耳機音響的基本知識

音響與耳機的基本知識

阻抗與阻尼系數(shù)

阻抗：它是指揚聲器輸入信號的電壓與電流的比值。音箱的輸入阻抗一般分為高阻抗和低阻抗兩類，高于16Ω的是高阻抗，低于8Ω的是低阻抗，音箱的標準阻抗是8Ω。

在功放與輸出功率相同的情況下，低阻抗的音箱可以獲得較大的輸出功率，但是阻抗太低了又會造成欠阻尼和低音劣化等現(xiàn)象。所以這項指標雖然與音箱的性能無關(guān)，但最好還是不要購買低阻抗的音箱，推薦值是標準的8Ω。耳機的阻抗一般是高阻抗的——32Ω很常見。功放的阻抗一般可標為等值阻抗，比如4Ω下130W的輸出，大概相當于等值的80W的輸出。

阻尼系數(shù)：是指放大器的額定負載(揚聲器)阻抗與功率放大器實際阻抗的比值。阻尼系數(shù)大表示功率放大器的輸出電阻小，阻尼系數(shù)是放大器在信號消失后控制揚聲器錐體運動的能力。具有高阻尼系數(shù)的放大器，對于揚聲器更象一個短路，在信號終止時能減小其振動。 功率放大器的輸出阻抗會直接影響揚聲器系統(tǒng)的低頻Q值，從而影響系統(tǒng)的低頻特性。揚

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聲器系統(tǒng)的Q值不宜過高，一般在0．5～l范圍內(nèi)較好，功率放大器的輸出阻抗是使低頻Q值上升的因素，所以一般希望功率放大器的輸出阻抗小、阻尼系數(shù)大為好。阻尼系數(shù)一般在幾十到幾百之間，優(yōu)質(zhì)專業(yè)功率放大器的阻尼系數(shù)可高達200以上。

音箱 : 揚聲器材質(zhì)與尺寸

低檔塑料音箱因其箱體單薄、無法克服諧振，無音質(zhì)可言(也有部分設(shè)計好的塑料音箱要遠遠好于劣質(zhì)的木質(zhì)音箱)；木制音箱降低了箱體諧振所造成的音染，音質(zhì)普遍好于塑料音箱。 通常多媒體音箱都是雙單元二分頻設(shè)計，一個較小的揚聲器負責中高音的輸出，而另一個較大的揚聲器負責中低音的輸出。

挑選音箱應考慮這兩個喇叭的材質(zhì)：多媒體有源音箱的高音單元現(xiàn)以軟球頂為主(此外還有用于模擬音源的鈦膜球頂?shù)?，它與數(shù)字音源相配合能減少高頻信號的生硬感，給人以溫柔、光滑、細膩的感覺。多媒體音箱現(xiàn)以質(zhì)量較好的絲膜和成本較低的PV膜等軟球頂?shù)木佣唷?/p>

低音單元它決定了音箱的聲音的特點，選擇起來相對重要一些，最常見的有以下幾種：紙盆，又有敷膠紙盆、紙基羊毛盆、緊壓制盆等幾種。

紙盆音色自然、廉價、較好的剛性、材質(zhì)較輕靈敏度高，缺點是防潮性差、制造時一致性難以控制，但頂級HiFi系統(tǒng)中用紙盆制造的比比皆是，因為聲音輸出非常平均，還原性好。

防彈布，有較寬的頻響與較低的失真，是酷愛強勁低音者之首選，缺點是成本高、制作工藝復雜、靈敏度不高輕音樂效果不甚佳。

羊毛編織盆，質(zhì)地較軟，它對柔和音樂與輕音樂的表現(xiàn)十分優(yōu)異，但是低音效果不佳，缺乏力度與震撼力。

PP(聚丙烯)盆，它廣泛流行于高檔音箱中，一致性好失真低，各方面表現(xiàn)都可圈可點。此外還有像纖維類振膜和復合材料振膜等由于價格高昂極少應用于普及型音箱中。

揚聲器尺寸自然是越大越好，大口徑的低音揚聲器能在低頻部分有更好的表現(xiàn)，這是在選購之中可以挑選的。用高性能的揚聲器制造的音箱意味著有更低的瞬態(tài)失真和更好的音質(zhì)。普通多媒體音箱低音揚聲器的喇叭多為3～5英寸之間。用高性能的揚聲器制造的音箱也意味著有更低的瞬態(tài)失真和更好的音質(zhì)。

