【专题】知之非难，行之不易 小谈扬声器的失真（连载2）

箱体、分频器引起的失真

一只扬声器，驱动单元的性能固然重要。但从整体上，箱体、分频器都是扬声器的一部分，这两部分也会产生失真。

对于分频器来说，分频器里面通常有电容、电感、电阻等电子元件，音频电信号经过这些元件之后会产生失真，所以好的电容和电感，价格不便宜，有些音响公司甚至需要定制，价格自然更高。另外，分频点的不合理设定也会产生失真。例如说，分频器对声音频率并不是一刀切下去，而是对分频点以外的频率做衰减。如果分频点设计不合理，尽管从频率响应上看是能衔接得上，但刚好落在两个驱动单元失真较大的区域，那么在两个单元的作用下在分频点附近就会形成一个较大的失真。

对于箱体方面，箱体内部相当于一个房间，也会有驻波、反射声的问题，箱体引起的共振都会产生失真，在听感上会让中音，或者低音变得不干净，清晰度不够，需要通过箱体长宽高比例、箱体材质，结构，内部的辅料方面去妥善解决问题。最常见的做法计算好箱体的容积，把握箱体比例，避免一些驻波，而且箱体内部放入一定量的吸音棉，用于吸收箱体内部的声音反射。

宝华韦健的Matrix结构，设计的目的就是为了降低箱体振动，减少音染

Magico Q5扬声器内部的金属结构

通常使用吸音材料吸收箱体内部的声音，主要是面向低音驱动器，或中音驱动器。因为它们的背面绝大多数都是开放式，所以会对箱体内部辐射声音。相比之下，高音驱动器，甚至某些中音驱动器，它们的背部是密封起来的，通常封闭的腔体内部都有吸音棉，用于吸收高音驱动器的背部声波。但也有一些音响公司会采取针对性的做法来降低失真。比如说，英国宝华韦健Bowers & Wilkins推出的“鹦鹉螺”旗舰音箱，它在高音驱动器和中音驱动器背部有一条长长的导管，目的就是为了吸收高音单元的背波，以减少失真。KEF近年推出的MAT技术也是如此，但是它不是导管，而是一个类似迷宫的MAT部件，安装在同轴驱动器的后方。MAT部件里面有多条长度不同的管道，每个管道对应一个特定频率，达到吸收高音驱动器的背波的作用。对于箱体结构，音响公司会在箱体内部采取一些支撑结构起到加固箱体的作用。比如说，英国宝华韦健Bowers & Wilkins 著名的Matrix结构就是为了加固箱体，还有Magico(魔力)音箱内部复杂的金属支撑结构，也是为了加固箱体，防止共振。当代的音响公司会采用有限元分析（FEA）来分析箱体的振动分布情况，针对振动特别剧烈的部分做针对性的加强结构。

新款KEF扬声器使用了MAT技术，就是驱动器后方的部件，用于吸收高频驱动器的背波

MAT技术主要是针对600Hz以上的频率进行吸收

对于低音反射式扬声器，倒相管的设计很重要

低音反射式设计是扬声器当中十分常见，可以提高灵敏度，让低频延伸更低。但千万不要以为低音反射式就是给箱体挖个洞，再装上一根管子那么简单。实际上，倒相管的设计也是大有学问，否则倒相管也是一个引起失真的部件。当驱动单元发声时，振膜往后移动会压缩箱体内的空气，然后从倒相管中排出，当振膜往前移动时，又从箱体外部吸入空气，所以管道中会有进进出出的气流，空气在管道里流动就有流阻，流阻是非线性的，取决于管道中的空气速度。当驱动单元播放声音时，振膜的运动幅度大小不断改变，管道中的空气速度也不断变化，流阻也随之不断变化会造成管道内的气流紊乱会产生噪音。另外，空气是有惯性的。当振膜往后移动将箱体内部的空气压缩，再通过管道推往外部。当振膜往前移动时，因为空气但惯性问题，吸入需要一定时间。但这时候振膜已经往前运动，与空气的进入形成一定的滞后，这对音圈运动造成影响，也会引起磁路产生失真。

从倒相管想到了压缩驱动器

说到倒相管，我也想到了压缩驱动器。它被广泛的应用在专业扬声器里面，通常负责高频和中频的回放。另外，少数的家用扬声器里面也使用压缩驱动器。压缩驱动器搭配号角波导器一起使用，被人称为“号角喇叭”。号角喇叭的好处是灵敏度高，轻松发出强大的声压。它们通常会搭配大口径的低音驱动器工作。对于发烧友来说，号角喇叭听交响乐，钢琴的录音，气势和动态都好出色。

对于压缩驱动器，因为有压缩腔体，有喉嘴。振膜往前运动时会压缩腔体内部的空气，再从喉嘴输出，往后运动时又会从外面吸入空气，这过程跟倒相管道无异，一样会产生失真。而且这里面还牵涉到压缩比的问题。比如说，振膜越大，喉嘴越小，压缩比越大，失真越大，相反压缩比越小，失真相对小。所以要设计一个“HIFI级”的压缩驱动器的确不是一件容易的事情。

压缩驱动器 + 号角是专业音响中最常用的扩音方式，这种方式效率高，能够输出强劲的声压，在音响发烧友里面也有人喜欢压缩驱动器 + 号角的声音

频率响应失真

“频率响应失真”我相信很多人还是头一次看到这样的说法。其实失真的含义就是指信号在传输过程中与原有信号（或标准）相比所发生的偏差。在测试扬声器时，测试音频信号的频率响应范围从20Hz~20kHz，频响曲线是平直的，经过扬声器播放之后最终由测试麦克风接收，最终得到扬声器的频响曲线，与原来的标准对比起来就有很大的差异，扬声器的频率响应不可能像输入信号那么平直，所以没有任何一款扬声器不存在频率响应失真。但同时你会发现，几乎每一款扬声器的频率响应曲线都会有一段处于比较平稳的，平均输出声压级最高的范围，这就是扬声器的频率响应。

另外，这里的频率响应曲线通常都是近场测试，或者在专业消声室里面测得的结果。实际上，扬声器到了消费者家里因为房间声学因素的影响，频响曲线会被改变得更厉害，频率响应失真越严重。有追求的，财力允许的发烧友会有一个独立的听音室，然后做好声学处理，甚至会借助音频处理器来修正频率响应曲线。

对于采用音频处理器来修正频响曲线，我相信很多学员都熟悉不过。它的原理就是提高，或者降低某一段频率的电平来改变扬声器的输出声压，用于补偿聆听区域的频响曲线。如果是提高电平来补偿，意味着扬声器的总谐波失真会提高，补偿程度越大，失真越大。音频处理器的均衡功能要慎用。

修正前的频率响应

修正后的频率响应

未完待续

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