文/李光明 2011-06-15
本人平素喜歡音樂(lè )，加上個(gè)人專(zhuān)業(yè)與音箱有些邊緣關(guān)系，故利用業(yè)余時(shí)間研習了大量音響著(zhù)作，跑書(shū)店跑圖書(shū)館，耗費不少精力，今將個(gè)人研究心得簡(jiǎn)約記錄成文，無(wú)償與大家共亨。
本人認為，今后2.1形式的HI-FI音箱將替代傳統2.0音箱，2.1音箱大幅縮小了音箱體積，使音箱的銷(xiāo)售和生產(chǎn)變得更加方便。曾經(jīng)被認為高檔的5.1音箱，因SRS立體環(huán)繞音效的出現，將代替傳統5.1音箱的平面環(huán)繞放聲系統，然而，SRS立體環(huán)繞音效可通過(guò)軟件實(shí)現，在錄音階段即可處理生成含有SRS立體環(huán)繞音效的音頻文件，故音箱的未來(lái)發(fā)展方向便是2.1形式的HI-FI高保真音箱。
一、前言
眼睛和耳朵是人類(lèi)的主要感覺(jué)器官，人們發(fā)明了電影/電視和樂(lè )器/音響，眼睛、電影/電視對應空間造型藝術(shù)，耳朵、樂(lè )器/音響對應時(shí)間延后藝術(shù)。早期的電影是無(wú)聲電影，藝術(shù)感受大打折扣，試想，人們觀(guān)看一部無(wú)聲電影，電影里的信息將無(wú)法有效、正確地傳予觀(guān)眾。音響技術(shù)的發(fā)展使人們能夠回放飛機、火車(chē)、輪船的不同轟鳴聲，使人們能夠回放大自然各種有聲動(dòng)物的啾啾聲以及地震、海嘯的排山倒海聲。有了音響設備，使我們能夠重新回味盛大音樂(lè )晚會(huì )上的美妙歌聲。
聲音有個(gè)特點(diǎn)，它的頻譜范圍很廣，人類(lèi)日常能聽(tīng)到從20HZ-20KHZ的聲音，不同頻率聲音包含的能量相差是很大的。并且聲強差別也可以很大，動(dòng)態(tài)范圍很大。針對聲音在質(zhì)和量上的大幅差異，要求我們針對不同聲源需要分別處理，并且需要用到很多知識來(lái)進(jìn)行研究。筆者本文即貫穿一種中心思想：劃分頻譜，對不同頻率、不同聲強的聲頻分開(kāi)處理，無(wú)論在錄音、電路放大、重放等諸環(huán)節，這就是音頻的“分別處理技術(shù)”。本文將可能引導今后開(kāi)啟一門(mén)新技術(shù)----“音頻分別處理技術(shù)”。
二、關(guān)于聲學(xué)基礎
1.人耳聽(tīng)音特性：對中頻敏感，對低頻和高頻不敏感。這就要求我們在重放樂(lè )音時(shí)要提升低頻和高頻份量。
2.低頻無(wú)方向性，中頻方向性較強，高頻方向性更強。人耳對聲音的定位、方向、環(huán)繞多在中高頻段。
3.SRS技術(shù)的應用：由于人耳對聲音的定位、方向、環(huán)繞效應多在中高頻段，故SRS技術(shù)的應用建基于中高頻段。SRS技術(shù)是一種移頻和延時(shí)技術(shù)。人們?yōu)槭裁纯梢月?tīng)到一列火車(chē)的到來(lái)和離去？由于發(fā)生了多譜勒效應，運動(dòng)聲源的聲音頻率在傳入我們耳朵時(shí)發(fā)生了改變。
三、關(guān)于電學(xué)基礎
1.頻率越低，所含能量越大，頻率越高，所含能量越小。集成功放完全可用于中高頻電路。經(jīng)典集成音頻功放有TDA7293、TDA7294、TDA7295、TDA7296、LM3886、LM1875、TDA2030A等。