有源和無源

有源音箱（Ａｃｔｉｖｅ Ｓｐｅａｋｅｒ）又稱為“主動式音箱”。通常是指帶有功率放大器的音箱，如多媒體電腦音箱、有源超低音箱，以及一些新型的家庭影院有源音箱等。有源音箱由于內(nèi)置了功放電路，使用者不必考慮與放大器匹配的問題，同時也便于用較低電平的音頻信號直接驅(qū)動。

此外，還有一些專業(yè)用內(nèi)置功放電路的錄音監(jiān)聽音箱和采用內(nèi)置電子分頻電路和放大器的電子分頻音箱也可歸入有源音箱范疇。

無源音箱（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｓｐｅａｋｅｒ）又稱為“被動式音箱”。無源音箱即是我們通常采用的，內(nèi)部不帶功放電路的普通音箱。無源音箱雖不帶放大器，但常常帶有分頻網(wǎng)絡(luò)和阻抗補償電路等。

有源音箱通常標注了內(nèi)置放大器的輸出功率、輸入阻抗和輸入信號電平等參數(shù)。有源超低音箱則還標注了輸入信號的頻率特性（如全頻帶信號還是低頻信號）、低通濾波器特性等參數(shù)。無源音箱一般標注阻抗、功率、頻率范圍等參數(shù)。

音箱所支持的聲道數(shù)是衡量音箱檔次的重要指標之一，從單聲道到最新的環(huán)繞立體聲，下面一一詳細介紹：

聲道數(shù)

1.單聲道

單聲道是比較原始的聲音復制形式，早期的聲卡采用的比較普遍。當通過兩個揚聲器回放單聲道信息的時候，我們可以明顯感覺到聲音是從兩個音箱中間傳遞到我們耳朵里的。這種缺乏位置感的錄制方式用現(xiàn)在的眼光看自然是很落后的，但在聲卡剛剛起步時，已經(jīng)是非常先進的技術(shù)了。

2.立體聲

單聲道缺乏對聲音的位置定位，而立體聲技術(shù)則徹底改變了這一狀況。聲音在錄制過程中被分配到兩個獨立的聲道，從而達到了很好的聲音定位效果。這種技術(shù)在音樂欣賞中顯得

尤為有用，聽眾可以清晰地分辨出各種樂器來自的方向，從而使音樂更富想象力，更加接近于臨場感受。立體聲技術(shù)廣泛運用于自Sound Blaster Pro以后的大量聲卡，成為了影響深遠的一個音頻標準。時至今日，立體聲依然是許多產(chǎn)品遵循的技術(shù)標準。

3.準立體聲

準立體聲聲卡的基本概念就是：在錄制聲音的時候采用單聲道，而放音有時是立體聲，有時是單聲道。采用這種技術(shù)的聲卡也曾在市面上流行過一段時間，但現(xiàn)在已經(jīng)銷聲匿跡了。

4.四聲道環(huán)繞

人們的欲望是無止境的，立體聲雖然滿足了人們對左右聲道位置感體驗的要求，但是隨著技術(shù)的進一步發(fā)展，大家逐漸發(fā)現(xiàn)雙聲道已經(jīng)越來越不能滿足我們的需求。由于PCI聲卡的出現(xiàn)帶來了許多新的技術(shù)，其中發(fā)展最為神速的當數(shù)三維音效。三維音效的主旨是為人們帶來一個虛擬的聲音環(huán)境，通過特殊的HRTF技術(shù)營造一個趨于真實的聲場，從而獲得更好的游戲聽覺效果和聲場定位。而要達到好的效果，僅僅依靠兩個音箱是遠遠不夠的，所以立體聲技術(shù)在三維音效面前就顯得捉襟見肘了，但四聲道環(huán)繞音頻技術(shù)則很好的解決了這一問題。

四聲道環(huán)繞規(guī)定了4個發(fā)音點：前左、前右，后左、后右，聽眾則被包圍在這中間。同時還建議增加一個低音音箱，以加強對低頻信號的回放處理(這也就是如今4.1聲道音箱系統(tǒng)廣泛流行的原因)。就整體效果而言，四聲道系統(tǒng)可以為聽眾帶來來自多個不同方向的聲音環(huán)繞，可以獲得身臨各種不同環(huán)境的聽覺感受，給用戶以全新的體驗。如今四聲道技術(shù)已經(jīng)廣泛融入于各類中高檔音箱的設(shè)計中，成為未來發(fā)展的主流趨勢。

