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音響專業(yè)知識

音響器材怕振動,振動會影響音質(zhì),這是大家都明白的道理,對音響器材產(chǎn)生影響的振動源有驅(qū)動電動機(jī)、變壓器磁感應(yīng)、揚(yáng)聲器重放聲波等。為了避免振動對器材重放聲音的影響,除器材本身采取的避震、吸震措施外, 各種避震器材也就應(yīng)運(yùn)而生, 而且種類繁多,但大體上有硬質(zhì)角錐腳釘和軟性吸震墊兩大類(圖1–10), 都能進(jìn)一步消除振動對音響器材的影響。各種不同形狀、不同材料制作的避震器材通過傳導(dǎo)、隔離及吸收音響器材本身、承載體(地面或臺面)及聲波中某些頻率的振動,從而消除振動對聲音產(chǎn)生的影響。


  在自然界中,每種物體都有其固有的共振頻率,每種材料由于自身密度的不同,它們的固有共振頻率也不相同,對各振動頻率的傳導(dǎo)性能也就不同。所以對避震器材而言,選用制作材料的物理特性是至關(guān)重要的。目前制作避震器材的材料大致可分五種:


  ①高彈性系數(shù)低阻尼材料,如鋁合金、不銹鋼及陶瓷等,這種材料的峰形尖銳,在40Hz附近振動傳遞能力隨頻率變化而有大幅度變化, 在高頻時傳遞能力較軟性材料為高;


 ?、谥袕椥韵禂?shù)中阻尼材料, 如木材等,振動傳遞能力介于金屬和橡膠之間;


 ?、鄣蛷椥韵禂?shù)高阻尼材料, 如橡膠等,在200Hz附近振動的傳遞能力隨頻率而起伏不定;


 ?、艹蛷椥韵禂?shù)材料, 如海綿等,振動的傳遞能力隨頻率增高而穩(wěn)定下降,對頻率的變化影響不大,但對高頻振動不易傳遞;


  ⑤復(fù)合材料,如不銹鋼和橡膠等,對振動的傳遞能力兼有兩者之長。


  腳釘、腳架等都是利用適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)和幾何形狀,將音響器材外殼與承載體的接觸面減少到最小,造就一個聲學(xué)高阻抗區(qū),使產(chǎn)生隔離作用,或者說是將音響系統(tǒng)的振動“機(jī)械接地”。硬質(zhì)角錐腳釘除可將器材本身的振動導(dǎo)出, 還能把器材與外界的振動阻隔,使音響器材內(nèi)部及外部振動對音質(zhì)的影響得以減小。一個有效的避震腳釘必須在傳導(dǎo)振動的同時,將振動的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)掉。不同材料制作的角錐腳釘都有其固定的諧振頻率, 各具優(yōu)缺點(diǎn),這在使用時是應(yīng)加考慮的。


  吸震墊用以吸收器材的振動,因材料不同可分發(fā)泡墊、橡膠墊、塑料墊、絨毛墊等,為取得好的吸震效果,應(yīng)選擇能吸收造成主要干擾頻率段的吸震墊, 同時要對可聞頻率以下的超低頻(10Hz以下)予以吸收,以改善聲音的清晰度。吸震墊特別適于LP電唱盤、激光唱機(jī)使用,效果可謂立竿見影, 如激光唱機(jī)下放置吸震墊后,重播音質(zhì)會有明顯提高, 低音更緊 、聲像聚焦更好,人聲更清晰。不同材料制作的吸震墊對振動傳導(dǎo)的頻率及傳導(dǎo)速率均不同,這是選用的關(guān)鍵。如以厚重的石料作底, 再在其上放以軟質(zhì)吸震膠墊, 就能有更好效果。


