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[转帖]浅谈低频
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频这一词的含义一般是指20HZ-160HZ这一段频率。在整个人耳所能听到的声音中,低频是声音的基础,是声音的厚度。在乐队中、鼓、贝大、巴松、管风
琴、钢琴,电子合成器等乐器都可以发出浑厚的低音。我们在听现场音乐会的时候都能很好的听到这些低音,它们质感很好,清晰。各种低音乐器相互之间的音质很
容易区别。不会有音染或驻波。但是当我们一旦离开现场,回到家中,尝试播放在家中的器材去获得这种现场的效果,那可就不一定了。

  
原因何在呢?因为通过音响器材来获得一个比较完美的低音是相当不容易的。也许有些朋友会说,这有什么,我家的器材就可以发出非常大的低音,再不行,我加一
个低音炮总可以了吧。其实不然,在一套音响器材中,要重播低音并不容易,特别是重播20HZ-80ZH的低频是比较困难的,也许你在家里听到的那些低音仅
仅只是200HZ的中低音,用8"或6"的低音单元重播20HZ-80ZH的频率并不是一件容易的事。还有一些例子,比如带低音炮的29寸彩电,号称超重
低音或者火箭炮什么,如果你对声音有一些了解,你就知道这些电视机根本无法再现低频,用一只很薄的塑料盒子装上一个4.5"的普通椭圆喇叭,它能发出多少
低频呢。那只是一个商业促销的噱头。

  
还有,在我们的广播中,一些低频信号也是不能被重播出来的,如果我们在广播里为大家播一段25HZ的频率,看看你究竟能听到了些什么。其实你什么也没有听
到。如果你通过广播真听到了些什么,那其实也仅仅是这25HZ的倍频,也就是100HZ左右的驻波。低频信号在重播中,很容易使人产生误会。

  
一些很廉价的音箱,利用其箱体内的低音反射,让你觉得十分过瘾,可当你仔细去体会分辨这低音和那低音的差别时,就让人茫然了。廉价的低音只有量上的多少而
绝没有质感的区别,更谈不上低频的下潜和控制。对低频而言可以去多听听大提琴的声音。大提琴的声音浑厚,很有质感。当然,对大提琴的听感经验,最好多做比
较,能够听一听实际的大提琴声,对建立好的听感经验,是十分有利的。 比如我们可以去听一听法国作曲家圣桑的《动物狂欢节》里描写大象的那段音乐。这是录
制得比较好的一段低频。用低音大提琴表现大象笨拙的舞步,十分滑稽可爱。同时对低频也有一个认识。




低音扬声器

  
很多音响爱好者特别是一些初入门的发烧友都对低频十分感兴趣,在挑选音箱或音响器材时都比较偏重于听低音,这本身并无可非议。因为好的低频能够给人浑厚、
坚实的听觉感受,有一种排山倒海或气沉丹田的享受。真可谓惊天地泣鬼神。其实,好的声响并不全都是低频,音响难在要有一种平衡感,就是指高、中、低、三段
频率适中。一只音箱分别装有低、中、高音嗽叭,分别来完成整段频率响应。

  
要完成对低频信号的重播,首先一个先决条件是嗽叭振膜(也就是我们通常说的纸盆口径)要足够大,越大的纸盆越能够让大量的空气振动以产生人耳所听到的低
音。但太大的低音振膜无疑是不太现实的,因为它又会带来其他的问题如音箱的实际尺寸成本等等。如果我们的家里有一对16"的低音单元那体积已经是很吓人
了。

