硬件出师表──音箱篇
整机外设
音箱实际上分为有源音箱和无源音箱两类,有源音箱就是音箱和放大器是组装在一起的,也是我们在市面上看到的电脑多媒体音箱,而无源音箱的放大器是独立于音箱外的,相对来说无源音箱要比有源音箱贵,但由于没有交流电的干扰所以效果一般比有源音箱好,适合Hi-Fi级的发烧友。而我们所接触的电脑多媒体音箱基本都是有源的,所以这次我们为大家介绍的音箱就是有源音箱。
一、“音箱”的自我介绍
最简单的音响系统包括音源、功率放大器和音箱三个环节(例如家庭中常用的“电视机或VCD/DVD+功放+音箱”就是一个音响系统)。音源指声音播放设备,如收音机、CD机、VCD、DVD播放机等设备。对于电脑而言,光驱和声卡都属音源设备。一般音源设备的输出信号较小,大约在数百毫伏到两伏之间,如果直接将音箱接到音源上,音箱所发出来的声音很小,甚至根本无声。因此,必须在音源和音箱之间加一级功率放大器(俗称“功放”),将音源输出的微弱信号放大到足够的功率去推动音箱,才能使音箱发出足够大的音量。
二、音箱的四大阵营
根据基本结构的不同,有源音箱家族中又分为书架式、2.1、4.1、5.1等四大阵营。
1.书架式音箱
书架式音箱,也称为2.0音箱,这是一种最传统的音箱,它使用两个外形完全相同的立方体箱体,其中一个内置功放电路,称为主箱,另一个则称为副箱。两个箱体使用两分频设计(即一个高音扬声器和一个中低音扬声器)或同轴设计(单独使用一个可以播放全部频段声音信号的扬声器)。这种音箱结构性能最平衡、设计最简单。但由于受体积限制,就性能而言,其低音效果一般较差(图1)。
阿King提示:所谓“分频”,就是根据声音的频率高低,利用分频电路,让高频声音信号由一个高音扬声器来发声,而中低频率的声音信号则由中低音扬声器发声。这种将信号分为“高音”、“中低音”的方式称为“二分频”技术,而将信号分为“高音”、“中音”、“低音”三个部分,分别交给高音、中音、低音扬声器来发声的方式称为“三分频”技术。由于分频技术让不同类型的扬声器专门服务其对应的信号,因此能让音箱的整体效果表现更好。
2.2.1音箱
2.1音箱利用声学上300Hz以下的低音指向性很差的原理,利用分频电路将音源中的低音信号分离出来,单独让一个低音音箱来播放低音信号,这个音箱也就是常说的“低音炮”,而中高音仍然用两个主音箱来播放(图2)。
阿King提示:所谓低音炮,就是指独立的低音音箱。之所以称之为“炮”,其原因可能是因为最早的纯低音音箱──低音管的英文名称就是“cannon”,也就是“加农炮”了。2.1音箱所用的两个主音箱只负责中高音,其扬声器体形往往很小,因此又叫做“卫星”箱。
3.4.1音箱
4.1音箱是在2.1音箱的基础上改进的,它在2.1音箱的基础上,增加了两个专门用来播放外围及背景音乐的音箱,新增加的这两个音箱一般都摆放在听众的身边,因此又称为“环绕音箱”。如此一来,加上以前的那两个主音箱及一个低音炮,4.1音箱共有5个音箱(图3)。
4.1音箱中的两个主音箱一般摆放在显示器的两边,因此又称为“前置左声道”音箱和“前置右声道”音箱,而低音炮一般摆放在显示器的下面,至于环绕音箱,因为它们摆放在听众的身边,因此又叫“后置左环绕”音箱和“后置右环绕”音箱(图4)。
对于4.1音箱而言,与其对应的是四声道声卡,它与2.1音箱一样,那个“.1”的低音声道仍然是通过抽取每个声道中的低音频段的信号组合而成的,并没有单独的低音声道。
4.5.1音箱
5.1是专为电脑影院系统设计的,它需要与5.1声道声卡配套使用。5.1音箱在4.1音箱的基础上增加了一个“中置”音箱,用来摆放在显示器的上面,正对着听众。因此,5.1音箱共有6个音箱(图5)。
5.1音箱与4.1音箱相比,并不是只增加了一个音箱这么简单,它最大的特点是具有独立的低音声道,因此它的低音炮所播放的低音信号,是由声卡上的低音声道独立提供的。
