高音喇叭必需反接之迷思

http://www.audio.hc360.com2018年10月19日11:05 来源:慧聪音响灯光网T|T

  

  当音箱内有2个以上的喇叭单体时,就要接分音器来分流,但是用电容/电感做的分音器会使喇叭上的电流移相。尤其是使用二阶分音器时。

  

  二阶分音器,就是一个如图的 2nd Order filter ,依照计算机仿真,在分音点上高音喇叭上的电流会移相导前+90°,低音喇叭上的电流会移相落后-90°,两只喇叭上的电流就会相差180°也就是反相。因此就有专家主张高音喇叭应反接以补偿这种反相问题。有些名厂喇叭的高音单元也真的是反接的,有些则仍正接。为什么!

  我个人认为高音喇叭反接不必要,原因是这种理论与计算机仿真跟真实世界不一定相符。

  1.机械落后角

  即使两个喇叭上的电流真的是180°反相,由于高音与低音喇叭纸盆的质量不同,喇叭出来的音压不一定是正好反相,低音喇叭因机械惯性大,可能会再落后约 60°,成为90+60=150°角。

  2.喇叭阻抗不是8奥姆纯电阻

  两只喇叭在分音点的阻抗其实并不是正好 8奥姆纯电阻。低音喇叭音圈在3KHz 时会有明显的感抗XL,阻抗也许是 Z=8+j20奥姆,所以低音喇叭上的电流移相落后不只-90°,也许是 -150°,如果加上 -60°的机械移相,总共是 -210°

  

  高音喇叭音圈在3KHz时会有容抗,总阻抗也许是 Z=2-j30 奥姆,所以移相也不只是+90°,也许是+120 ,所以最后高、低音喇叭上的音圈电流相位总差别量,可能成为 -210-120= -330°,几乎绕一圈回来了。 -330°其实也就是等于+30°,此时如果将高音单元反转180°的话,180°-30°=150°,反而越弄越糟了。

  3.工厂精调相位

  真正顶级的喇叭设计与生产时,不是用理论计算,也不是用计算机仿真,而是一颗一颗在无响室里,精确调整电感与电容,直到高音与低音单体真的输出一样相位的3KHz,而且用可变电阻将音压调到一样为止。实验结果可能是,高音要改回正接,电感由0.4mH改为0.6mH,电容由 1uF 改为2uF。可变电阻调到刻度7,而且每一颗喇叭都不同。

  这样做就完美了吗?

  还早呢?.............................。

  4.喇叭安装位置

  很多音箱设计,高音喇叭与低音喇叭有5-30公分的位置前后差,即使高低音喇叭完美并排,因为喇叭箱与人耳不等高,Cosine 角度关系,距离人耳距离也不相同,相差5-20公分是常事。即使正好相同,因为两耳相距20公分,左右耳听到的 3KHz声音的相位也不同。3KHz 声音的1/4波约3公分,所以只要距离相差3公分就会使音压由最高变最低,使猪羊变色🐷🐑。所以斤斤计较高音喇叭是否反相,其实没啥意义。

  5.音压会在空中互相抵销吗?

  高音喇叭与低音喇叭同时发出3KHz音压时,声音难道不会因音压反相180°而在空中立即互相抵销吗?

  答案是........ 完全不会!啥! 为何?

  因为两个喇叭安装在音箱上的位置不同,至少相差20公分,所以两个3KHz声波只会互相干涉,在空气中形成驻波场,但它不会像10-50Hz 那种长波重低音一样互相抵销。所以高音喇叭的接点反接与否只是驻波场位移6公分而已,没有发生什么伟大的作用。不信你可以用测试片放3KHz声音,然后将高音单体的极性反来覆去,听几次看看,听的时候头要旋转、左右前后摇。感受耳朵通过数个驻波波峰波谷的神奇经验,你会发现高音喇叭极性反转是毫无差别的。

  6.其它频率会被移相到天翻地覆吗?

  当工程师好不容易将分音点3KHz 驱动电流的相位精密对准后,开香槟庆祝时,就是其它频率已会被更严重的移相时,例如20-500Hz 以及 5K-20KHz就会被移相到天翻地覆,跟原来录音时的相位就完全不一样,怎么办?

  

  这种对声音学、物理学、电子学的细腻追求,值得敬佩,但是我个人认为,音乐里各个频率间的相位关系,相位连续移动、滚动,造成声音与当初麦克风收录时不同这个问题,其实是杞人忧天,是过虑了,

  7.原始相位差

  录音师收音时,任何ㄧ只麦克风的距离若稍稍移动3公分,3KHz的相位就差90°,6KHz的相位就差180°,12KHz的相位就差240°了。所以高频相位精准在真实世界里是毫无意义的。

  作者:Ralph Yang

责任编辑:黄丽芳

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