  
因此,在尽量不采用大口径喇叭单元的情况下,人们就已经在考虑用较小的纸盆振膜来重播低频了。这样,用小口径的喇叭去重播更多的低频就需要它能推动更多的
空气以产生振动,这只有一个方法:即增加它的运动距离。即让它在有效的时间内增加运动量来推动足够多的空气。所以,我们可以注意到,很多高档的发烧音箱的
低音单元口径并不都是很大,但它的振动冲程绝对都很长,一伸一缩达到好几公分。这样,尽管振膜小,但冲程长了,仍然能重播比较好的低音。所以要重播比较好
的低音,也不一定非得是大低盆。只不过是对小口径的单元和箱体有更加严格的要求,这不是那些廉价音箱所能达到的。世界著名的博士音箱有一款叫低音炮,它仅
仅用了两只6"的喇叭就可以轻易重播40HZ的低频信号,而这40HZ的低频信号已经接近于管风琴的低音范围了。低音单元在工作时,它的振膜是在作活塞式
运动。向前推动时,音箱前面的空气密度被压缩增加,而音箱里的空气密度减少;振膜向后时,音箱里的空气密度增加,而喇叭以前的空气密度又增长。这样一增一
减,就形成了声波。

  
如果喇叭不装入音箱,前后的声音就会互相抵销。所以,一定要用音箱来隔绝。因此,在一定意义上讲,所有的音箱都是为低频而服务的。对于音响器材中所表现的
低频声音确实是许多人喜欢的。不管是发烧友还是刚涉及音响的人,甚至一些对音响一窍不通的人、对低频都感兴趣。大多数人都会比较喜欢那些浑厚有力,有震憾
力的或者是如水银泻地般沁人心扉的低音。听到一些表现得很不错的低频声,会令人有一种舒坦、放松的感觉。

  
正因为如此,才会有许许多多的音响器材厂家去标榜自己器材的低音表现如何好、低音下潜如何如何等等。低频作为人耳所能听到声音的最低限度为20HZ。它让
人喜欢的原因到底是什么呢?主要是因为低频能够在人的身体上除了耳朵以外还可以让身体与之产生一种共振的感觉,不管是头颅、骨骼还是肌肤,甚至是口腔牙
齿。总之,身体各部位都会因低频而产生一种共振。这种共振让人感到舒适惬意,既兴奋又松弛。这种共振能让人有释放压力、缓解紧张的感觉。所以,追求低频实
际就是一种心理效应和生理需求。

  
作为一种心理效应和生理需求,一个音响爱好者应当仔细去分析和认真对待,且不可盲目追求。过多的低音会使整个声音变得毫无层次,浑浊难听。人人都知道真理
再向前迈一小步就会变成谬误。大千世界如此,音响也如此。低频固然是一个音响音乐的基础部份,但是如果声音失掉平衡,一旦缺少其他如中频、高频,无疑是舍
本求末,走向另一个极端。一个好的低频,在浑厚的震憾下必然有其更美好的音乐内容。否则,完全可以找个厂家生产一些低频发生器,让大家只听低音得了。在一
些音响器材上,好的低频、真正下潜得比较深、控制力非常好的低频是不容易的。不能简单的认同高价的器材就一定能获得高品质的低频,因为好的低频所要求的因
素太多,从音箱的容积、分频、倒相、器材本身的素质、连接线的材质与编织、房间的实际尺寸,甚至到电源插头的相位等等都会影响低频。好低音首先讲要有好的
控制力,不能太散,不能有太多的驻波、即反射声;第二,不能太紧、太硬、即太短促,干巴巴的没有音色。低音往往还需有种松弛、弥漫的韵味让人回味;第三,
低频下潜要深。你听到是应该是非常低的低音而不是非常多的低音,这是非常重要的一点。
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[转帖]影响振摸的因素

