音响简介

音箱指将音频信号变换为声音的一种设备。通俗的讲就是指音箱主机箱体或低音炮箱体内自带功率放大器，对音频信号进行放大处理后由音箱本身回放出声音。

结构组成

1、扬声器

扬声器有多种分类式：按其换能方式可分为电动式、电磁式、压电式、数字式等多种；按振膜结构可分为单纸盆、复合纸盆、复合号筒、同轴等多种；按振膜开头可分为锥盆式、球顶式、平板式、带式等多种；按重放频可分为高频、中频、低频和全频带扬声器；按磁路形式可分为外磁式、内磁式、双磁路式和屏蔽式等多种；按磁路性质可分为铁氧体磁体、钕硼磁体、铝镍钴磁体扬声器；按振膜材料可分纸质和非纸盆扬声器等。

A、电动式扬声器应用最广，它利用音圈与恒定磁场之间的相互作用力使振膜振动而发声。电动式的低音扬声器以锥盆式居多，中音扬声器多为锥盆式或球顶式，高音扬声器则以球顶式和带式、号筒式为常用。

B、锥盆式扬声器的结构简单，能量转换效率较高。它使用的振膜材料以纸浆材料为主，或掺入羊毛、蚕丝、碳纤维等材料，以增加其刚性、内阻尼及防水等性能。新一代电动式锥盆扬声器使用了非纸质振膜材料，如聚丙烯、云母碳化聚丙烯、碳纤维纺织、防弹布、硬质铝箔、CD波纹、玻璃纤维等复合材料，性能进步提高。

C、球顶式扬声器有软球顶和硬球顶之分。软球项扬声器的振膜彩蚕丝、丝绢、浸渍酚醛树脂的棉布、化纤及复合材料，其特点是重放音质柔美；硬球顶扬声器的振膜彩铝合金、钛合金及铍合金等材料，其特点是重放音质清脆。

D、号筒式扬声器的辐射方式与锥盆式扬声器不同，这是在振膜振动后，声音经过号筒再扩散出去。其特点是电声转换及辐射效率较高、距离远、失真小，但重放频带及指向性较窄。

E、带式扬声器的音圈直接制作在整个振膜（铝合金聚酰亚胺薄膜等）上，音圈与振膜间直接耦合。音圈生产的交变磁场与恒磁场相互作用，使带式振膜振动而辐射出声波。其特点是响应速度快、失真小，重放音质细腻、层次感好。

2、箱体

箱体用来消除扬声器单元的声短路，抑制其声共振，拓宽其频响范围，减少失真。音箱的箱体外形结构有书架式和落地式之分，还有立式和卧式之分。箱体内部结构又有密闭式、倒相式、带通式、空纸盆式、迷宫式、对称驱动式和号筒式等多种形式，使用最多的是密闭式、倒相式和带通式。

落地音箱属大型音箱，箱体高度在750MM以上，书架音箱的箱体高度在750MM以下，450MM~750MM之间的为中型书架音箱，450MM以下的为小型书架音箱。

家庭影院系统的前置主音箱为立式音箱，有使用书架式的，也有使用落地式的，这要根据视听室面积大小、功放功率大小及个人爱好而定。通常，对于视听室在15平方米以下的，宜选用中型书架音箱；低于10平方米的应选用小型书架箱；大于15平方米的房间，可选用中型书架音箱或落地箱。前置主音箱、中置音箱和环绕音箱均以倒相式设计居多，其次是密闭工和1/4波长加载式、迷宫式等。超重低音音箱以带通式和双腔双开口式居多，其次是倒相式、密闭式。

3、分频器

分频器有功率分频和电子分频器之分，主要作用均是频带分割、幅频特性与相频特性校正、阻抗补偿与衰减等作用。

功率分频器也称无源式后级分频器，是在功率功放之后进行分频的。它主要由电感、电阻、电容等无源组件组成滤波器网络，把各频段的音频信号分别送到相应频段的扬声器中去重放。其特点是制作成本低，结构简单，适合业余制作，但插入损耗大、效率低、瞬态特性较差。

电子分频器也称有源式前级分频器，是由各种阻容组件与晶体管或集成电路等有源器件组成，它昌置于前置放大器和功率放大器信号线路中的一种模拟电子滤波器，能把前置放大器输出的音频信号分成不同频段后，再送入功率放大器进行放大处理。其特点是各频段频谱平衡，相互干扰小，输出动态范围大，本身有一定的放大能力，插入损耗小。但电路构成要相对复杂一些。

分频器按分频频段可分二分频、三分频和四分频。二分频是将音频信号的整个频带划分为高频和低频两个频段；三分频是将整个频带划分成高频、中频和低频三个频段；四分频将三分频多划分出一个超低频段。
分频点与分频斜率是直接影响分频品质分频频率（交*频率）。

