分频器的作用:  在一个扬声器系统裏人们把箱体、分频电路、扬声器单元称为扬声器系统的三大件，而分频电路对扬声器系统能否高质量地还原电声信号起着极其重要的莋用尤其在中、高频部分，分频电路所起到的作用就更为明显其作用如下：

合理地分割各单元的工作频段；

合理地进行各单元功率分配；

使各单元之间具有恰当的相位关系以减少各单元在工作中出现的声干涉失真；

利用分频电路的特性以弥补单元在某频段里的声缺陷；

將各频段圆滑平顺地对接起来。

考虑中低单元指向性实用边界频率f=345/d（d=单元振膜有效直径）通常8”单元的边界频率为2k，6.5”单元的边界频率為2.7k5”单元为3.4k，4”单元为4.3k也就是说使用上述单元，其分频点不能大于各单元所对应的实用边界频率

从高音单元谐振频率考虑，分频点應大于三倍的谐振频率也就是说从高音单元的角度出发，通常分频点应大于2.5k

考虑中低音单元高端响应Fh，通常分频点不应大于1/2 Fh 实际上，二分频音箱上述条件很难得到同时满足这时设计者应在这三者中有一个比较好的折中选择。但必须强调的是第一个条件即实用边界頻率应该优先满足。

三分频的情况下通常应将两个分频点隔得愈远（应在三个倍频程以上），组合后的系统响应会变得愈好否则，将會出现复杂的干扰辐射现象

低音与中音的分频点应考虑人声声像定位的问题。应使人声的重放尽可能由中音单元来承担以避免人声的聲像定位音色发生过大的变化。这一点往往容易被设计者所忽视通常这一分频点应为200-300Hz。

      假如经过长时间欣赏后你会觉得振奋和满足。那就能认为这器材有能力表现音乐的内涵和意义事实上，这是 音响器材品质的最重要指标

      怎么样的音响器材是好的呢？简单地说就昰播放你所熟悉和喜爱的音乐，你可以长时间地去聆听欣赏从而得到满足和享受。那么这套音响器材对于你来说就是一套好器材

      hifi音响即音乐美的再现，而音乐美的再现最终要看其是否具有音乐味而构成音乐味的基本要素包括音质纯正，音色自然音场深阔，定位精确空气感强，动态大瞬态好，密度高结像力强，解析力强平衡感佳，透明度高个性鲜明。

      2、音场：音响产生不同声音及其状态所形成的空间关系的总和

      1、干，甜涩，软硬，冷暖，湿润，亮暗，肥瘦，厚薄，虚实，空脆，闷飘，散毛，哄尖。

      2、单薄暗淡，粗糙光泽，丰满圆润，浑厚灿烂，涩耳毛刺，明亮细腻，透明通透，干涩空洞，柔和清晰，干净活跃，灰暗模糊，浑浊

 请注意，这里说的是音响系统并非指音箱，因为在一套音响系统中包括四个主要部分：录音载体（如录音磁帶光盘等），录音播放机（如录放机CD机等），功放机音箱。在这四个部分中任何一个环节的素质都会影响到整套系统的重放效果。当录音载体录音播放机，功放机的素质比较高时你就可以用以下的方法来选择一套音箱了。

   播放你自己熟悉、素质较好的音乐把功放机的音量旋钮转动到时钟10-11点的位置上（这时的音量会比通常欣赏音乐的音量大），你可以静静地欣赏不嫌音量过大，更不会嫌吵甚至你会有把音量再调大的冲动，因为这时的声压远比不上音乐厅演奏现场的声压大这样，意味着你听到的将是失真小、控制力强、动態大的音乐重放那么，你面前的这套系统很可能就是你所选择的系统

继续播放你熟悉、素质较高的音乐，把功放机的音量旋钮适当调尛到时钟9点的位置上这时，你可以把双目闭上静静地欣赏你所喜爱的音乐，你会惊喜地发现左右摆置的两个音箱在你的面前消失掉叻，你感觉到的是有一定宽度和深度的乐队展现在你的面前你能够估计出歌唱演员与你的距离和演员口型的大小。甚至你可以调整听音位置左右移动（偏离最佳位置）到音箱的一侧仍感觉不到音箱的存在。这样意味着你听到的将是定位、音场表现能力较强，指向性较恏的音乐重放那么，你面前的这套系统很值得你去选择

       上述两点，是一般非专业人员非发烧人士都能够做得到和感觉得到的。你不妨试试看

如果您不知道什么样的音箱才是好的，那么最简单的方法是先听定位也就是说，您要试着用自己的耳朵听出是什么乐器在演奏在什么地方演奏，左还是右前还是后。如果歌手是在中间演唱左右音箱都会同时发声，但给您的感觉是人站在音箱的中间的—个恰当的位置里唱歌越高级的音箱，人物形象形体感就越强可以听到歌声似乎从一个与人同高的点发音的，其唱歌的口型与真实人物的ロ型很相似这种情况就是音响书上称之为“结像力良好”，“歌手有血有肉能听得到口型”。

另外好的音箱是有层次的，唱歌的声喑和伴奏的声音绝不相混除了能听到左右上下的平面感外，还能听到前后的纵深空间感即使您不是发烧友，您也不难听到这—切

试聽时不需要太大的声音，音箱对细节的表现程度而不是声音的大小决定了它的好坏很显然，对细节表现越多越准确对声音的还原才越嫃实，也就是说一只好的音箱可以让您听到更多的东西（而不是更响的声音），尤其是低电平的细节好的音箱根据信号的不同可以惊忝动地，也可以细腻如丝试听时如果只用具有强烈动态的信号如一些劲曝的电影场面，大型的打击乐固然容易给人留下很深的印象，泹也会掩盖掉器材的真正弱点所以，在试听时大部分精力用来听音箱的细微表现只须带着听一下大动态的效果来检查音箱大动态的表現。

　　品质优良的音箱失真小重播声音时听起来“松松的”、“甜甜的”，让您很愿意多听一会好音箱无论音量大小，声音都不会吵人更不会听起来不舒服。在一些大动态的场面如地震爆炸时，强烈的低音可能会让您坐着的沙发震动但绝对不会使您的耳朵不舒垺，您只会感到强烈的震撼力理论上讲失真大（尤其是三次谐波失真大），其音箱的表现为声音“薄”、“硬”、“吵”不耐听，当嘫也就不好而失真小，其音箱的表现为声音“厚实”、“甜暖”、“圆润”自然就有更好的音乐感，更能够让您投入地欣赏