  角錐和吸震墊組合使用,可兼收兩者之長, 硬質(zhì)的角錐使振動得到有效傳導(dǎo),當(dāng)振動傳導(dǎo)至吸震墊時, 由于高阻尼夾層材料分子間相互碰撞而將振動的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能, 振動的能量便不會積聚在錐體附近,而且利用不同材料具有不同的共振頻率,對不同頻率有不同阻尼特性,使這種組合能具有一個較寬頻帶的吸收和阻尼,從而收到更佳效果。


  關(guān)于角錐腳釘?shù)氖褂茫鶕?jù)多方經(jīng)驗,因為材料上每一點(diǎn)的振動幅度都不一樣,角錐放置在音響器材底部的位置前后移動時, 得到的效果就不一樣。通常角錐腳釘使用三枚, 以三角形放置,由實(shí)驗方法取得最佳位, 角錐腳釘?shù)男Ч约す獬獧C(jī)、音箱最明顯。


  在角錐腳釘尚未商品化時,音響愛好者常使用倒扣的高腳玻璃酒杯或鼓形大象棋子等置于器材之下, 作為避震之用,也可收到異曲同工的效果。


  音響器材避震通常可以歸結(jié)為兩種,一種是使用質(zhì)地堅實(shí)的木柜或金屬柜放置器材作承架, 另一種是利用腳釘、吸震墊或其它東西,將器材與承架,以及承架與地面作隔離。但音響器材的聲音特點(diǎn)是設(shè)計者所賦予,所以并不是每種器材都能適合使用各種避震器材,應(yīng)視實(shí)際情況而定采用何種避震方法。


  音響設(shè)備是為重播音樂服務(wù),調(diào)校等附件只是使效果有所改變,但不可能改變本質(zhì),要適可而止,不能本末倒置。

1、音箱與功率放大器配置不合理


    沒有經(jīng)驗的調(diào)音師會認(rèn)為,功率放大器的輸出功率太大,造成高音單元的損壞,其實(shí)不然。在專業(yè)場合下,揚(yáng)聲器一般可以承受3倍于額定功率的大信號沖擊,瞬時可承受5倍于額定功率的峰值沖擊而不會有問題的。因而,不是因意外強(qiáng)沖擊或話筒長時間嘯叫,而由功率放大器功率大而燒高音單元的情況是極少出現(xiàn)的。

    眾所周知,音箱內(nèi)有多個揚(yáng)聲器,揚(yáng)聲器所承受的功率, 按分頻點(diǎn)的不同進(jìn)行不同分配。


    音箱的額定功率,一般專業(yè)音箱標(biāo)明最大粉紅噪功率,也就是說,音箱的額定功率是指粉紅噪聲或?qū)掝l帶能承受的模擬信號功率。一只分頻點(diǎn)為1.6kHz、額定功率為100W的二分頻音箱,在額定功率時,低音單元可分配到78W的輸出功率,而高音單元僅分配到22W。因此,對該音箱施加100W的粉紅噪聲功率或普通節(jié)目信號功率,它可以承受;而用100W的單頻信號去測試時,無論高音和低音單元都有可能損壞。


  如果一只三分頻的音箱,中、高音的分頻點(diǎn)在4kHz,那么,高音單元的承受功率只有標(biāo)稱功率的5%。如果功率分配不當(dāng),就會很容易造成高音單元的損壞。


    在正常情況下,若輸入給音箱的信號加大1倍,高音頭的功率僅增加5W;但如果功率放大器的功率不足,致使信號過載出現(xiàn)削幅,高次諧波分量就會劇增。原為1kHz的正弦信號,在過載削幅接近方波時,就會在1kHz的正弦波外,產(chǎn)生大量的奇次諧波,如3kHz、5kHz等的正弦波能量,使信號中高音成分的比例大大增加,進(jìn)而造成信號中的高音頻譜能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超過高音單元所能承受的功率。即使此時的信號總功率還沒達(dá)到音箱的額定功率,但高音單元已經(jīng)過載而造成損壞。這種情況比信號短時過載,但不出現(xiàn)削幅更加危險。在信號不失真時,短時過載的1kHz信號,功率能量落在功率較大的低音單元上,不一定超過揚(yáng)聲器的短期最大功率,一般不會造成音箱功率分配的偏差而損壞揚(yáng)聲器單元。因而,正常使用條件下,功率放大器的額定輸出功率應(yīng)是音箱額定功率的2—3倍,才能保證在音箱的最大功率時功率放大器不造成失真。