5.5.1聲道

5.1聲道已廣泛運用于各類傳統(tǒng)影院和家庭影院中，一些比較知名的聲音錄制壓縮格式，譬如杜比AC-3（Dolby Digital）、DTS等都是以5.1聲音系統(tǒng)為技術(shù)藍本的。其實5.1聲音系統(tǒng)來源于4.1環(huán)繞，不同之處在于它增加了一個中置單元。這個中置單元負責傳送低于80Hz的聲音信號，在欣賞影片時有利于加強人聲，把對話集中在整個聲場的中部，以增加整體效果。相信每一個真正體驗過Dolby AC-3音效的朋友都會為5.1聲道所折服。

千萬不要以為5.1已經(jīng)是環(huán)繞立體聲的頂峰了，更強大的7.1系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了。它在5.1的基礎(chǔ)上又增加了中左和中右兩個發(fā)音點，以求達到更加完美的境界。由于成本比較高，沒有廣泛普及。

音箱 : 頻率范圍/頻率響應

前者是指音響系統(tǒng)能夠回放的最低有效回放頻率與最高有效回放頻率之間的范圍；后者是指將一個以恒電壓輸出的音頻信號與系統(tǒng)相連接時，音箱產(chǎn)生的聲壓隨頻率的變化而發(fā)生增大或衰減、相位隨頻率而發(fā)生變化的現(xiàn)象，這種聲壓和相位與頻率的相關(guān)聯(lián)的變化關(guān)系(變化量)稱為頻率響應，單位分貝(dB)。

音響系統(tǒng)的頻率特性常用分貝刻度的縱坐標表示功率和用對數(shù)刻度的橫坐標表示頻率的頻率響應曲線來描述。當聲音功率比正常功率低3dB時，這個功率點稱為頻率響應的高頻截止點和低頻截止點。高頻截止點與低頻截止點之間的頻率，即為該設(shè)備的頻率響應；聲壓與相位滯后隨頻率變化的曲線分別叫作“幅頻特性”和“相頻特性”，合稱“頻率特性”。這是考察音箱性能優(yōu)劣的一個重要指標，它與音箱的性能和價位有著直接的關(guān)系，其分貝值越小說明音箱的頻響曲線越平坦、失真越小、性能越高。如：一音箱頻響為60Hz～18kHz ＋/－ 3dB。這兩個概念有時并不區(qū)分，就叫作頻響。

從理論上講，20～20000Hz的頻率響應足夠了。低于20Hz的聲音，雖聽不到但人的其它感覺器官卻能覺察，也就是能感覺到所謂的低音力度，因此為了完美地播放各種樂器和語言信號，放大器要實現(xiàn)高保真目標，才能將音調(diào)的各次諧波均重放出來。所以應將放大器的頻帶擴展，下限延伸到20Hz以下，上限應提高到20000Hz以上。對于信號源(收音頭、錄音座和激光唱機等)頻率響應的表示方法有所不同。例如歐洲廣播聯(lián)盟規(guī)定的調(diào)頻立體聲廣播的頻率響應為40～15000Hz時十／—2dB，國際電工委員會對錄音座規(guī)定的頻率響應最低指標：40～12500Hz時十／—2．5十／—4．5dB(普通帶)，實際能達到的指標都明顯高于此數(shù)值。CD機的頻率響應上限為20000Hz，低頻端可做到很低，只有幾個赫茲，這是CD機放音質(zhì)量好的原因之一。

但是，構(gòu)成聲音的諧波成分是非常復雜的，并非頻率范圍越寬聲音就好聽，不過這對于中低檔的多媒體音箱來講還是基本正確的。在標注頻率響應中我們通常都會看到有“系統(tǒng)頻響”和“放大器頻響”這兩個名詞，要知道“系統(tǒng)頻響”總是要比“放大器頻響”的范圍小，所以只標注“放大器頻響”則沒有任何意義，這只是用來蒙騙一些不知情的消費者的�，F(xiàn)在的音箱廠家對系統(tǒng)頻響普遍標注的范圍過大，高頻部分差的還不是很多，但在低音端標注的極為不真實，國外的名牌HiFi(高保真)音箱也不過標注4、50Hz左右，而國內(nèi)兩三百的木質(zhì)普通音箱居然也敢標注這個數(shù)據(jù)，所以敬告大家低頻段聲音一定要耳聽為真，不要輕易相信宣傳單上的數(shù)值。