分频点是指两个相邻扬声器（如二分频中的高音与低音，三分频中的高音与中音，中音与低音）的频响曲线在某一频率上的相交点，通常为两个扬声器中功率输出的一半处（即-3dB点）的频率，要根据音箱和每个扬声器的频率特性和失真度等参数决定。通常二分频分频器的分频点取1KHz~3KHZ之间，三分频取250HZ~1KHZ和5KHZ两个分频点。

分频斜率（也称滤波器的衰减斜率）用来反映分频点以下频响曲线的下降斜率，用分贝/倍频程（dB/oct）来表示。它有一阶（6 dB/oct）、二阶（12 dB/oct）、三阶（18 dB/oct）和四阶（24 dB/oct）之分，阶数越高，分频点后的频率曲线斜率就越大。较常用的是二阶分频斜率。高阶分频器可增加斜率，但相移位大；低阶分频吕能产生较平缓的斜率和很好的瞬态响应，但幅频特性较差。决定高、低音滤波的阶数主要应考虑到扬声器本身在分频点处相位的良好衔接问题。

分类特点

音箱的分类方法很多，在专业音响中常见分类如下：

1.按使用场合来分：分为专业音箱与家用音箱两大类。家用音箱一般用于家庭放音，其特点是放音音质细腻柔和，外型较为精致、美观，放音声压级不太高，承受的功率相对较少。专业音箱一般用于歌舞厅、卡拉OK、影剧院、会堂和体育场馆等专业文娱场所。一般专业音箱的灵敏度较高，放音声压高，力度好，承受功率大，与家用音箱相比，其音质偏硬，外型也不甚精致。但在专业音箱中的监听音箱，其性能与家用音箱较为接近，外型一般也比较精致、小巧，所以这类监听音箱也常被家用HI-FI音响系统所采用。

2.按放音频率来分：可分为全频带音箱、低音音箱和超低音音箱。所谓全频带音箱是指能覆盖低频、中频和高频范围放音的音响。全频带音箱的下限频率一般为30Hz-60Hz，上限频率为15KHz-20KHz。在一般中小型的音响系统中只用一对或两对全频带音箱即可完全担负放音任务。低音音箱和超低音音箱一般是用来补充全频带音箱的低频和超低频放音的专用音箱。这类音箱一般用在大、中型音响系统中，用以加强低频放音的力度和震撼感。使用时，大多经过一个电子分频器（分音器）分频后，将低频信号送入一个专门的低音功放，再推动低音或超低音音箱。

3.按用途来分：一般可分为主放音音箱．监听音箱和返听音箱等。主放音音箱一般用作音响系统的主力音箱，承担主要放音任务。主放音音箱的性能对整个音响系统的放音质量影响很大，也可以选用全频带音箱加超低音音箱进行组合放音。

监听音箱用于控制室、录音室作节目监听使用，它具有失真小、频响宽而平直，对信号很少修饰等特性，因此最能真实地重现节目的原来面貌。返听音箱又称舞台监听音箱，一般用在舞台或歌舞厅供演员或乐队成员监听自己演唱或演奏声音。这是因为他们位于舞台上主放音音箱的后面，不能听清楚自己的声或乐队的演奏声，故不能很好地配合或找不准感觉，严重影响演出效果。一般返听音箱做成斜面形，放在地上，这样既可放在舞台上不致影响舞台的总体造型，又可在放音时让舞台上的人听清楚，还不致将声音反馈到传声器而造成啸叫声。

4. 按箱体结构来分：可分为密封式音箱、倒相式音箱、迷宫式音箱、声波管式音箱和多腔谐振式音箱等。其中在专业音箱中用得最多的是倒相式音箱，其特点是频响宽、效率高、声压大，符合专业音响系统音箱型式，但因其效率较低，故在专业音箱中较少应用，主要用于家用音箱，只有少数的监听音箱采用封闭箱结构。密封式音箱具有设计制作的调试简单，频响较宽、低频瞬态特性好等优点，但对拨声器单元的要求较高。目前，在各种音箱中，倒相式音箱和密封式音箱占著大多数比例，其他型式音箱的结构形式繁多，但所占比例很少。

1、密闭式音箱（Closed Enclosure）是结构最简单的扬声器系统，1923提由FrederICk提出，由扬声器单元装在一个全密封箱体内构成。它能将扬声器的前向辐射声波和后向辐射声波完全隔离，但由于密闭式箱体的存在，增加了扬声器运动质量产生共振的刚性，使扬声器的最低共振频率上升。密闭式音箱的声色有些深沉，但低音分析力好，使用普通硬折环扬声器时，为了得到满意的低音重放，需要采用容积大的大型箱体，新式的密闭音箱大多选用Q值适当的高顺性扬声器。利用封闭在箱体中的压缩空气质量的弹性作用，尽管扬声器装在较小的箱体中，锥盆后面的气垫会对锥盆施加反动力，所以这种小型密闭式音箱也称气垫式音箱。