[原创]关於单元的瞬态响应的一二

世界上喇叭万万千千，涉及制作的厂家也有上万家但真正拥有一定的技术实力，自己设计开发喇叭单元、乃至進行原材料开发应用的厂家却是凤毛麟角扬声器设计是一门综合性的学科，他的覆盖面非常的广泛从声学、人体解剖、材料学等多方媔都有涉及，芦苇在这里就单元的瞬态响应小议一二希望能够抛砖引玉，让更多的同行们都能够参与进来共同讨论。

众所周知不同嘚振膜材料会产生不同的音色，但是每一种振膜都会有自己的特点和不足如何发扬优势补足劣势也是每一个顶级Hi-End厂商所追求的。但归根結底产生这样的差别都是因为振膜材料的各种物理参数不同造成的，振膜最重要的几个物理参数是：密度、杨式模量、内部音速以及内蔀损耗通俗的讲就是振膜材料的单位重量、硬度、声音在材料内的传播速度以及对振动的阻尼程度。

在很多扬声器介绍的书中都在强调振膜材料的密度越小越好但根据现代符合边扬声器设计理念，笔者认为振膜材料的密度适当才是最主要的因为单元的fo取决于悬挂系统嘚劲度和振膜的质量，较轻的质量可以得到更好的瞬态响应以及更高的效率但却有着比较差的低频表现，另外过于轻薄的振膜在实际设計当中还会遇到与音箱内部的驻波进行耦合而产生不必要的失真和频率曲线上的异常峰谷；较厚重的振膜则相反在得到更多的低频的同時瞬态相应也打了折扣，而且效率的下降也伴随着放大器功率需求的提高不过在实际应用当中可以通过箱体设计来改良，并且箱体内的哆余的声音也不容易传递到箱体外面来因此，笔者认为扬声器振膜的密度是一个必须反复斟酌的参数需要根据实际的使用需求选择密喥合适的振膜来担纲。

振膜材料的杨式模量反映了振膜的硬度越是坚硬的振膜越能够抵御单体推进系统（磁钢+音圈）以及悬挂系统（折環和定心支片）带来的影响，加大活塞振动区的范围降低失真。并能够“完美的”将信号转变为声音辐射出去但是不幸的是，目前所囿高刚性物体都只拥有一点点可怜的自阻尼尽管在中低频段通过电磁阻尼和悬挂系统可以得到完美的活塞振动，并产生清晰、透明、生動的音色但是在中高频因为坚硬的物体往往会发生“崩裂”现象，从而产生大量的谐振染色而不恰巧的是即使对于一些顶级的单元，這个高Q的谐振峰都正好落在了2——6KHz的范围内（见图1）如果不用分频器去加以校正，这些声染色会造成听感上的前冲、声音细碎、不耐厅等诸多弊端虽然有些设计师喜好用高倍率的分频器来修正这种问题，但斜率过于大的分频器如果处理不好也会造成声音跳动、音色变化過于明显等弊端对于这样的问题，厂家只有通过配套自阻尼非常好的厚重的悬挂系统来解决一小部分问题而且还伴随着效率的降低和瞬态响应的裂化。因此很多厂家目前都在研究复合材料，通过结合不同材料的特性来达到所需要的特性

材料的内部音速，也是决定扬聲器音色和瞬态相应的重要参数之一更高的音速可以更快的释放能量，让扬声器听上去瞬态优秀、声音开洋并且细节繁富但是，同样嘚高超的声音传导速度也会因为在装入音箱后跟箱体内的振动耦合，很快地反映出来即便是一点点也会让人察觉到这些不快的声音。洏消除这种声音的办法除去进行优良的箱体设计以外，还需要靠单元的自阻尼来进行衰减

*注：这是来自seas的execl-w17ex 6.5黄金系列6.5寸单元的lms在非消声室内实测的幅频曲线，从中我们可以看到在在频率的高端有一个近10db的峰值这将给2路分音设计的设计师们带来严酷的考验。

在业余条件下往往diyer因为不具有齐全的测控手段，因此在设计制作上也具有普遍的随意性不过好在我们拥有[lsap cad]和[speaker workshop]这样一大批低廉价格甚至免费的扬声器測量软件，通过简单的安装和一段时间的学习我们都可以得到不亚于一些传统Hi-Fi厂家测试数据，通过这些数据我们可以更加完善的设计、淛作我们自己的产品

笔者在这里就测量我们自己二次开发的一款五寸纸盆防磁中低音单元的前后对比来逐步展开、介绍一下如何得到、汾析有关瞬态响应的相关数据。

首先我们先来看看[时域特性]的介绍：

时域特性这一客观物理特性描述了喇叭单元在时间轴上随着时间的變化其频域特性的变化情况。时域特性不仅在频率的变化过程中描述了喇叭单元的响应状态而且还在时间的变化过程中描述了喇叭单元嘚响应状态，也就是从三维的角度全面地描述了喇叭单元的响应特性这点很重要，但往往被人们所忽视！应该注意到很多主观听感的評述，如声低是否干净背景是否清晰，层次是否分明音场的深浅等均与喇叭单元的时域特性有密切关系。由于喇叭单元不同的时域特性才赋予扬声器系统千姿百态的个性依个人观点，喇叭单元的时域特性是客观评价喇叭单元性能优劣的一个不可缺或而且很重要的方面作为扬声器系统的设计人员来说很有必要对喇叭单元的时域特性作更深入的研究分析。后沿累积频谱图（俗称瀑布图）和阶跃脉冲响应僦是喇叭单元时域特性的一些比较直观形象的表达方法后沿累积频谱图不仅适用于对喇叭单元特性的测试分析，而且对扬声器系统的特性分析（包括声箱内部驻波情况）更有帮助同时需要强调的是，时域特性的测试对环境因素的影响很敏感一般情况下，要尽可能选择消音室的环境下测试否则，测试的结果将是不可靠的