2.低頻電路用分立場(chǎng)效應管電路更好，以應付低頻能量的大動(dòng)態(tài)。
3.關(guān)于電源功率儲備和散熱：由于低頻能量的大動(dòng)態(tài)，電源的大功率儲備是必須的，也正因為低頻能量的大動(dòng)態(tài)，故低頻電路不適于用集成功放，因為過(guò)多的熱量將影響集成模塊工作。
四、關(guān)于電路
1.分頻放大：由于存在廣闊的頻譜，并且低頻、中頻、高頻對應的能量相差很大，所以對不同頻段音頻要分開(kāi)放大，使用不同的元器件和電路，以減少失真。事實(shí)上，dts系統比杜比系統高明之處就在于將各聲道的80Hz以下的低頻分離出來(lái)另行放大，從而大大減輕了中高頻環(huán)繞功放電路的負擔和失真，并且降低了成本。
2.關(guān)于D類(lèi)“數字功放”：此類(lèi)技術(shù)目前還不夠成熟，產(chǎn)業(yè)應用少，主要是調制技術(shù)還不過(guò)關(guān)。目前用的是調幅技術(shù)，類(lèi)似收音機中的調幅廣播。我們知道，無(wú)線(xiàn)廣播有調幅廣播和調頻廣播，我們能否將無(wú)線(xiàn)廣播中的調頻技術(shù)應用到D類(lèi)“數字功放”的調制技術(shù)中呢？這是發(fā)明創(chuàng )造的一個(gè)點(diǎn)子。
五、關(guān)于音箱
1.使用2.1音箱，不但大幅縮小了音箱體積----而且由于低頻和中高頻分開(kāi)放音，提升了效果。
2.由于低頻聲音易衍射干涉而降低聲功率，故低頻音箱應當采取密閉式設計，但考慮空氣流對低頻嗽叭的阻尼，排氣孔應作成曲折形并加柔性吸音材料?；蛘哂帽粍?dòng)振膜作成密閉式。簡(jiǎn)單的倒相孔將損失低頻聲功率。而中高頻由于頻率高波長(cháng)短，不易發(fā)生衍射干涉，故中高頻音箱可作成反射式音箱和倒相孔式音箱，以提高聲功率并且減少重放失真。（例子：手機的外放喇叭功率小，中高頻成份多，放置于桌面板上時(shí)音量明顯增大）----這一條觀(guān)念似乎打破傳統。
六、關(guān)于揚聲器
1.揚聲器對音質(zhì)影響很大，不同振膜材質(zhì)有不同固有頻率。正因為材質(zhì)不同，笛子和銅管的音色不同，提琴與二胡的音色不同，如此等等。
2.分頻播放：不讓低頻大電流流入中高頻喇叭，減少失真，同樣，也不讓中高頻電流流入低頻喇叭，減少中高頻損耗。只有分頻播放，才能達到中音清晰、高音清脆、低音有力的效果。
（原創(chuàng )文章，保留著(zhù)作權。作者郵箱2.由于低頻聲音易衍射干涉而降低聲功率，故低頻音箱應當采取密閉式設計，但考慮空氣流對低頻嗽叭的阻尼，排氣孔應作成曲折形并加柔性吸音材料?；蛘哂帽粍?dòng)振膜作成密閉式。簡(jiǎn)單的倒相孔將損失低頻聲功率。而中高頻由于頻率高波長(cháng)短，不易發(fā)生衍射干涉而易發(fā)生反射，故中高頻音箱可作成反射式音箱和倒相孔式音箱，以提高聲功率并且減少重放失真。（例子1：手機的外放喇叭功率小，中高頻成份多，放置于桌面板上時(shí)音量明顯增大。例子2：號筒式高音喇叭的號筒能將高音傳播到很遠的地方）----這一條觀(guān)念似乎打破傳統。
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