决定一个振膜质量优劣的主导因素大致有以下几种:振膜的刚度、振膜的内阻尼大小、振膜质量的大小。

一、振膜的刚度
  振膜的刚度主要决定了扬声器可能出现的分割振动频率。作为一个理想的单元,我们不希望出现分割振动现象,而希望无论在任何频率振膜都是一种整体的同步运动。作为以前的纯纸浆的纸盆,它的刚度很差,同时又不耐潮湿,抗霉变的能力很差,不用手轻轻按下纸盆,会发觉手按的地方比纸盆别的地方凹陷得更深一些。当频率较低时,整个纸盆还能作一种同步的运动,但是当频率越高时,振膜越来越集中于纸盆的中央部分,即与音圈相连接的部分,在中频段,由于纸盆的边缘共振以及分割振动的影响,纸盆各个部分的振速以及相位都变得不一致甚至有时出现抵消、有时出现增强的现象,使得单元在中频段出现较明显的峰谷,这便是扬声器纸盆在中高频段峰谷大量出现的原因。有鉴于此,所以现在纯纸质材料的振膜越来越少,虽然在一些非常高档的民用Hi-End喇叭中仍有它的一席之地,但它们大多是以纸为其振膜的基质,另外在材料中添加了别的一些物质用以改变纸质材料的物理特性,使纸盆的物理强度增加,让它们的耐潮湿、耐霉变能力得到提高,使因纸盆分割振动而产生的失真得到减小。

二、振膜的内阻尼
  在要求振膜高强度的同时,还必须要求振膜具有高的内阻尼特性,这个高的内阻尼特性同振膜材料的选用有直接的关联,也是衡量一个振膜质量、声音表现的重要指标之一。tanδ越小,它对振膜的分割振动给予的阻尼越小,对音符变化时因惯性运动带来的不利振动的阻尼亦越小;而内部损耗tanδ越大,振膜对各种不利振动实施的阻尼便越强(对不利信号实施阻尼的许多工作是由支撑系统完成的)。通常来讲,高的内阻尼特性同高的强度一样,是高质量振膜所追求的目标之一,这两个指标是互相关联但又是互相制约和矛盾的,很难找到一种刚性又强而内阻尼特性又十全十美的完美振膜材料。金属的强度很高,但是金属振膜的内部损耗都很小;纸质振膜的内阻尼特性优良、密度又低,但纸盆的强度不能使人满意;丙烯、Kevlar的内阻尼特性优良、强度又高,但其密度却比纸质大了不少。所以在振膜材料的大部分研究工作上,这两个因素的兼顾、创新、折衷几乎成了电声专家们最感头痛的事情,而带来的一个结果是,一个高档或极品中低音扬声器的振膜价格是普通扬声器振膜价格的几倍、几十倍甚至更高。有时,为了改善材料的内阻尼特性,还采用复合材料作为振膜材料,如在1998年开发生产的F扬声器,它采用了防弹布材料与天然纤维相混合的高强度振膜,既保持了单元振膜的高刚性,又利用了天然纤维内阻尼特性优良的优点。这个F系列的扬声器广泛应用于惠威的Swan系列音箱中,最著名的品种当数 Swan M1。
  振膜材料不同的扬声器音色表现是不同的,除了因扬声器参数差异、磁路结构、驱动系统的采用不同之外,因振膜的不同而带来的音色变化相当明显。造成这些振膜音色产生细微变化的原因便是上面所讲到的这几点:振膜的内部损耗值的大小、振膜强度的高低、振膜中声速的大小,还有一个未提及到的原因,那就是振动系统等效振动质量的大小。通过这些因素的调整可以用来改善扬声器的频响和参数,同时使扬声器的前沿和后沿特性变得更好。
三、振膜的质量
  质量越大的东西,因物体高速运动所产生的惯性越不容易控制。表现在振膜上,质量越小,扬声器的高频特性便越优良、其瞬态特性便越好;振膜质量越大,扬声器对高频信号的反应便愈是迟钝,其瞬态反应便愈差一些。
  在一个扬声器中,振动系统的质量越轻越好(振动质量包括振膜、音圈以及所推动空气的质量),这样单元便能适应较高频率的振动。不过,在扬声器中,振膜质量的大小却跟很多参数的选择是互相矛盾的。在考虑振膜质量大小的同时还要顾及到振膜的刚度,振动质量的大小又跟扬声器,特别是中低音扬声器很重要的一个参数有牵连,那就是扬声器的谐振频率。由于决定扬声器谐振频率的主要参数是扬声器中振动系统的质量和劲度,而振膜的质量又是属于振动系统等效质量重要的一部分,在音圈质量一定的情况下,振膜越轻,f0越高;振膜越重,f0越低。所以在决定了扬声器的f0这一指标后,在选用振膜的质量上还必须有所侧重。通常,如果希望所选用的f0低,可以选择那些振动系统等效质量大的品种;如果希望所选用的扬声器高频响应好,例如在中音扬声器的选择上,由于球顶式扬声器比锥盆式中音扬声器的等效振动质量低很多,可以选择球顶式的中音扬声器以获得清晰度很高、瞬态响应很好的中音播放效果。
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[转帖]听音房间的声学处理

