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[喇叭] 从“声能”出发,看两分频和三分频的优劣势

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发表于 2019-4-21 20:59:16 | 显示全部楼层 |阅读模式
从“声能”出发,看两分频和三分频的优劣势/ P5 _+ H# Z0 c2 ~
我们知道,所谓声音在物理上其实是带着能量的“声波”,听觉的成因就是因为耳膜受到声波的声能振动。
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: H6 M; U# x) L  人耳承受的声能并不是无限的。以声压级(dB)为单位,85dB以上的声音就能够让耳膜产生慢性损伤,而120dB以上的声音会让耳膜产生急性损伤。
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* w  S# j% H) k  再谈谈所谓的喇叭灵敏度。许多人把这个参数单纯看成喇叭容不容易推动的指标,但事实上这个参数也代表了喇叭在承受不同功率时,会为人耳带来多大的声能和声压:以灵敏度为90db的喇叭为例,代表一个单独的1kHz信号,在1W的功率下推动喇叭工作,在1米以外人耳可以感受到的声压级值是90db。功率不同(假定具体功率值为x),人耳感受到的具体声压(SPL)计算公式如下:SPL=灵敏度+10LogX,如x=100w,灵敏度=90db,则SPL=110db。* b4 j" ]0 O3 d4 n5 I

% H+ ?+ {! L4 |& y 201904161434180083365.jpg 2 v8 I1 Z5 ~' K' A; q2 I0 W
  上面的计算建立“信号是单一的1kHz信号”、以及“功率是固定在某个具体数值”为大前提,在音响系统的实际工作当中,1)功放的实际总输出功率不一定达到100W,甚至不一定达到其标称的额定功率值;2)整个声音由多个乐器信号复合构成,每个信号的播放都需要分配一定的功率(也就是说每个信号的具体实际功率,都不可能达到实际总输出功率的大小)——因此,即便是喇叭的灵敏度为90db,标称的额定承受功率为100W,事实上人耳听到的某个乐器信号,其音量、其声能在声压上并不会达到110dB这般对耳膜会造成损害的程度。1 O7 L, l+ Q  E/ U

; Q8 h% T$ h/ u0 S% U; ]  灵敏度不是越大越好,从原理上而言,喇叭灵敏度与失真度呈一定的反比关系(灵敏度越高,失真情况可能就越明显)。0 h" s  @  X) g5 C2 P& m( w
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  概括而言,人耳对喇叭声音的听感好坏主要取决于:% A% K- m# I) z
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  1)失真大小(信号是否能听的清晰);8 |6 ]* Z7 {! p9 d
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  2)音量大小(是否能听的清楚)。& @/ ~) \9 K; l2 l" o

( h1 A3 j1 M, t: h  当然,这两点首先都应该以喇叭所获得的功率足够让其达到理想工作状态为前提,如果喇叭获得的功率不足,无论是解析度还是音量都不可能让人满意;而在功率充足的前提下,则声音并非越大越好,如果失真度高,越大的音乐只会让人感觉声音越加“粗糙”、“毛刺”,而且(在车内音响的具体播放环境下)过大的音量本身就容易让耳膜感到不适。$ _! d4 B2 L' w9 w* ~: ~
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  常见的大音圈喇叭,灵敏度往往都偏低,也就是说在相同功率的推动下,其产生的信号音量会较其他灵敏度高的喇叭低数个db,但同时(由于失真度较低)解析能力则相对更为理想,在相同功率、也就是相同声能下,能够把声能“分解”成更多的“细小信号”,从而让人感受到更多的音乐细节。8 Q. w9 X! w' v
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  上面说的7点,无非说明两个问题:
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  1)在相同声能下,解析力越好(失真越低),听感越清晰、细节越多;) h/ p  G4 P. W  y) a

% z+ [# P. C' C  2)在相同解析力(失真程度)下,声能越大,听感越饱满、细节越鲜明。' R! D- ]- ~3 d% a5 u+ c" ]8 b. Y
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  这两点其实同样是我们评价两分频和三分频优劣、以及按照具体情况选择做两分频还是三分频的理论前提。+ w+ O( f  b( k$ I

