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低音揚聲器
編輯低音揚聲器是一個技術術語揚聲器?驅動器設計成產生低頻50的聲音,通常赫茲到1000赫茲。該名稱來自狗吠的擬聲詞英語單詞“?woof ”(與用于再現高頻聲音的揚聲器的名稱相反,即高音揚聲器)。低音揚聲器最常見的設計是電動驅動器,該驅動器通常使用堅硬的紙盆,由環繞磁場的音圈驅動。
音圈通過粘合劑附著到揚聲器錐體的背面。音圈和磁鐵組成線性電動機。當電流流過音圈時,線圈會按照弗萊明(Fleming)的左手定律相對于框架移動,從而使線圈以類似于活塞的方式推動或拉動驅動錐。圓錐體的最終運動會在其移入和移出時產生聲波。
在普通聲壓級(SPL)下,大多數人都能聽到大約20 Hz的聲音。低音揚聲器通常用于覆蓋揚聲器頻率范圍的最低八度。在雙向揚聲器系統中,處理低頻的驅動器也必須覆蓋很大一部分中頻,通常高達2000至5000 Hz。這種驅動器通常稱為中低音揚聲器。自1990年代以來,僅在極低頻下設計的一種低音揚聲器(稱為次低音揚聲器)已廣泛用于家庭影院系統和PA系統中。增強低音響應;它們通常處理最低的兩個八度音程(即從低至20到80或120 Hz)。
低音揚聲器設計
編輯好的低音揚聲器設計需要將高保真度和可接受的效率有效地將低頻放大器信號轉換為機械的空氣運動,并且由于需要使用揚聲器箱體將圓錐運動耦合到空氣中,因此既輔助又復雜。如果做得好,低音揚聲器設計的許多其他問題(例如,線性偏移要求)將減少。
在大多數情況下,低音揚聲器及其外殼必須設計為可協同工作。通常,外殼的設計要適合所用揚聲器的特性。外殼的大小是要復制的最長波長(最低頻率)的函數,低音揚聲器外殼要比中頻和高頻所需的大得多。
甲選頻網絡,無論是無源或有源的,過濾器的頻帶由低音揚聲器和其他發言者來處理。通常,分頻器和揚聲器系統(包括低音揚聲器)可以將放大器提供的電信號轉換為相同波形的聲信號,而放大器和揚聲器之間沒有其他相互作用,盡管有時放大器和揚聲器與揚聲器一起設計向放大器提供失真校正負反饋。
低音揚聲器的設計和制造面臨許多挑戰。大多數情況與控制音盆的運動有關,因此,由音盆運動產生的聲波會??忠實地再現到低音揚聲器音圈的電信號。問題包括干凈地阻尼錐體而不會產生可聽見的失真,以使錐體不會繼續移動,在每個周期的瞬時輸入信號降為零時引起振鈴,以及管理失真低的高偏移(通常需要產生大聲聲音)。向放大器呈現出在所有頻率下都不太恒定的電阻抗也存在挑戰。
1932年,貝爾實驗室的Albert L. Thuras獲得了現已廣泛使用的低音反射音箱設計的早期版本。
動力處理
編輯低音揚聲器的重要規格是其額定功率,即低音揚聲器在不損壞的情況下可以處理的功率。額定功率不容易表征,許多制造商都引用了僅在非常短的時間內就不會損壞的峰值額定值。當揚聲器被推到極限時,低音揚聲器的功率額定值變得很重要:要求高輸出,放大器過載,異常信號(即非音樂信號),非常低的頻率(外殼幾乎沒有或沒有聲音負載)的應用(因此將是xxx的圓錐偏移)或放大器故障。在高音量情況下,低音揚聲器的音圈會發熱,增加其電阻,導致“功率壓縮”,這種情況是在延長的高功率活動后輸出聲音功率會降低。進一步的加熱會使音圈發生物理變形,從而導致劃傷,由于電線絕緣性能下降而引起的短路或其他電氣或機械損壞。突然的脈沖能量會熔化一部分音圈導線,從而導致開路和低音揚聲器失效;必要的級別將隨驅動程序特性而變化。在正常的聆聽級音樂應用中,低音揚聲器的額定功率通常不重要。對于高頻驅動器而言,它仍然很重要。
揚聲器驅動器中有三種功率處理類型,包括低音揚聲器:熱、電(均在上面介紹)和機械。當圓錐偏移擴展到xxx極限時,達到了機械功率處理極限。當相當高的功率水平饋入低音揚聲器的時間過長時,即使在任何時候都沒有超過機械極限,也可能達到熱功率處理極限。施加到音圈的大部分能量都轉化為熱量,而不是聲音。所有的熱量最終都傳遞給極靴,其余的磁體結構和框架。熱量最終通過低音揚聲器結構散發到周圍的空氣中。一些驅動程序包括更好的冷卻規定(例如,排氣磁極片、專用的導熱結構),以降低運行期間線圈/磁鐵/機架溫度的升高,特別是在高功率條件下。如果與發聲的能力相比,對音圈施加的功率過多,則最終將超過最高安全溫度。膠粘劑可能熔化,音圈形成器可能熔化或變形,或者隔離音圈的絕緣層繞組可能會失效。這些事件中的每一個都會損壞低音揚聲器,可能超出可用性。
用于公共廣播系統(PA)和儀表放大器的低音揚聲器化妝應用與家用音頻低音揚聲器類似,不同之處在于它們通常設計得更堅固。通常,設計差異包括:專為重復運輸和處理而設計的機殼,更大的低音揚聲器音盆以允許更高的聲壓級,更堅固的音圈以承受更高的功率以及更高的懸掛剛度。通常,在PA /樂器應用中使用的家用低音揚聲器可能比PA /樂器低音揚聲器更快地出現故障。另一方面,在家庭音頻應用中的PA /樂器低音揚聲器將不會具有相同的性能質量,尤其是在小音量的情況下。由于這些差異,PA低音揚聲器將不會產生相同的可聽高保真度,這是高質量家庭音頻的目標。
PA系統低音揚聲器通常具有高效率和高功率處理能力。以合理的成本獲得高效率的權衡通常是相對較低的偏移能力(即,無法“移入”和移出許多家用低音揚聲器),因為它們是用于號角或大型反射罩的。它們通常也不適合擴展低音響應,因為低頻響應的最后一個八度會xxx增加尺寸和費用,并且在PA應用中嘗試高電平越來越不經濟。家用立體聲低音揚聲器由于使用的音量較小,因此可能能夠處理非常低的頻率。因此,大多數PA低音揚聲器都不適合用于高質量高保真家庭應用,反之亦然。
頻率范圍
編輯在普通聲壓級下,大多數人可以聽到大約20 Hz的聲音。為準確再現最低音,低音揚聲器或一組低音揚聲器必須移動適當量的空氣?-?在低頻下,這項任務變得更加困難。房間越大,為了產生低頻所需的聲功率,低音揚聲器的移動將不得不排出的空氣越多。
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