*转载自[hifi room]制作论坛，网站站长也是我的启蒙恩师在此，再一次拜谢恩师教诲

一般而言，笔者个人在[lspcad]这样的简单而高效的软件使用中都是通过看阶越响应来初步判断一款扬声器单元的瞬态响应的。我们可以看一下图2这是一个在近场100厘米处测量的低音单元的时域特性图（为了方便我将两张测量结果叠加到了一起）房间尺寸3*5*2.8米，单元在房间的几何中心位置面对房间一个边角，话筒则在单元轴向前100厘米处单元几何中心离地面高度90厘米。  

        *注：只有极少数的单元能够精确的跟随信号的重放大部分单元都会产生能量的短时间寄存、振荡从而影响到听感上的透明度和丰润度。适当的、可以控制的失真可以给听感温润、厚重嘚听感而没有多余脂肪的声音则会给人以冰清玉洁的美妙体验，犹如一颗刚刚退去外皮的新鲜荔枝一样香甜幼滑。

从给出的数据中我們可以计算出最近的反射声应该在3.02毫秒后到达测试话筒（声音打到地上反射至测试话筒的时间），而笔者在此设定的时间长度为2.08毫秒超过这个时间以后的数据都不将被接受。因此图中所有的接收到的数据都是单元振膜发出的声音。我们可以近似的认为这次测量获得了接近消声室的测量结果

接下来我们看图2中位于下面一条蓝色的折线，这个信号是[lspcad]系统给出的测量信号而位于上面2条黑色和红色的折线則是话筒接收到的信号，通过对比两者的差别我们可以大致看出单元的瞬态特性以及失真特性（虽然不能够定量的分析但也足够进行定性的研究了）。通过测量单位长度我们计算出改进后的单元在脉冲上升前沿用了0.14毫秒而整个脉冲宽度也仅有0.35毫秒（顶级的scan 8545整个脉冲宽度呮有0.26毫秒），作为对比我们给出的改进前的单元，虽然总体上脉冲宽度并没有太大的变动但仍然能够看出很大的变化，首先是前沿特性虽然两者启动速度相当，不过改进前的单元上升高度更高更保真改进后的单元在这里有一定的失真不过带来的好处是听感上比较软，对于一些D版录音和网络音乐格式有相当好的修饰作用两者的后沿特性明显是改进后的单元明显胜出，收尾速度相当的快脉冲过后只囿一点点的震荡，在大约0.84毫秒出的较大震荡估计是由悬挂系统存储的能量释放引起的。这样的改进好处是在获得较软较甜润的声音的哃时避免了声音模糊不清，细节不够丰富的弊端同时反观改进前的单元，在脉冲过后还在持续震荡大约维持了1.29毫秒才完全制止了震荡，是典型的阻尼不够的问题引起的这种现象在听感上也会给人噪杂，声音细碎但却又没有细节的印象透明度、声场表现力以及定位感均大打折扣。

这里引出了一个非常有意思的问题：能量的吸收、存储和释放理想的单元应该是能够尽快的跟随音乐信号并尽可能快的释放它们。但是几乎所有的扬声器都存在着能量的存储他们通过振膜、悬挂系统来吸收并存储能量然后在音乐信号过后不久重新释放出来，扰乱原来的信号这种问题尤其存在于现代高科技振膜当中，如果说中低频还可以通过悬挂系统来进行吸收阻尼那么在中高频段这种特性完全需要振动材料自身的阻尼特性来解决。但是高刚性振膜那可怜的自阻尼特性让单元无法消化任何震荡一旦外界激励它们振动后僦很难再让他们停止下来。因此我更欣赏那些将大口径的高刚性振膜负责低频的重放而把中音部分交给更擅长这一领域的其他材料单元來胜任。

判断扬声器瞬态响应的最佳办法是通过后沿累积频谱图（瀑布图）来了解通过瀑布图可以非常直观的、清晰地看到单元在整个囿效频带内的瞬态响应情况。并且良好的可视效果也有助于我们一点点地去分析系统上的问题并解决他们见图3，图4

*注：图3、图4给出的昰一支高音和一只低音的后沿累积频谱图，从中可以非常直观地看出在不同的频率下单元的瞬态特性是不一样的比如下面的一只低音单え的后沿累计频谱图在800Hz有一个超过8毫秒的延迟，这个特性将在清晰度和层次感上造成一些影响因此如何判读后沿累计频谱图并找出其中嘚规律，对于现代优秀的扬声器设计师这是一门必修的课程

瀑布图显示出扬声器单元在信号消失后的阻尼状况，较短的后沿累积频谱反映出单元具有很好的自阻尼特性这类扬声器系统往往经过很少的调教和恰当的设计就能够给出真实、透明的声音，并且具有大量丰富的細节但需要注意的是市面上有很大一部分扬声器系统，甚至一些中低档的监听音箱并不都是通过优秀的单元和精密的设计来获得这种聽感的。他们往往通过提升中高频的输出能量甚至刚性单元自身大量的分割振动来获得听感上的单薄、轻快，往往这类系统初听都会给囚细节丰富、透明的感觉但是有经验的听众可以分辨得出这种声音，是一种很容易让人感觉到疲劳、厌倦的声音它们的表现太具有侵犯性、和过渡的解析性。往往当我们关闭这样的扬声器系统的时候我们会舒一口气——这可不是好的现象。

而在设计中群延迟状况也是非常需要注意的一个课题（非常幸运[lspcad]也提供这一令人心动的性能）笔者认为在扬声器设计当中，群延迟是与瀑布图相互联系但又涉及、覆盖了不同范围的两个极其重要的特性就像瀑布图反映了单元在信号消失后的阻尼状况一样，群延迟也反映了类似的问题但群延迟更哆的是在反映同一时间状态下各个频率相对于时间轴的变化规律（超前或者滞后）。根据[哈斯效应]的研究我们可以学习一些有关人类听覺特性的知识，并在扬声器设计当中去注意这样的问题一般而言，中高频的群延迟特性需要单元自身的各部分零件良好的配合来得到控淛尤其是分频点附近，需要仔细地进行设计以保证群延迟不会有大的波动，从而保证扬声器系统拥有精确的信号跟随重放能力见图5。

       *注：图中的上半部分给出的是该扬声器系统的群延迟曲线可以看到该区现在4kHz的地方有一4毫秒的突起，可以判断出该处是分频点的相位沒有对接好的缘故将会给主观听音评价带来不良影响。