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8 b. n0 H% b- V1 ]  在档次相近、以及同样被充分推动的前提下,三分频系统所获得(或者说所需要)的总功率较两分频要多,也代表了声能会较两分频更加充沛。从上述分析中我们可以得知,声能越大,代表音乐内容越多(喇叭的解析力较高的前提下)或音量越大(喇叭的解析力较低的前提下),因而如果我们再假设三分频和两分频的喇叭单元在解析能力上同样是接近的,那么声能更大的三分频系统无疑就会比两分频系统,天然地就能还原出更多的音乐内容。
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  三分频系统在理论上有着上述的优点,但在汽车音响的实际安装过程中,由于车厢环境在声学上的先天不足,喇叭之间的频率衔接其实有着不少的技术难度,如果喇叭之间的频率衔接不当(例如两个喇叭的工作频率重叠过多,或者两个喇叭的工作频率之间出现真空断层),同样会造成明显的失真从而对听感形成破坏(例如重叠过多的情况下,直观的听感就是声音混浊,同时音场定位也会出现结像模糊、位置失准的情况)。而两分频系统由于只需要进行一次频率衔接,较需要进行两次频率衔接的三分频系统,在衔接难度上是较低的,同时也等于减少了由于喇叭单元频率衔接不当而造成听感失真的频率范围。$ W% |! z* J9 _- o
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 楼主| 发表于 2019-4-21 21:00:56 | 显示全部楼层
  当然,如果安装人员具有良好的技术,能够通过安装定位和后期调试,将喇叭之间的频率衔接进行准确到位的处理,那么在这个前提下,三分频在音场定位方面反而又会有一定的优势:由于全频段信号分由三个喇叭分工负责,每个喇叭对其负责播放的信号都可以有更细腻的描绘,而各个频段的信号指向也更加精密准确。
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$ C- c! x/ R; E. j6 @; P7 s  接下来还必须讨论“价位”这个问题。我们知道喇叭产品的单元品质,和价位直接相关,因为价位其实也决定了喇叭单元的成本(其实除了喇叭以外,同样推动好一套三分频和推动好一套两分频,在功放和线材上的成本是否存在差异,也是必须考虑到的)。6 J$ d2 @5 K, F) ]

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9 e  K8 K7 {& Y' u  相同价位的三分频系统和两分频系统,功放成本大致相同(也就是说系统的总声能大小基本是一致的),则毫无疑问,两分频的单元品质理应会在三分频之上,这也代表了两分频单元在解析力方面会具有优势,再结合上述第十点中讨论的两分频在频率衔接方面更低的技术难度优势,事实上两分频喇叭在对音质的水准保持方面,反而貌似具有一定的竞争力(在价位相同的前提下);当然,如果技术人员具有不俗的安装和调试能力,按照第十一点的讨论结果,对频率衔接进行了良好处理的三分频系统,在音场方面又会具有一定的优势(在安装技术相同的前提下)。9 h" Z8 k; e' N- V

( H7 @3 n% n, B+ J  G* q  关于到底三分频好还是两分频好,其实无法给出一个“谁就一定更好”的概括性答案,也不存在“谁就是出色”的可能,从科学客观的角度而言,只能具体案例具体分析,根据顾客愿意支付的预算、根据根据喇叭单元本身的素质、根据技术人员的具体安装和调试能力,以及根据顾客自身的听音偏好,从而按照两分频和三分频的具体特点(各自的优势、劣势),进行具体选择和取舍。/ y' _& J" M! z4 ]! [8 C6 C

* a, K7 O6 Q% g7 r8 h  上述几点,大体上列出了实际搭配中各种常见的可能性,并且把在各种可能性作为前提条件的情况下、两分频和三分频各自的优势和劣势进行了分析 ,在实际选择时应该可以作为其中一个参考的依据。
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