2、低音反射式音箱（Bass-Reflex Enclosure）也称倒相式音箱（AcoustICal Phase Inverter），1930年由Thuras发明。在它的负载中有一个出声口开孔在箱体一个面板上，开孔位置和形状有多种，但大多数在孔内还装有声导管。箱体的内容积和声导管孔的关系，根据兹共振原理，在某特定频率产生共振，称反共振频率。扬声器后向辐射的声波经导管倒相后，由出声口辐射到前方，与扬声器前向辐射声波进行同相叠加，它能提供比密闭式更宽的带宽，具有更高的灵敏度，较小的失真。理想状态上，低频重放频率的下限可比扬声器共振频低20%之多。这种音箱用较小箱体就能重放出丰富的低音，是目前应用最为广泛的类型。

3、声阻式音箱（AcoustIC resistance Enclosure）实质上是一种倒相式音箱的变形，它以吸声材料或结构填充在出声口导管内，作为半密闭箱控制倒相作用，使之缓冲，以降低反共振频率来展宽低音重放频段。

4、传输线式音箱（Labyrinth Enclosure）是以古典电气理论的传输线命名的，在扬声器背后设有用吸声性壁板做成的声导管，其长度是所需提升低频声音波长的1/4或1/8。理论上它衰减由锥盆后面来的声波，防止其反射到开口端而影响低音扬声器的声辐射，但实际上传输线式音箱具有轻度阻尼和调谐作用，增加了扬声器在共振频率附近或以下的声输出，并在增强低音输出的同时减小冲程量。通常这种音箱的声导管大多叠呈迷宫状，所以也称迷宫式或曲径式。

5、无源式辐射式音箱（Drone Cone Enclosure）是低音反射式音箱的分支，又称空纸盆式音箱，是1954年美国的Olson和Preston发表的，它的开孔出声口由一个没有磁路和音圈的空纸盆（无源锥盆）取代，无源锥盆振动产生的辐射与扬声器向前辐射声处于同相工作状态，利用箱体内空气和无源锥盆支撑组件共同构成的复合声顺和无源锥盆质量形成谐振，增强低音。这种音箱的主要优点是避免了反射出声孔产生的不稳定的声音，即使容积不大也能获得良好的声辐射效果，所以灵敏度高，可有效地减小扬声器工作辐度，驻波影响小，声音清晰透明。

6、耦合腔式音箱是介于密闭式和低音反射式之间的一种箱体结构，1953年美国的Henry Lang发表，它的输出由锥盆一边所驱动的出声孔输出，锥盆另一边则与一闭箱耦合。这种音箱的优点为低频时扬声器所推动的空气量大大增加，由于耦合腔是个调谐系统，在锥盆运动受限制时，出声口输出不超过单独锥盆的声输出，展阔了低频重放范围，所以失真减小，承受功率增大。1969年日本Lo-d的河岛幸彦发表的A·S·W（AcoustIC Super Woofer）音箱就是一种耦合腔式音箱，适于用小口径长冲程扬声器不失真重放低音。

7、号筒式音箱（Horn type Enclosure）对家用型来讲，多采用折叠号筒（Folded Horn）形式，它的号筒喇叭口在口部与较大空气负载耦合，驱动端直径很小，这种音箱的背面是全密封，箱腔内的压力都多在扬声器锥盆的背面上。为保锥盆前后压力保持平衡，倒相号筒装置于扬声器前面。折叠号筒音箱是倒相式音箱的派生，其声响效果优于密闭式音箱的一般低音反射式音箱。

性能指标

1、频率范围（单位：Hz）：是指最低有效放声频率至最高有效放声频率之间的范围。音箱的重放频率范围最理想的是均匀重放人耳的可听频率范围，即20HZ~20000HZ。但要以大声压级重放，频带越低，就必须考虑经受大振幅的结构和降低失真，一般还需增大音箱的容积。所以目标不宜定的太高，50HZ~16KHZ就足够了，当然，40HZ~20KHZ更好。

2、频率响应（单位：分贝dB）：是指将一个恒定电压输出的音频信号与音箱系统相连接，当改变音频信号的频率时，音箱产生的声压随频率的变化而增高或衰减和相位滞后随频率而变的现象，这种声压和相位与频率的相应变化关系称为频率响应。声压随频率而变的曲线称作“幅频特性”，相位滞后随频率而变的曲线称作“相频特性”，两者的合称为“频率响应”或“频率特性”。变化量用分贝来表示。这项指标是考核音箱品质优劣的一个重要指标，该分贝值越小，说明音箱的频率响应曲线越平坦，失真越小。

