以1.5kHz为中心宽达一个倍频程的响应峰(由分频器纠正),以4.5kHz为中心的3 个高Q值峰(BBC设计的3 阶分频器只能将其略加衰减)。音响评论员把这些峰值错误地归因于高音单元,它们具有很强的指向性,理应是由防尘帽共振造成的。
70年代流行的一些高音单元,包括Audax和Peerless 1"软球顶,也在9~16kHz之间具有类似的共振峰,通过在球顶和极块之间充填毡垫可以部分地阻尼掉。因为软球顶的内耗要比B110的防尘帽强得多,因此共振也宽得多,而且幅度也只有1~3dB,但还是存在的,敏感的听音者会察觉那种令人疲劳的特性。
不难想象,当年大路货扬声器中所使用的苯酚塑料,玻璃纤维和硬纸球顶的问题是非常糟糕的。(哎,有谁还记得BICVenturis? Cerwin-Vega? RecTIlinear? JBL L100? 我年轻时曾销售过这些可怕的产品,等着顾客用它们试听平克弗洛伊德的“月之暗面”。)
返回现在,优质的中低音和高音单元以两种方法来躲避这个难题:北欧厂商Dynaudio, Scan-Speak, Vifa和seas采用开口式极块组件;法国厂商Audax和Focal采用子弹头式的极块扩展,完全取代了防尘帽。
采用开口式极块在传输线中阻尼球顶的背面波的最著名的产品包括:Dynaudio EsotecD-260, Esotec T-330D, Scan-Speak D2905/9000高音单元。它们在SonusFaber(世霸)的Extrema 以及ProAc(贵族)Response 3扬声器上的运用证明这一技术是很成功的。
相反,Focal T120 和T120K则在未加阻尼的空腔上使用刚性的玻璃纤维或KEVLAR内凹球顶,其工作范围的高频端呈现一系列高Q值峰,这是由共振腔与刚性球顶的第一次分割振动相互耦合生成的。我对于这些单元开始供应时受到的普遍称赞感到困惑,我不喜欢它们的音色,测试数据也没有特别之处。
然而从各个方面看,新型Focal钛球顶T120TI和氧化钛球顶T120TI-O2都十分出色,最近我在试听采用该单元的扬声器时感觉很好。
磁场的非线性
多数发烧友都知道扬声器单元是电感性负载,而音圈恰恰是缠绕在铁磁性极块上的。但却没有多少人了解因此而产生的众多问题。
假如电感值保持恒定,象空气芯电感一样,就不会有问题。只要用R-C网络调整分频器就行了。不幸的是,它是一个铁芯电感,而且电感值还随着音圈位置的改变而变化。
变化的电感值引起严重的后果,因为电感值是决定单元上端频率落降以及声延迟的一个重要因素。改变电感值,频率落降和声延迟也随之变动。每当单元移动达到音圈线性冲程的相当比例时就会发生。以优秀的8"单元Vifa P21W0-12-08为例,线性冲程只有8mm(+-4mm)。大多数8"单元的线性冲程一般为6mm,中音单元一般为1~3mm.
播放一些超低频就会让电感调制的作用显现出来,即在整个频谱上产生互调和FM失真。这对于2路及中音分频较低的3路系统而言是一个大问题。也就是说每当你看见单元的运动时,就已经出现了大量互调和FM失真。这种声音的听感是怎样的?你会发现低频解析度有损失,但这却可能被放大器所存在的问题遮盖(例如输出变压器饱和,电源供应不足)。
解决的措施呢?Scan-Speak的SD系统和 Dynaudio的 DTL 系统用铜包敷极块将音圈感生的涡流短路掉。仔细分析音圈电感参数可以发现这个秘密。
作为全世界最好的8"单元之一的Scan-Speak21W/8555,其电感值为0.1mH,远低于VifaP21W0-20-08 的0.9mH。这两款单元都很优秀,但如果要同时发出中频和低频,Scan-Speak当然能够给出更加透明的声音。
电感值还有一层含义,单元的高端频率落降是由音圈的自感和机械落降共同决定的。如果你用音圈电感值和直流电阻来计算落降频率,其值在某些单元上往往比测得的声学落降高很多。而其他多种单元则是计算值低于测量值。原因在于音圈的自感遮盖了机械系统的峰值。这不是一个好现象,机械系统或电系统的任何改变都将强烈地影响到频率响应以及瞬态响应。
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