用于欣赏重放音乐房间的声音环境在很大程度上决定了重放的音质,设备再好,环境不良,也难有好的效果,但这一点常被忽略。房间的声学特性,在很大程度上与室
内装潢及房间布置有关。理想的声音房间形状,三个尺寸(长、宽、高)应不成整数倍的关系,以降低房间内驻波的影响,提高听感。其次要隔声,使房间内外不至于扰,并使声音扩散,还要有适当的吸引,以免声波往复反射激发出某些固有频率(简正频率)的声音干扰,造成声染色。但在现实生活中,用作听音房间的声学特性一般都不理想,所以若对声音的质量要求很高时,除信号源、器材外,还要对房间采取一些声学处理。


  房间里声源发出的声音通过六个途径传到聆听者的耳朵:①音箱发出的直达声(direet sound);②地板的反射声;③天花板的反射声;④音箱后墙的反射声;⑤两侧墙的反射声;⑥聆听者后墙壁的反射声。只要改变声波的任一反射条件,就会使声音发生变化。反射声的强度必须适当。我国一般房间的墙面都是相互平行的刚性墙,高度都在3m以下,对16m2左右的房间而言,在低频段容易产生共振,使某频率声音得到异常加强,造成低音轰鸣声,严重影响重放声的质量,这种声染色是家庭声音室最常见的问题。这种房间共振还会使某些频率(主要使低频)的声音在空间分布上很不均匀。产生声染色可能性最大的频率为100-175HZ,以及250Hz附近。


    对房间的声学处理,重点在侧墙和天花板。原则上对室内声波的处理扩散应多于吸收,目的是降低共振强度,要防止过度使用吸声材料,以免房间的混响时间太短(∠0.3s)而使声音干涩不圆润。对音箱后面的墙壁,最好不要有大片吸声物质,通常不需作处理,砖墙或水泥墙面会使声音饱满,充满活力。侧墙可均匀地适当设置一些吸声和扩散物,如厚重的羊毛毯就是极好的全频吸声物体。木质无门书柜是一种很好的声音扩散物,用来调整低频有很好的效果。此外,
桌、椅、床垫、沙发等家具都能对声音的传播起调整作用,都可用作声学处理。最理想的声学处理是在侧墙上贴以适当的扩散板,但费用昂贵,又影响美观,一般家庭很难接受。凸圆弧是很好的声音扩散兼有吸声的装置,可以适当利用。在作吸声处理时,墙壁的下半部比上半部更重要,可使用穿孔板及薄板共振吸声结构进行处理。 薄的地毯、壁毯、挂帘等主要对中、高频有吸收作用,对低频的吸声作用很小,使用太多会导致房间里中、高频声音的混响时间偏短,使得声音缺乏色彩,部够明亮。木质墙裙可有效吸收低频,但在安装时夹板要与墙壁间留有适当空隙,必要时在其间还要放置吸声材料。但切记不能把大量的夹板钉在墙上,也不要在房间里大量敷贴吸声毯和帷帘。否则,由于高频被大量吸收,会造成声音死板发干、细节减少,以及音量的减小。