3、指向频率特性：在若干规定的声波辐射方向，如音箱中心轴水平面0度，30度和60度方向所测得的音箱频响曲线簇。打个比方，指向性良好的音箱就象日光灯，光线能够均匀散布到室内每一个角落。反之，则像手电筒一样。

4、最大输出声压级：表示音箱在输入最大功率时所能给出的最大声级指标。

5、失真（用百分数来表示）。

谐波失真，是指在重放声中增加了原信号中没有的高次谐波成分。

互调失真，我们知道扬声器是一个非线性器件，在重放声源的过程中，由于磁隙的磁场不均匀性及支撑系统的非线性变形因素，会产生一种原信号中没有的新的频率成分，因此当新的频率信号和原频率信号一起加到扬声器上时，又会调制产生另一种新的频率。另外，音乐信号并不是单音频的正弦波信号，而是多音频信号。当两个不同频率的信号同时输入扬声器时，因非线性因素的存大，会使两信号调制，产生新的频率信号，故在扬声器的放声频率里，除原信号外，还出现了两个原信号里没有的新频率，这种失真为互调失真。其主要影响的是音高（亦称音调）。

瞬态失真，音箱系统的瞬态失真，是指扬声器震动系统的质量惯性引起的一种传输波形失真。由于扬声器存在一定的质量惯性，因此纸盆震动跟不上瞬间变化的电信号，使重放声产生传输波形的畸变，导致频谱与音色的改变。这一指标的好坏，在音箱系统和扬声器单元中是极为重要的，直接影响的是音质与音色的还原程度。

6、标注功率（单位：瓦W）：音箱上所标注的功率，国际上流行两种标注方法：

长期功率或额定功率，前者是指额定频率范围内给扬声器输入一个规定的模拟信号，信号持续时间为1分钟，间隔2分钟，重复10次，扬声器不产生热损坏和机械损坏的最大输入电功率。后者是指在额定频率范围内给扬声器输入一个边疆正弦波信号，信号持续时间为1小时，扬声器不生产热损坏和机械损坏的最大正弦功率。

最大承受功率即音乐功率（MPO），起源于德国工业标准（DIN），是指扬声器所能承受的短时间最大功率。这是因为在播放音乐信号时，音频信号的幅度变化极大，有时音乐功率的峰值在短时间内会超过额定功率的数倍。我国国家标准GB9396-88制定的功率标注标准有最大噪声功率、长期最大功率、短期最大功率、额定正弦波功率。通常音箱生产厂家以长期功率或额定功率为音箱的标注功率。

7、标称阻抗（单位：欧姆Ω）：是指扬声器输入的信号电压U与信号电流的比值（这个和高中物理中一样，R=U/I）。因扬声器的阻抗是频率的函数，故阻抗数值的大小随输入信号的频率变化也发生变化。我国国家标准规定的音箱阻抗优选值有4Ω、8Ω、16Ω（国际标准推荐值为8Ω），并规定扬声器的标称阻抗为：扬声器谐振频率的峰值F0至第二个共振峰F1之间的最低阻抗值。有些国外扬声器生产厂家，以阻抗特性曲线趋于平坦的一段定为扬声器的标称阻抗。音箱的标称阻抗与扬声器的标称阻抗有所不同，因为音箱内不止一个扬声器单元，各单元的性质又不尽相同，另外还有串联或并联的分频网络，所以标准规定了最低阻抗不得低于标称阻抗值的80%。

8、灵敏度（单位：分贝dB）：音箱的灵敏度是指当给音箱系统中的扬声器输入电功率为1W时，在音箱正面各扬声器单元的几何中心1m距离处，所测得的声压级（声压与声波的振幅及频率成正比，声压级是表示声压相对大小的指标）。在这里需要特别指出的是：灵敏度虽然是音箱的一个指标，但是与音质、音色无关，它只影响音箱的响度，可用增加输入功率来提高音箱的响度。

9、效率（用百分数来表示）：音箱效率的定义是，音箱输出的声功率与输入的电功率之比（即声-电转换的百分比）。日前，市场上销售的音箱通常标注灵敏度，而有的音箱标注的是效率，却用分贝值来表示。这种错误的标注方式，使一些消费者对灵敏度和效率这两项指标产生混淆。音箱的灵敏度和效率这两项指标与音质、音色无关，更不是考核品质的标准，但灵敏度和效率太低必须增加功放的输入功率才能达到需要的声压级。