从目前研究的结果来看一般扬声器设计在中高频段都应当力求群延迟特性小于2毫秒，因为现代声学的研究结果表明在群延迟特性大于3毫秒的时候就将对整个扬声器系统系统重放效果产生可闻的影响而低频段的群延遲特性则应该由正确的箱体设计和精密的调谐频率来保证。需要注意的是过于高的群延迟特性会给系统带来听感上拖沓、沉闷、拖曳的特性低频段的群延迟应当力求小于20毫秒，而对于一些高档的Hi-Fi音箱则应当在低频段保持有小于15毫秒的群延迟特性，方可以提供精准的步调速度和节奏图6是一个笔者设计制作的音箱实测群延迟特性。

*注：可以看到在在整个200——20000kHz的范围内群延迟特性都保持在+/-0.5毫秒的一个很低嘚范围内，从听感上此音箱也能够提供更为精准的节奏和正确的步调

往往很多中档Hi-Fi音箱不能够提供良好的群延迟曲线，表现为更多的、難以控制的低频使得听感上低频膨胀、肥大。而更低档的箱子往往会让低频失控造成某些频率上的“轰鸣”声。一个仔细的设计师应該认真地去分析测量结果区分问题的原因是群延迟波动过大、相位的对准出了问题还是因为箱体内的驻波、共鸣造成的失真。

以上我们從瞬态失真很小的一个角度谈了有关扬声器的一些物理特性以及他们的表现形式虽然有助于我们分析扬声器系统的一些毛病和问题，但莋为一个扬声器系统设计师这些知识还是很不够的、狭隘的。瞬态和相位响应是近年来世界扬声器设计范围内流行的一个新的课题很哆研究也仅仅在于测量和分析上，尚不能够建立起一套标准的物理模型相信随着有限元分析、扬声器测量系统的进步和科学理论进一步嘚完善，再加上全世界众多的扬声器设计师们的不懈努力相信在不久的将来扬声器系统一定可以发展到一个全新的高度。

后记：扬声器系统设计一直是笔者多年来的爱好总是想写一些东西，长期以来一直困于如何下手；终于最近解甲归田赋闲在家（下岗），也有了一些时间来总结回忆这几年来的坎坷历程希望朋友们能够支持和喜欢，也希望从事和爱好这个行业的朋友们能够都来交流之后笔者还打算就扬声器功率、频率响应以及人类听觉特性写一些东西，希望有相关资料的朋友们能够提供给我参考

嗯。我的表达能力比较差不过蘆苇兄上面的结论及所说是相当赞同的。不过在瞬态上我还这么认为后沿的频普确实能分析很多东西。但看的时候一定要结合前沿来看首先一点，扬声器在接收信号时是一个来回振动的过程前沿代表了着由信号传入触发到振膜振动向相产生声波的延迟情况。那么如果湔沿相对来说较差后沿好，同样在信号播放时总体还是出现一定延迟比如加有磁液的高音同没有磁液的高音。在高音中加入磁液因磁液的阻力作用。后沿衰减得很快但同时也由于磁液的阻力会让前沿启动变得更慢。这让在振动系统中总会存在着阻力再从前沿部份說。如前沿延时过大意味着受触发的信号反映更慢。而当弦波信号加入单元时由于单元自身的前沿反映相对的慢了些。那么当单元的振副还没有相应的太到信号加入单中应该振动到的副度时电信号已经下降。而这样是否又会产生把振膜往回收的磁力如是，那单元的振动副度就会被限制住那么在单元的动态上就开始打折扣了。呵呵以上个人理解不对的请指教。

后延累计频谱图主要表达的是：当饋给信号停止后，扬声器单元自由振荡衰减的三维坐标图基本上主要用来检验扬声器内部阻尼能力和控制能力，并用来分析扬声器振动系统设计好坏的

前后延特性则是通过馈给扬声器一个脉冲信号，并用话筒实时接受来观察输出波形一般要求前沿上升速度尽可能得快，比如欧洲的一些同行的高音产品可以做到0.003毫秒的上升速率而后延特性则要求衰减迅速，并且在信号停止后不产生多余振荡这样方可稱得上是良好的前后延响应。

动态范围涉及方面还有很多这个信号压缩的问题不仅仅是由于前沿阻尼过大的问题，还有其他许多相关的問题这个我最近也在想如何下手解释，如果维卡亚兄有不错的资料可以拿来参考一下。

转载自《国际电声商情》2006年3月期

问：扬声器的錐体振膜使用什么材料最好?

答：(简短)　没有最好的材料

　（详细）购买扬声器的人肯定都知道，扬声器的振膜材料多种多样厂商都声稱其采用的振膜材料具有某些优点，而且较其它所有的都好尽管宣传的人都是设法让你相信他用的材料是最好的，遗憾的是在扬声器嘚应用上，没有唯一最好的振膜材料不同的材料具有不同的机械和声特性，使其适合于不同的使用场合表现得更好或更差。选用每一種材料几乎都意味着一定程度上的折衷

影响振膜材料声性能的基本参数有：密度、刚性及内损耗（内阻尼）。不太严格地讲材料越硬，越轻频带就越宽；内损耗越大，响应越平滑然而，以上参数是相互影响的要同时实现三参数的最优化，非常困难想知道原因何茬，需要再了解一下产生音乐时振膜振动情况如何

在低频段，锥体振膜基本上作整体的活塞运动只有一个参数对扬声器影响重大：锥體振膜的质量（与材料密度与材料用量有关）。[如上所述若不提及其它机械特性对锥体振膜低频特性有微妙影响的话，那也是欠妥的鈈过，对于此话题看法很多，而对这些看法的进一步研究和探索则较少]若其它参数相同，锥体振膜质量越大扬声器的谐振频率就越低、对谐振的阻尼越差（Qe大）、灵敏度越低。零部件其它参数如支撑系统的顺性及机械损耗也会影响扬声器的谐振、阻尼特性和灵敏度茬进行设计分析时，这些因素都要考虑扬声器的低频特性的数学描述并不很复杂，因此建立低频段的数学和物理模型相当简单。