2、分頻器使用不當(dāng)


  輸入端分頻點(diǎn)使用不當(dāng),或揚(yáng)聲器工作頻率范圍不合理也是導(dǎo)致高音單元損壞的一個原因。在使用分頻器時,應(yīng)嚴(yán)格按廠家提供的揚(yáng)聲器工作頻率范圍來合理的選擇分頻點(diǎn)。高音揚(yáng)聲器的分頻點(diǎn)如果選擇偏低,承受功率負(fù)擔(dān)過重,就很容易燒毀高音單元,中音號筒也是如此。


3、均衡器調(diào)試不當(dāng)


  均衡器的調(diào)整也是至關(guān)重要的。頻率均衡器是為了補(bǔ)償室內(nèi)聲場的各種缺陷和揚(yáng)聲器的各頻率不均勻而設(shè)置的,應(yīng)該用實(shí)際頻譜分析儀或用其它的儀器進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試后的傳輸頻率特性應(yīng)在一定范圍內(nèi)是比較平坦的。許多不具備音響知識的調(diào)音員隨意的進(jìn)行調(diào)試,甚至有相當(dāng)多的人,把均衡器的高頻和低頻部分提得過高,形成“V”字形。如果這些頻率與中音頻率相比被提升高于10dB(均衡器的調(diào)節(jié)量一般都在 12dB)的話,不僅均衡器造成的相位畸變要對音樂聲嚴(yán)重染色,同時,也極易造成音響高音單元燒毀,這類情況也是燒毀揚(yáng)聲器的主要原因。當(dāng)然,音響系統(tǒng)的設(shè)計要根據(jù)實(shí)際情況,如場地大小、用途、建聲條件等綜合考慮,要根據(jù)實(shí)際的使用條件來確定最大連續(xù)聲壓級,進(jìn)而確定音箱的最大SPL值。


4、音量的調(diào)節(jié)


  不少使用者把后級功放的衰減器置在-6dB、-10dB,即音量旋鈕的70%—80%,甚至一般的位置上,靠加大調(diào)音臺輸入來達(dá)到合適的音量,以為功率放大器留有余量,音箱就安全了,實(shí)際上這也是錯誤的。功率放大器的衰減旋鈕衰減的是輸入信號,若將功率放大器的輸入衰減6dB,也就意味著,要保持同等的音量,調(diào)音臺或前級必須多輸出6dB,電壓要高1倍,輸入的上動態(tài)余量,俗稱“頭頂空間”,就要被砍掉一半。這時,若有突發(fā)的大信號,就會早6dB使調(diào)音臺輸出過載,出現(xiàn)削幅波形。盡管功放沒有過載,但輸入的是削幅波形,高音分量過重,不但高音失真,高音單元也有可能燒壞。


  上述分析,可以使我們很清楚的了解到:音箱燒高音單元的一個重要原因,是功率放大器的功率太小,而不是太大。功率放大器送出的信號本聲就是削幅信號,導(dǎo)致?lián)p壞音箱。所以,在配置音響時,一定要建立正確的認(rèn)識,要用“大馬拉小車”的方案,防止功率放大器送出削幅信號而損壞高、中音揚(yáng)聲器單元。在進(jìn)行音響系統(tǒng)的設(shè)計時,功放與音響的設(shè)計功率要案上述原則進(jìn)行匹配,實(shí)際操作中各個環(huán)節(jié)的設(shè)備要運(yùn)用合理,才能做到既保護(hù)好設(shè)備,又能使音響系統(tǒng)達(dá)到最佳的效果。

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