    为了使声音很好地扩散,不致来回聚在一起成为有害的驻波,就要改变频率声音的行进路线,需要注意的是那些用以扩散声音的板或装置必须有足够大的尺寸,至少要达到声音波长的一半,否则不足以造成改变声波进行之效果,如100HZ的中低频要求尺寸超过3.4m或1.7cm。可见要消除驻波的有害影响,最实际的方法还是移动音箱或聆听位置。但格状结构的书架具有声波扩散作有,百页窗页有一定的声波效果。

    架空的木地板对低频有吸收作用,在房间较小时,可以防止过度的低频量感。如果房间里声音的低频发出轰鸣声,可在地板近反射声的反射点附近,铺设厚重的羊毛地毯。

    当声音刺耳、低频量感不够,显得单薄,而音量开大又吵人时,应在两则墙近反射声得反射点设置吸声物作覆盖处理。如果发现声音太干,应首先取掉地毯。房间角落放置玻璃纤维作成的吸声块或布做垫,可作混响时间的最后调整。

     听音房间的理想隔声对一般家庭而言是难以办到的,门、窗、墙、地板和天花板都会将室外的声音传进来,并将室内的声音传出去,特别是对低频传得更远。门和窗是隔声得薄弱环节,通常能作处理的也是仅门和窗两项,如何将窗作成双层,即在记有的窗上再加一层可当然这时的窗是要有好的密封性,这是花费最少而效不错的方法。对于门的隔声处理,可以采取带空腔的中空双层门,面板使用胶合板制作,中间铺敷吸声棉。墙的吸声量与它的厚度及表面处理有关,在已建好的砖墙的两面均匀的抹上一层水泥,提高它的 面密度是有效而经济的增大声量的方法。泄漏声音的缝隙和孔洞对房间的隔声也有影响,特别对中频部分的隔声量影响较大,必须封死。

     对于客厅,由于通道的关系而会影响室内声场的平衡,可在不对称的墙面与角落加上吸声材料,以尽可能让两侧的反射声均衡。

     听音房间对重播声音质量的影响远较一般人想象的大,实际上改变聆听空间的特性,其收效常比更换器材为大。

                      
表1-2  常用吸声材料平均吸声系数




吸 声 材 料                     平 均 吸 声 系 数

双层绒帷幔                      0.68~0.82

长毛绒帷幔                      0.51~0.70    

一般毛毯帷幔                  0.47~0.68

平绒窗帘                          0.31~0.47  

双层软缎窗帘                 0.22~0.33

中长纤维窗帘                 0.15~0.27          

针织涤纶窗帘                 0.11~0.28  

高级羊毛编织地毯         0.68~0.82

合成纤维地毯                 0.22~0.68

优质腈纶地毯                0.47~0.62

普通化纤地毯、人造草坪   0.51~0.71
    
龙骨架空木地板           0.08~0.15

木地板                           0.03~0.05

聚氯乙烯塑料地板         0.02~0.04

水磨石地面                     0.01~0.03

油漆水泥地面                 0.02~0.03
    
发泡壁纸墙面                0.03~0.08

镶釉面砖墙面                0.01~0.02

805涂料水泥墙面          0.03~0.06
    
                            
表1-3  常用吸声材料的频率特性

频率吸声系数吸声构造   125Hz   250Hz   500Hz  1000Hz  2000HZ  4000Hz

    

灰墙                   0.02   0.02   0.04   0.04   0.04   0.03

砖墙                   0.03   0.03   0.03   0.04   0.05   0.07

木地板(架空)  0.15   0.12   0.10   0.80   0.08   0.08

3~5mm玻璃窗     0.35   0.25   0.18   0.12   0.07   0.04

丝绒窗帘               0.03   0.04   0.11   0.17   0.24   0.35

中等厚度天鹅绒幔帘 0.07   0.31   0.49   0.58   0.60   0.60

(一半面积重叠)
    
铺优质地毯的水泥地面   0.02   0.06   0.14   0.37   0.60   0.65

13mm石膏板             0.29   0.10   0.05   0.04   0.07   0.09

10~13mm木板

(留后空腔50~100mm)   0.30   0.25    0.20     0.17    0.15    0.10
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