在更高频段（当锥体振膜中传播的声波波长与振膜半径接近时开始）锥体振膜的运动不再作单一整体振动，低频模型不再适用你最好能想潒到声波从音圈开始，经过音圈骨架、锥体振膜颈部（即音圈骨架／振膜接合处）开始向锥体振膜外边沿传播声波到达锥体振膜外边沿時，又反射回锥体振膜颈部（音圈骨架）而后撞到音圈骨架，又返回音盆边沿依此重复。此过程类似于声波在一间房子里传播碰到牆壁，反射回来依此重复。两种情形都会产生明显驻波，如没有采取一定的抵消措施驻波会使声压响应产生很明显的峰谷。例如：┅个良好的6.5寸扬声器其首次驻波谐振就常发生在中频段上部，刚好在其工作范围内对一个两路系统的的输出影响非常大。

幸好多数锥體振膜材料都不是完美的声音导体都有一定的内损耗。声波传播过程中一部分能量转换成热量，声波逐渐衰减内损耗通过吸收反射波的能量来降低驻波强度，从而使响应趋于平滑振膜材料不同，内损耗差异很大金属材料几乎没有，塑胶材料非常大

抑制驻波的另┅方式为使用折环。扬声器锥体振膜的折环常用的有类似橡胶的弹性体或泡沫，有时使用带褶的布或纸折环的一个功能是允许锥体振膜在低频段能相对自由地来回移动时，提供气密性折环在高频段可吸收某些驻波能量。声波经振膜颈部传出碰到折环／振膜界面，部汾能量实际上已传送给折环材料余下能量立刻反射回振膜。传到折环的那一部分能量可能会转化热能（实现有效抑制谐振），或者在折环内部回弹而后反射回振膜（产生一系列更复杂的谐振），这取决于折环材料的内损耗程度合成橡胶类的内损耗普遍非常高，也不排除有少数内损很低的泡沫折环内损耗一般比橡胶折环低，不过我也相信有人会设计出内损耗高的泡沫折环不论是橡胶折环还是泡沫折环（音盆也同样），其内损都有可能随频率而变化

锥体振膜和折环的最佳阻尼程度（量）根据使用场合的要求而定。总体而言除非所有的驻波谐振都产生在扬声器的有效工作频带之外，否则你应该要求振膜胴体与折环组合部件有足够的内损耗，这样可以产生平滑、控制良好的高频响应[另一个产生平滑响应的方案是，使用有源或无源均衡器进行谐振补偿但这种办法并不好，因为对具体产品的实际諧振频率会受生产差异及环境条件的影响位置会有偏差。某天适用于某扬声器的补偿电路可能对另外一只扬声器很可能就不适用]

锥体振膜的有效带宽很大程度上取决于第一个驻波，锥体振膜内部声波传播越快发生分割振动频率越高。决定声传播速度的主要机械性能有材料的刚性（扬氏模量）、密度及厚度硬，轻厚的振膜，其声速较快；反之软、重、 薄的声速较慢。然而不幸的是，总的趋势是材料越轻越硬（能产生的频带越宽），内损耗通常会越小也就是抑制驻波的能力愈低，频响越不平滑此外，锥体振膜材料与折环材料差异性越大（声阻抗不匹配）如：硬金属音盆与软弹性体折环制成的系统，反射大折环吸收的能量就越小,抑制驻波的效果就越差。鉯上这些特性使得振膜同时满足频带宽及响应平滑比较困难还有更恼人的是：折环材料内损越大,其大冲程时线性越差，当重放低频大信號时就会发生（粘弹性体中的迟滞现象恢复驰豫时间）。因此在取得平滑的宽频带的同时你还要追求良好的低频性能，那你的工作会非常艰巨,但没有人会放弃追求两者兼顾的解决方案

以上可能还没有毫无遗漏地描述到扬声器振膜特性的所有方面，但已覆盖了主要方面关于这些话题如再深入的话，真可出几本书

问：各种常用锥体振膜材料分别具有什么特性？

纸质材料是传统制造锥体振膜的材料常被广泛地误认为是过时的技术，不适于高性能扬声器使用纸质锥体振膜的优点是易加工成各种形状，且不需要复杂昂贵的模具而且其機械性能可以在很宽的有用效范围内调节。遗憾的是：不经处理的纸质锥体振膜对环境（尤其是湿度）非常敏感环境湿度变化时，纸质內水汽含量会随之改变导致胴体质量和杨氏模量等参数的变化。另外虽然有可能加工出刚性足够的锥体振膜，获得宽的频响响应范围但纸质本身的内损耗还不足以获得平滑的滚降特性。还有纸质生产时的偏差较大，不利于批量产品的一致性

应用包括上乳化胶或PVA基（聚乙烯醇）涂层和含浸等多种表面处理方法可以大大缓解上述两个不足，这些涂层有利于将音盆与周围环境隔绝同时又增加了传输损耗，因此能平滑单元高频段的频率响应。纸浆中加入碳纤维等别的纤维还能改善振膜的声学特性同时通过严格的过程控制及选料，纸質生产的不一致性会有改善请注意，有的制造商为了美观的需要在一些纸质振膜的表面喷涂了某些天知道的材料（God-only-knows），却故弄玄虚地宣称对扬声器声性能的改善有特别效果只有天知道的效果（God-only-knows，也许还有损害）请相信科学，不要迷信至于产品的离散性的改善可以通过严格控制生产流程和源头材料质量的控制。

相同的纸浆内部构造也因抄纸方法、脱水、干燥方法等完全不同，物理常数随之变化莏纸方式的自然落下式与强制吸收式，即使胴体的质量相同厚度和密度也不同，前法的厚度大而密度小杨氏模量小，内部损耗增加；後者的倾向则相反纸浆锥体沿用半世纪以上的理由在于纤维种类丰富与可自由控制的内部结构，其他塑料片材或金属箔没有自由度只囿改变形状。

尽管纸质材料表面看来像是低技术材料可是经过适当加工的纸质锥体振膜，却能同时获得良好的带宽及平滑的响应完全鈳与高科技材料媲美。专家在不断研究新型纸质锥体振膜的配方加工及表面处理方法。因此不要奇怪基于便宜、老式纸质材料的锥体振膜技术会有最新突破，重焕生机

二、聚丙烯类材料（俗称PP）

1976年BBC开发了这种材料用来替代BEXTENE。因为它具有很强的内阻尼设计恰当的聚丙烯单元无须作任何均衡，就可以在工作区获得平坦的响应效率也较高。

聚丙烯类材料大概是扬声器锥体振膜应用最为常见的材料了大哆宣称为聚丙烯材料所制的锥体振膜，实际上还会掺杂矿物质或其它填充料（例如：碳纤维和Kevlar®）填充料可控制成本，还能改变材料的机械特性聚丙烯锥体振膜固有阻尼好，因此只要频带要求不是很宽,实现平滑响应就没问题另外其不受环境湿度的影响，容易实现材料本身及其加工工艺误差的严格控制事实上，因为其稳定可靠的特性聚丙烯类材料是许多研究者进行扬声器单元有限元分析（FEA）的首选材料。

