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[音响] 音色与音质的基础——告诉你有关“音箱振膜”的详细知识

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发表于 2019-10-25 11:02:23 | 显示全部楼层 |阅读模式
音色与音质的基础——告诉你有关“音箱振膜”的详细知识
9 b% k2 f' P2 S7 H" b, Z4 {如果用汽车零件来比喻,磁铁是引擎,音圈相当于传动轴,那么振膜就是带动汽车前行的轮胎了。' f; b* S! t) ywww.zghifi.com zghifi.com


( D+ q; I# U7 [: n% i喇叭之所以会发声,是扩大机输出的电流讯号与磁铁产生交互作用,进而带动磁场中的音圈做活塞式的往覆运动,由于振膜与音圈是黏在一起的,振膜便跟着前后震动而压缩空气产生声波。
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4 q$ U. d! ]5 X* M0 w* S$ ~由此可知,我们所听到声音完全得自于振膜的运动模式,并决定了音色与音质会是个什么模样,就是所谓的声底,好比你细胞里的基因,会影响你的高矮胖瘦与美丑。" }# @0 ?" ^" O7 \/ Fwww.zghifi.com zghifi.com

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低音使用金属震膜的音质大多速度会较快且精准,但缺点就是会比较没有感情。
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高硬度 VS. 低密度) k. F. [+ k, X- W2 ewww.zghifi.com zghifi.com


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我们可以从几个简单的指标来检视,什么样的振膜符合好声的标准?
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一项是硬度,我们希望振膜够坚硬,还要有点儿韧性,能承受剧烈的往覆运动,且不会变形甚至破裂,通常以材质的杨氏系数做为指标。
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7 F9 u  R6 t, L3 M+ G0 J4 ^5 r在体积相同的条件下,系数越高表示硬度越高,传递声音的速度也越快,无怪乎前阵子某家大厂推出钻石高音,其宣传要求中便一再强调钻石的杨氏系数极高。
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但光有硬度还不够,我们还希望它的密度极低,就是要够轻,不然就不能轻快地运动啦!
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高硬度且低密度的振膜材质有助于能量发散,使音染降至最低,但高硬度与低密度根本是两相矛盾的东西,因此,振膜设计最大的的困难度就是要找寻适合的材质,并且在这天平的两端取得最佳的平衡点。除此之外,振膜尺寸、形状、涂料、相位锥与防尘罩,对于声音也都有影响。
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* N( I8 u. z+ R* G* V9 x振膜的材质3 {0 Q# \( W! G) ~$ j" twww.zghifi.com zghifi.com


2 P3 |9 `1 e+ ^* o  _振膜材质的种类何其多,尤其是近来材料科学进步,有愈来愈多的材料拿来振膜,但我们可以将其大致分为人造材质、天然材质,以及复和式材质三大类。
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, B% U1 a5 h4 K$ T* t人造材质
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% X4 k9 `! A, Y) ?9 j9 P% m+ W( V& J如PP、功夫龙(KEVLAR)、碳纤维、玻璃纤维等化学纤维,以及各类金属如铝、铍、钛等,或是陶瓷、钻石等等。虽然种类非常多,其特性与优点就是材质专一,结构固定,音色单纯且容易凸显,制程与质量稳定、容易控制,例如功夫龙的中频特性佳,铝振膜则极坚韧且动态优秀。不过,优点有时也成了缺点,因为音色太专一会变得没变化。8 }, j; J, _9 E6 r8 j# Ywww.zghifi.com zghifi.com


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6 v* \; r0 u1 ?2 `功夫龙的中频特性佳,铝振膜则极坚韧且动态优秀。不过,优点有时也成了缺点,因为音色太专一会变得没变化。( q' N6 r9 ^1 R0 u( ~$ w) k( xwww.zghifi.com zghifi.com

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现在市面唱出现许多类似功夫龙或碳纤维外型的喇叭,其实都是由FRP(玻璃纤维)编织而成。 $ Y' U; E# d8 J6 U: r0 U2 A9 Zwww.zghifi.com zghifi.com


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天然材质
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就是所谓的纸盆或布盆。不过纸盆并不是由单一种材质制成,而是使用了多种经不同处理过程的木质纤维,加上棉、羊毛等,再经浆制的过程而完成。
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多种纤维组成后,其结构会像鸟巢,彼此交错排列出不规则的空隙,虽然看似松散,但刚性足、韧性强,质量又轻。其中的木质纤维以寒带地区的木头为佳,不仅纤维含量高,且长度较长,制作出的振膜强度更佳。) L; w( W. U" g+ Ywww.zghifi.com zghifi.com


+ l5 f9 Q2 d& x5 a2 v0 l' Y纸振膜所用各种纤维的比例并无固定,可依照所需的功能,或想要的声音做调整。由于纸盆是采用多种材料相混,可以凸显出各种材质的优点,彼此间的缺陷也容易隐藏,加上声音的变化较为多样,听感上也较为丰富。缺点就是制作过程繁复且成本较高,质量也较不易控制。& u- m6 n# A1 H7 uwww.zghifi.com zghifi.com

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1 Q7 T( W1 c; a( u4 L有些音响厂家,还是坚持使用纸盆来作为顶级产品的振膜。
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+ ~( i" ?& z+ K) ~复合式材质
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复合式就是融合二种以上的素材制作振膜,可能是混纺,例如功夫龙混编碳纤维、人造纤维混纺天然纤维,也可能直接做成三明治式单体,例如铝振膜黏合纸盆,其目的也是想要兼容多种材质的优点,让声音更为多样。
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其他影响振膜声音的变量
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尺寸:振膜的尺寸会影响单体的指向性,一般来说,在相同条件下,尺寸愈大的振膜,开始会有指向性的频率也愈低,因此,较大的单体分频点也要设得较低,如此越离轴时,指向性不会衰减太快。, ]! K% H% L+ n6 q0 bwww.zghifi.com zghifi.com

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形状:基本上,在其他条件相同之下,越往内凸的振膜带宽较大,而且向高低两端衰减的斜率也较缓。如果振膜形状越往外凹,则带宽较低,衰减斜率较陡。至于这二者熟优熟劣?并无一定,完全视单体设计者的需求而定。
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) i: s" f" ]$ L4 W% I$ w9 J相位锥、防尘罩:相位锥可以使高频的相位与低频部分一致,使频率响应更为频坦,甚至适度增加高频量感。防尘罩反而可以滤掉高频,可变化其材质藉以调整高频量感。
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相位锥可以使高频的相位与低频部分一致,使频率响应更为频坦,甚至适度增加高频量感。 6 {. J" L, ~5 X7 O+ N2 R9 qwww.zghifi.com zghifi.com


" c  i$ G) a6 ?% g3 W% c, }; f涂料(COATING):有阻尼效果,其作用也是要帮助能量发散,因此,好的涂料应该是不会干涸,否则便失去阻尼的效用。 " Z' |2 U2 d2 O( B- swww.zghifi.com zghifi.com


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+ X2 _4 d& }# {* N对喇叭而言,频谱测试只是一个基础,音色则是决定在振膜。
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2 W% L% g3 u" ^) O如果你在单体的震膜上涂一些正确的阻尼剂来修饰音色与频率响,就会发现声音变得较内敛优美。
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