5.1是专为电脑影院系统设计的,当用户在欣赏影片时,中置音箱负责影片中人物的对白部分,因为人物对话一般都会位于屏幕中央,中置音箱能更逼真地实现现场感;两个前置主音箱则用来弥补屏幕中央以外或不能从屏幕看到的动作及其他声音;两个后置环绕音箱主要负责外围及背景音乐,让人感觉置身于整个场景的正中央。
三、相貌特征
不管是什么派系的音箱,其相貌可能会很不一样,但仔细看看你就会发现,每个音箱的基本特征还是相同的。
1.大嘴巴──扬声器
扬声器是整个音响系统的最终发声器件,有源音箱上所用到的扬声器按用途主要分为四大类:高音扬声器、中音扬声器、低音扬声器和全频带扬声器四类。按照结构分,则可以分为锥盆扬声器和球顶扬声器两大类。
(1)锥盆扬声器
锥盆扬声器也就是常见的那种扬声器,振膜为一个锥形盆的扬声器。它中心的球形突起称之为防尘盖,其边缘就是驱动线圈之所在。这种结构也称之为动圈式结构(图6)。
锥盆式扬声器的主要区别在于其口径。一般来说,2~3.5英寸的锥盆扬声器主要用在全频带扬声器上,该类扬声器能播放绝大部分频率段的声音信号,而4~6英寸的扬声器一般当做中音扬声器使用(部分低档低音炮也当做低音扬声器使用),而6.5英寸以上的扬声器则几乎全是低音扬声器。由此可以看出,越是口径大的扬声器,其振动频率越低,其低音表现力也越好,而高音则正好相反。
(2)球顶扬声器
绝大多数有源音箱的高音单元(也就是用来播放高音的扬声器)几乎都是清一色的球顶扬声器。球顶扬声器的外观颇像去掉了锥形盆的锥盆扬声器,其看上去好像防尘盖一样的球形物体其实就是球顶扬声器的振膜。由于振膜极轻,口径又小,所以能够发出很高的声音(图7)。
2.音箱的“招牌”──功放
有源音箱的功放一般都放在了低音炮中(因为低音炮的体积较大,便于安装),它主要由功放电路和电源变压器组成,功放电路用来对音乐信号进行放大并实现各种操控功能,而电源变压器则为功放组件提供电能。
3.音箱的工作分配员──分频器
分频器的作用是根据频率将音乐信号分别分配给高音、中音、低音扬声器,高档的分频器还能对声音的音色进行调整。
4.音箱的载体──箱体
箱体的作用主要是防止发生“声短路”现象。“声短路”现象是指扬声器的正面和背面所发出的声波因相位相仿而抵消,主要发生在低频段。扬声器如果不装在音箱上是没有低音的,箱体的作用就是将扬声器两面的声波隔离,避免“声短路”现象。对于箱体而言,除了外观漂亮外,一般其材料越厚、越重就越好。
5.音箱的信号联络官──信号输入/输出接口
有源音箱得从声卡那里接收音频信号,另外还得将信号提供给大大小小的卫星箱,因此在音箱的背面,一般都有很多信号输入/输出接口(图8)。
四、音箱的文治武功
1.频率范围
人耳能够直接听到的声音的频率范围大约为20~20000Hz,大多数中低档有源音箱的频率范围大约为100~16000Hz,较高档的有源音箱的频率范围可达50~20000Hz。一般频率范围达到80~16000Hz的有源音箱即可胜任普通多媒体应用。
2.信噪比
信噪比是指功放最大不失真输出电压与残留噪声电压之比,其单位为分贝,是反映有源音箱噪声大小的参数。噪声大的音箱音质较差,信噪比至少要达到75分贝以上才能有良好的重放效果。
3.失真度
音箱的失真度定义与放大器的失真度基本相同,不同的是放大器输入的是电信号,输出的还是电信号,而音箱输入的是电信号,输出的则是声波信号。所以音箱的失真度是指电声信号转换的失真。不推荐购买失真度大于5%的音箱。
4.功率
根据国际标准,功率有两种标注方法:额定功率和最大承受功率(瞬间功率或峰值功率PMPO)。音箱的功率不是越大越好,适用就是最好的,对于普通家庭用户的20平米左右的房间来说,真正意义上的50W功率是足够的了,没有必要去过分追求高功率。
作为硬件界的“高调”分子,有源音箱是最懂得享受生活的一个,同时他们也是最快乐的一个群体,这不,阿King刚介绍完他们,那边的歌声已经响起来了!