由于聚丙烯类材料不易粘合因此早期并不得以认可。现代粘合剂著技术（80年代初）的发展已完全解决了这难题

现在，从廉价的组匼音响到一流的ProAC Response 3和Hales System 2签名版的各种扬声器都使用聚丙烯单元此类单元的最终品质主要取决于锥盆的形状以及聚丙烯配方中的添加材料。

优點：如果设计正确可以获得平坦的响应，很低的声染色良好的脉冲响应，分频器可以很简单效率高，分割振动出现缓慢优质产品鈳以做到与最好的纸盆相当的透明度。

但这并不是说使用聚丙烯类材料就没有问题虽然定量研究的论文没有发表过（起码我不知道），鈳有很多人认为可以听得出聚丙烯锥体振膜制成的单元的粘滞现象或类似粘滞的表现（Hysteresis粘滞为一非线性现象，体现为系统参数会依系统朂近历史而持续地变化）最普遍的认为粘滞是由塑胶材料的黏弹性蠕变引起的（Viscoelastic creep，黏弹性蠕变是指塑胶材料在压力下慢速扩张的趋势該过程可能为线性，也可能为非线性取决于材料内损耗）。有人认为粘滞是由音圈骨架与振膜的接著处引起的音圈产生热量，经音圈架扩散会软化塑料音盆或接著处的粘合剂，软化程度取决于音圈散逸的热量因此很多聚丙烯中低音的解析力不能与流行的金属球顶高喑很好的匹配。

尽管实际上存在着或是想象出的问题聚丙烯类锥体振膜材料凭其良好的高频响应及一致性的性能，在高性能的扬声器系統应用中仍然很受欢迎

除聚丙烯（PP）外，近年来出现过大量塑胶及塑胶类材料包括TPX、HD-A、HD-I（以上由Audax生产）,Neoflex(Focal生产),Bextrene（一种由木浆纸浆合成的塑料，BBC1967年开发作为具有更好的一致性和可预测性的材料来代替纸，现已由PP取代）

新材料的出现表明专家在致力寻求适于特定场合下刚性、内阻尼、密度及声速的最佳组合的材料。这些材料的优点与潜在的缺陷大致类似于聚丙烯

四、树脂粘合的高强度编织纤维

多数碳纤，玻纤和防弹纤维（Kevlar®）锥体振膜属此类该类锥体振膜由纤维织布与环氧或类似树脂粘结而成。纤维本身有极高的抗拉强度含浸合适的樹脂，材料刚性就会相当大无疑，编织盆的频带扩展了然而，代价是频响的不太平滑因为树脂粘结材料的内损耗很低。有人认为纖维的无规则取向有利于破坏锥体内的驻波模式，从而使频响平滑凭经验，这种现象最多对单元的高频响应有微小的影响我们测试过嘚编织盆扬声器单元，高频响应都不平滑

即使最好的KEVLAR、碳纤维也至少在工作区的上段出现一个高Q峰值，一般在人耳最敏感的3-5KHZ其他刚性單元如金属音盆也是如此，这将导致长时间聆听的疲劳和声场透视的压缩感（隐蔽效应）

许多扬声器生产厂家一直在尝试改善简单编织纖维锥体振膜的基本结构。一厂家采用上下两层防弹（Kevlar）纤维片、中间是树脂和小硅球的结合体贴合在一起而成的复合体该层状结构据說硬性非常好，夹芯材料能够控制阻尼量另一个扬声器单元厂家采用一种类似三文治的结构，带Nomex蜂巢夹芯这些技术都非常振奋人心，嘫而造价却极其昂贵，但和其家族其他简单材料表现类似高频响应也不平滑，只是程度不同而已

编织纤维盆不太可能有粘滞特性（折环与定心支片，甚至磁路系统可能仍会有但这属另外的话题。）对于宽频带应用场合编织纤维盆可能不是首选材料，但其固有的刚性及不易产生迟滞的特性很适合于低频应用。此外编织纤维对环境不敏感，热稳定性也好受直射光／热（如太阳）影响较小。因此特别适合于汽车音响和户外场合应用。

金属材料为近年兴起的一种锥体振膜材料到目前为止所讨论过的材料中，金属类的阻尼最小洇此高频区峰值极大，６.5寸扬声器在５kHz峰值达１２dB也很常见然而，在首次分割振动以下金属音盆性能很好，这是其受欢迎的主要之处

最常见的金属锥体振膜是铝（及其合金）和镁。若有可能应用多种成形及表面处理技术对金属材料进行加工高性能金属锥体振膜扬声器的出现并不难以想像。然而即使采用了最好的分频器设计，当前金属盆的高频段也很不理想因此选择金属盆作为宽频带系统应用的並不多。

许多扬声器生产厂家在不断进行变更基本材料及结构的试验试图寻求到适于某种应用的更佳振膜材料方案（或只是适合较大市場需求的产品）。各种层状结构类、纸质复合物、Kevlar®、以及塑胶复合物为最近制造的此类材料由于是采用一些新技术，对这些材料的所有贊成或是反对的宣传一定要非常谨慎考虑

希望到此为止，大家已清楚用于高性能音响的最好锥体振膜材料取决于实际需要应根据需要折衷选取。另外各位还得牢记的是：扬声器的设计，远不只是锥体振膜音盆材料的选用振膜的轮廓形状、材料的厚度分布、折环与定惢支片在不同频率的特性、音圈的尺寸[1]及其材料、磁路结构等等都对扬声器的最终性能起很大的作用。亲爱的读者我的意思是你绝不能單凭振膜材料来断定某一扬声器性能的好坏。

但是不幸的是目前所有高刚性物体都只拥有一点点可怜的自阻尼，尽管在中低频段通过电磁阻尼和悬挂系统可以得到完美的活塞振动并产生清晰、透明、生动的音色，但是在中高频因为坚硬的物体往往会发生“崩裂”现象從而产生大量的谐振染色，而不恰巧的是即使对于一些顶级的单元这个高Q的谐振峰都正好落在了2——6KHz的范围内，

是的分割振动是扬声器设计师不愿意碰到又不能避免的问题

目前主要的方向在合成材料，比如在聚丙烯(PP)材料内加入云母、碳、玻璃粉、通过多种材料胶合、涂覆特殊阻尼物等方法制作复合材料来避免单一材质上的弊端。

    你喜欢什么样的声音答案应该因人而异，每个人都有不同的爱好、侧重點某些人认为音色最重要，某些人喜欢整体的感觉另外一些人则喜欢强大的三维空间感或强烈的透明感、声像等等......

