黃大榮
音箱好比歌唱家的喉嚨,它的素質(zhì),在家庭音樂重放系統(tǒng),舉足輕重。
音箱里有兩個核心器件:揚聲器(俗稱喇叭)和分頻器。揚聲器發(fā)聲,分頻器是由電感、電容、電阻組成的濾波器,讓不同頻段的電流分流,分別送進低音、中音、高音喇叭。
功率放大器(簡稱功放)把隨音樂信號變化的電流實時放大,電流流經(jīng)一個音圈,音圈是很細的漆包線繞制的,它連接著喇叭的紙盆(紙盆不一定都是紙質(zhì)的,統(tǒng)稱紙盆)。音圈鑲嵌在永久磁鐵的縫隙里??p隙很小,但能保證音圈活動自如。電流流過音圈,產(chǎn)生交變磁場,與永久磁鐵的磁場交互作用,紙盆便隨音頻作前后活塞運動,引起空氣振動發(fā)聲。
立體聲重放,要左右各擺一只音箱,利用人的雙耳效應,某件樂器到達雙耳有時間差,它的定位就被確定了。
音響技術(shù)不斷朝數(shù)字化迅速發(fā)展,喇叭卻仍然沿用著很古老的電磁原理。預計音響技術(shù)革命最后要攻克的堡壘,將是喇叭。在播放系統(tǒng)的器材中,喇叭是典型的電感負載,它的失真率很難做得很低,比音源和放大器的非線性失真率,要高幾個數(shù)量級,是系統(tǒng)的短板。從頻率響應這個指標看,低頻做到40hz,就很不錯了。而人的聽閾的下限是20hz。音箱下限做到20hz,那就要賣十幾萬、幾十萬的天價。有位音響評論大咖說,你想聽20hz么,那就準備賣房子吧。不過,鋼琴最低音——最左邊的那個白色鍵,也有27hz;除非你想聽基建打樁機低沉的夯地聲,不必奢求天價音箱。電腦音箱,低頻一般只到70hz左右,也一樣可聽。而且,隨著年齡增長,人的聽閾上限下限都會收縮。hz是頻率單位,每秒振動多少次,就叫多少赫茲。
為什么要用音箱把喇叭裝上去?喇叭倘若空置,會發(fā)生“聲短路”:紙盆前方和后方空氣的振動,相位相反;空氣會繞射,前后空氣振動相互抵消,聲音就幾乎聽不見了。因此,需要把喇叭前后隔離起來,把喇叭裝在一塊大板子上,叫障板。理論上,障板要無限大。這當然做不到。于是人們設想,如果把障板彎折,不就形成一個箱體嗎?密閉音箱就這么來的。
密閉音箱要考慮兩點:一、喇叭背面紙盆振動的聲能量,要盡可能被吸收掉,以減低喇叭的“阻尼”。音箱內(nèi)部空氣的振動,會傳遞給紙盆,產(chǎn)生反電動勢,本來紙盆向前振動的,它要拽著紙盆往后,我們所需要的隨信號強弱變化的振動,就會受到干擾。所以密閉音箱里面塞滿了吸音棉。二、只需要喇叭紙盆振動,箱體理論上是剛體,它不能跟著振動。所以,音箱箱體很結(jié)實,有的內(nèi)層涂上瀝青,有的用實木,有的里面打了很多撐子。
人們又想到,能不能把音箱內(nèi)振動的能量也利用起來呢?于是有了第二類音箱——倒相孔音箱。開一兩個孔,裝上倒相管,把內(nèi)部空氣振動引導出來。果然,倒相音箱的靈敏度(可以換算成效率)提高了3分貝。倒相孔是個中空的圓筒,它的截面積和長度,需要根據(jù)亥姆霍茲共振原理設計。無論空氣振動頻率多么低,氣流經(jīng)過倒相管的速度都夠快的。這就容易形成“紊流”。發(fā)燒友不乏聰明人,他們拿包裝飲料用的紙質(zhì)吸管,剪成倒相管長度,一根一根插進去,把倒相孔塞滿。管內(nèi)空氣流動平順了,出來的低頻質(zhì)量也就提升了。
(作者系本刊特約撰稿人)責編:王曉靜