多媒體音箱中的音樂是以播放MP3或CD的音樂、歌曲、游戲的音效、背景音樂以及影片中的人聲與環(huán)境音效為主的，這些聲音是以中高音為多，所以在挑選多媒體音箱時應該更看中它在中高頻段聲音的表現(xiàn)能力，而不是低頻段。若真的追求影院效果，那么一只夠勁的低音炮才能夠滿足需求。

信噪比

指音箱回放的正常聲音信號與無信號時噪聲信號(功率)的比值。用dB表示。例如，某音箱的信噪比為80dB，即輸出信號功率比噪音功率大80dB。信噪比數(shù)值越高，噪音越小。 國際電工委員會對信噪比的最低要求是前置放大器大于等于63dB，后級放大器大于等于86dB，合并式放大器大于等于63dB。合并式放大器信噪比的最佳值應大于90dB，CD機的信噪比可達90dB以上，高檔的更可達l10dB以上。信噪比低時，小信號輸入時噪音嚴重，整個音域的聲音明顯感覺是混濁不清，所以信噪比低于80dB的音箱不建議購買，而低音炮70dB的低音炮同樣原因不建議購買。

音箱材質(zhì)

現(xiàn)在市面上常見的電腦音箱主要有塑料和木質(zhì)兩類。

其中兩種不同的材質(zhì)都有自己的優(yōu)點，塑料的優(yōu)點是加工容易，外型可以做得比較好看，在大批量的生產(chǎn)中可以做得很低的成本。但也不意味著塑料就是低檔的代名詞，像一些國外知名的品牌，在高檔產(chǎn)品中也使用塑料材質(zhì)，也能出不錯的音色。不過國內(nèi)的廠家在塑料材質(zhì)的密度和加工工藝等指標還夠理想，一般都是把塑料箱體用在中低檔產(chǎn)品。

現(xiàn)在的木質(zhì)音箱中低價位的大多是采用的是中密板做為箱體材質(zhì)的，而高價位才是大多采用的真正的純木板做為箱體材料的，要避免箱體諧振和密封性，保證箱體木板的厚度，木板之間結(jié)合緊密程度都是影響音質(zhì)的關(guān)鍵因素。

功率

音箱音質(zhì)的好壞和功率沒有直接的關(guān)系。功率決定的是音箱所能發(fā)出的最大聲強，感覺上就是音箱發(fā)出的聲音能有多大的震撼力。

根據(jù)國際標準，功率有兩種標注方法：額定功率(RMS：正弦波均方根)與瞬間峰值功率(PMPO功率)。前者是指在額定范圍內(nèi)驅(qū)動一個8Ω揚聲器規(guī)定了波形持續(xù)模擬信號，在有一定間隔并重復一定次數(shù)后，揚聲器不發(fā)生任何損壞的最大電功率；后者是指揚聲器短時間所能承受的最大功率。美國聯(lián)邦貿(mào)易委員會于1974年規(guī)定了功率的定標標準：以兩個聲道驅(qū)動一個8Ω揚聲器負載，在20～20000Hz范圍內(nèi)諧波失真小于1％時測得的有效瓦數(shù)，即為放大器的輸出功率，其標示功率就是額定輸出功率。通常商家為了迎合消費者心理，標出的是瞬間(峰值)功率，一般是額定功率的8倍左右。所以在選購多媒體音箱時要以額定功率為準。

音箱的功率由功率放大器芯片的功率和電源變壓器的功率兩者主要決定，考慮到其他一些因素，可以算出如果變壓器的額定功率是100W的話，它實際能順利帶動的功放芯片的功

率要在45W以下，所以通過算音箱變壓器與功放的功率關(guān)系也可以驗證音箱的實際額定功率是否能達到標稱值。

音箱的功率不是越大越好，適用就是最好的，對于普通家庭用戶的20平米左右的房間來說，真正意義上的60W功率(指音箱的有效輸出功率30W x 2)是足夠的了，但功放的儲備功率越大越好，最好為實際輸出功率的2倍以上。比如音箱輸出為30W，則功放的能力最好大于60W，對于HiFi系統(tǒng)，驅(qū)動音箱的功放功率都很大。

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