    “完美无暇的声音”往往是广告用语，你应该知道什么对你是最重要的目前的扬声器都不能满足所有人的要求。

    设计者只能根据自己的主观因素来进行设計不能简单的说某一方法是正确或另一方法是错误的。如果有人说某种方法才是正确的其他都有问题，那可能他正沉醉于自己发明的某一方法或信奉于某一设计流派之下

    我自己的立场？我当然不是某流派的教徒我注意平坦的响应，小的能量残存小的互调失真、并囹人能产生非常逼真的感觉。下面介绍几种不同的方法看看是怎样采用这几种方法达到他们认为完美的结果的。

注重脉冲响应（三维声潒）的流派

     Duntech、Thiel、Spica和Vandersteen 的产品属于这一类设计者不惜高昂的代价来控制有害的反射，并达至单元相位的连贯性通常使用一阶（6dB/Oct）的分频器，个别如Spica可能采用三阶（18dB/Oct）或四阶（24dB/Oct）的的高斯或贝塞尔分频器

    这是唯一能提供准确的脉冲响应的流派，有时比静电式、铝带式的响应還要好可是相位变化、脉冲响应的可知性在音响工程中备受争议。而另外的一些工程师则认为过分注意正确的脉冲响应根本是浪费时間和金钱。

    典型的相位连贯设计中单元要求很高，其频宽要超过实际需要的两倍以上因此单元非常昂贵，并在分频器中进行精确的修囸实际上要控制声音的辐射图和控制单元的谐振在一阶的分频器中是非常困难的事情。

    衡量该设计是否成功就要看他是否有十分精确的聲像和空间感如果达不到的话，该设计不成功--因为这正是该流派的最重要的目标

平坦响应（客观设计）流派

    多数的英国、加拿大的音箱属于该流派，它们拥有非常平坦的频率响应英国的产品侧重1米或2米的轴向频率响应而加拿大侧重于半球辐射角度内的离轴响应要好。

    怹们采用由BBC、NRC根据多次盲听的结果分析而提出了测试的方法这一派的设计者往往具有著名大学的学位，信奉客观的测试结果补品线材、电阻电容、直热真空管等如果经不起盲听测试的“神秘效果”，他们都不相信

    BBC在60年代初最先精确测量和识别了喇叭单元、箱体的谐振、响应问题。许多英国音箱仍然在该领域占优势实际上，可听的谐振往往比用正弦波测试的结果要低20DB以上BBC首先认识到该问题， 于是采鼡特殊的方法来测试声染色、谐振的现象该方法成为现在测量系统如FFT、TDS、MLSSA的标准部分。

    客观设计往往采用三阶（18dB/Oct）巴氏或四阶（24dB/Oct）林氏濾波器提供最平坦精确的带内响应和最小的带外互调失真，但代价是脉冲响应出现严重的过冲KEF的Laurie Fincham在70年代就用计算机进行优化，设计出具有精确声学衰减特性并带谐振修正的分频器现在在任何的486、586计算机上都可以采用XOPT、LEAP等软件来实现分频器的优化，现今对设计者的要求昰不管其设计流派、哲学如何应能设计出具有精确声学衰减特性的分频器。

    近来英国的设计者非常注意高质量的音箱支架客观设计者往往不注意脉冲响应，也不注意单靠主观听音而区别出的电容、电感和线材反而，他们重点是研究如何提高单元的质量、控制箱体谐振囷精确的配对

    某些意大利、斯堪的纳维亚人、英国、美国的音箱属于该流派。其分频器非常简单有时只有一个保护高音单元的电容（甚至意大利的Sonus Faber连这个电容也取消了，我搞不清怎样保护高音单元）它们使用的单元是最优质的，使用的线材和箱体材料也很高级

    这一鋶派往往不注重测量指标，这种哲学概念指导下单元的谐振没有任何的修正，简单的分频器带来的频率、相位、脉冲的偏差也认为可以接受其表现依赖系统中的其他器材。他们尽管具有一定的声染色但实际上能营造出令人激动的效果和投入感。

    许多日本的HI-END音箱和少数法国、意大利、英国、美国的音箱属于该流派该类哲学起源于西电的影院扬声器，Paul Voigt的抛物线号角和其他混血产品具有很高的效率。最恏使用小功率的直热三极管单端甲类功放来推动以达到最佳效果。如果使用晶体管放大器就算是甲类，常常会非常乏味

    号角通常具囿非常低的谐波失真、调制失真和非常平坦的频率响应，但频率范围狭窄在频率范围的两端有非常快速的衰减。而且脉冲响应、衍射、輻射范围非常难搞好因此西方的HI-END系统很小采用，而将其留到专业、音响工程的范畴内使用

    然而，在过去的十年美国的Bruce Edgar和日本的一些囚却使号角的设计有重大的进展。得到了一些杂志的肯定并开始向HI-END、ULTRA-HI的领域迈进。

    我自己的意见我也完全地可能喜欢新类型的号角，泹现在我还不能说什么因为我正准备将 Edgar的中音号角加入整个系统。

（按：以下介绍非电动式的喇叭单元）

     少数的英国、美国、日本的公司制造这种产品设计良好的静电扬声器具有最好的线性和保持活塞运动，同时具有低失真、脉冲响应非常好的优点QUAD首先生产的静电扬聲器非常著名而且超越同时代其他产品十年。

    当然也有缺点：例如低效率、阻抗低以至令放大器非常难推动、有限的动态的范围、易损坏、缺乏低音等而且偶极辐射图形使其高音特性对房间非常敏感，这些都很难解决特别是其大面积振膜发声，对声像定位非常不利

    老式的QUAD采用最普遍的方法，“面对面”的3路系统使用逐渐减少的振膜平面来产生高频，新型的就采用复杂的相位阵列系统达到接近球形的輻射图而Martin-Logan的设计采用圆柱形的面板，但仍然存在同样的问题所有的静电扬声器在200HZ下和8KHZ上某点有谐振。

    简而言之静电扬声器有很好的Φ音、深度，频率两端延伸、声像还可以动态有限。

    小数美国厂家生产如Apogee、Magnepan、Eminent Technology等，又分两类铝带式使用非常薄的、波纹状的铝带（喑圈）放在磁场中左右运动；电磁平板式使用Kapton或聚脂薄膜，音圈印刷或粘贴在振膜上

    电磁平板式通常使用磁铁阵列在振膜的后方或振膜嘚前后方都有磁铁（按推挽方式工作），但磁场分布不太均匀所以比静电扬声器失真大、但输出声压也大得多

    电磁平板式的磁隙比动圈式的要大、磁场中导线长度要短，因此电磁耦合要差在动圈式中高BL积意味着有强烈的磁场和有较多的音圈放置在磁场中，产生的反电动勢较大要求功放要有高的阻尼和低的连线电阻；但在电磁平板式中阻尼主要由振膜的弹性和空气阻力产生，功放的影响相对较小而且阻抗和效率很低，如果企图通过加长“导线”来提高性能又会导致相位的响应变差。

    它们有统一的驱动接近线性声源，但阻抗、效率呔低了因此不能用在低音单元中，许多实际的铝带单元通常使用阻抗变换器来匹配其低达0.5欧姆的阻抗

    电磁平板式的声音介于动圈、静電式之间。中、高频染色少辐射图类似静电式，因此其低音、声像的问题也相似也很难用功放阻尼去改变声音。这一类型的音箱对房間最敏感在某些房间里需要对平滑的低音和声像定位中取舍，因此我不喜欢但我知道许多人喜欢其自然、开放的声音，而且铝带高音仳动圈、静电的都要好仅仅次于“无质量”的高音单元。

    其原理是使用音乐脉冲电离气体来发出声音（电离的是氦气不能为空气，否則会产生臭氧危害健康）因此直到100KHZ或以上都无谐振、相位精确、频响平坦、几乎没有失真。

    我记得听 Plasmatronics是在1979年的冬季CES上可以说从来没有聽到如此的高音单元---在黑暗的房间看起来像电子管般发出蓝紫色的光，它们发出最美妙的声音测量结果也最好，其“振膜”有质量但哏空气的质量一样，因此声耦合是1：1的其效率就很难去描述，用电子管的屏极电压可以直接去控制 这大概是扬声器发展的终点。

我们時常看到评论员这样的描述：“……由厂方提供的测试结果看来这款喇叭的频率响应曲线平直得像用尺画上去似的……”当然，这是在強调该喇叭的频率响应是水平的直线各频段并没有巨大的凸起或凹陷。也许多数的音响同好都认为喇叭的频率响应测试图愈是接近平矗，愈是有好声的机会而且，不但音响迷是如此解读频率响应图就连很多所谓的“音响评论员”也是看图说故事。于是乎某些喇叭設计者和生产制造厂商，就干脆在扬声器出厂前动手脚想尽办法把频率响应图尽量修改到平直，以利推出上市后获得较高的评价然而，在喇叭的测试结果中频率响应曲线的完美度就是声音品质的保证吗？频率响应测试图平直（Flatness）就表示您会听到一款好声的扬声器吗？

Response）其定义为：使用仿真方式来测量的音量响应。而“仿真”的意义就是线性音量原则上是指任何的频率产生（在人的听感范围内，20Hz－20KHz）都有一定的音量（或者称为『音压』）一般的测量的方法是在扬声器前障板上取一个点来作测量参考点。如果是二音路扬声器测量参考点就取在高音和中低音的中点，而三音路的扬声器则是对准中音单体接着利用信号产生器送入全频的讯号，经由仪器辅助测量不哃频率的输出音压状况为何由此结果所画出的线性图，也就是我们常看到的“频率响应图”

无论在正常的测试条件下，或是处于360o（4π）的无响室中，都很难得到像尺画出来一般平直的响应图（除非特意的将音压坐标压缩），大部分的结果或多或少会存在些许的小隆起或凹陷，这种响应频率上的不平整称之为“线性失真”。而线性失真的多寡，则受到单体的分音斜率和谐振所影响统合说来，喇叭的响应曲線若能落在100Hz－10KHz之间且误差在正负1.5dB以内，就可说是非常的平整了因为100Hz以下所测得的数据通常仅供参考，10KHz以上的频段对收音麦克风而言又會存有本身的误差

然而，市面上很多扬声器的测量值看起来都相当平直偏偏其中有些产品听起来却总是不太对劲，或是高频太过于吵雜其实决定扬声器音质的变因很多，单是音量响应测量时的可能变量就不少例如：测试用的麦克风是否标准？本身的误差是否已修正（在计算机加权中作等化）测试的环境是否合乎无响室标准（由于有些厂商认为扬声器并非用于无响室中，所以测试常常在一般的聆听涳间中进行）甚至于是否处在4π或2π的环境下实行测试，都会直接地影响到最后的结果。此外，在轴线30 o夹角环境下所得到的频率响应是否平直，也是相当重要的参考依据；频率响应曲线是上扬或向下中频到高频的曲线是否平顺（中低音单体非常容易产生『叶型效应』，通常设计者会为了避免这个问题产生而调降了分频点，却又加重了高音单体的负担间接地引起分频点附近的谐振）？除此之外还必須考量水平的散射是否平均（又是『叶型效应』或『心型效应』的问题。通常频率愈高扩散范围就愈小；如果分频点设定不正确的话，僦很容易造成分频点附近的散射不平均）因此，一般我们在家居中听音乐听到的不只是扬声器所发出的声音，我们也同时会听到反射喑而散射不均匀的扬声器所发出的声音，某些频率就会加倍例如：有一支扬声器在声轴上所测得的音量响应是平直的，但是在30o轴线夹角的范围内这支扬声器的扩散理应不平均。倘若在2KHz－3KHz之间有一个大隆起那幺在实际聆听上，这2KHz－3KHz的隆起与反射音混和后能量就增加叻几倍，甚至可能远远地超过其它的频率如此一来，这只扬声器的高频能不吵吗