

不要小瞧了音盆材質(zhì),它或決定了整個(gè)音響的音質(zhì)!
我們知道,在揚(yáng)聲器中,音圈接通音頻信號(hào)后會(huì)在磁場(chǎng)中產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng),音圈是固定在音盆上的,音圈的震動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)音盆的震動(dòng),音盆震動(dòng)迫使空氣發(fā)生震動(dòng),從而發(fā)出聲音。故,音盆是揚(yáng)聲器的重要組成部分,音盆材質(zhì)不同,音質(zhì)也有差異。
音盆分
音盆分
我們知道,在揚(yáng)聲器中,音圈接通音頻信號(hào)后會(huì)在磁場(chǎng)中產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng),音圈是固定在音盆上的,音圈的震動(dòng)同時(shí)帶動(dòng)音盆的震動(dòng),音盆震動(dòng)迫使空氣發(fā)生震動(dòng),從而發(fā)出聲音。故,音盆是揚(yáng)聲器的重要組成部分,音盆材質(zhì)不同,音質(zhì)也有差異。
音盆分類及特點(diǎn)
目前市場(chǎng)上的喇叭音盆大體可分為以下幾類:
1、紙盆:紙盆易與其他材料融合,所以又有敷膠紙盆、緊壓紙盆等幾種。紙盆雖成本低,但其音色表現(xiàn)好,靈敏度高。所以紙盆應(yīng)用最為廣泛。
2、PP盆:聚丙烯盆失真低,擅長(zhǎng)表現(xiàn)各種音樂,造價(jià)高。
3、羊毛盆:采用羊毛做音盆,具有良好的柔韌性,擅長(zhǎng)表現(xiàn)輕音樂。
4、防彈布盆:防彈布盆的喇叭頻響范圍廣,適合喜歡強(qiáng)勁低音的音樂愛好者。但其成本高,制作難度大。
5、陶瓷盆:擅長(zhǎng)表現(xiàn)人聲,古典音樂,音色細(xì)膩,動(dòng)態(tài)性能好。
6、金屬盆:加入鋁、鎂等金屬元素,剛性強(qiáng)。喇叭瞬間爆發(fā)力強(qiáng),適合動(dòng)感強(qiáng)勁的音樂。
音盆材質(zhì)解析
1.紙質(zhì)材料
紙質(zhì)材料是傳統(tǒng)制造音盆的材料,常被誤認(rèn)為是過時(shí)技術(shù),不適于高性能揚(yáng)聲器使用。紙質(zhì)音盆易加工成各種形狀,而不需要復(fù)雜昂貴的模具,而且其機(jī)械性能在很寬的有效范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。然而,不經(jīng)處理的紙質(zhì)音盆對(duì)環(huán)境(尤其是濕度)非常敏感。環(huán)境濕度變化時(shí),紙質(zhì)內(nèi)水分會(huì)隨之改變,導(dǎo)致胴體質(zhì)量和楊氏模量等參數(shù)的變化。
另外,雖然有可能加工出剛性足夠的音盆,獲得延伸的頻響范圍,紙質(zhì)的本身的內(nèi)損耗卻不足以獲得平滑的滾降。還有,紙質(zhì)生產(chǎn)時(shí)的偏差較大,不利于批量產(chǎn)品的一致性。應(yīng)用多種表面處理方法可以克服以上兩個(gè)不足,如上乳膠或PVA聚乙烯醇-based涂層,浸漬。這些涂層有利于將音盆與周圍環(huán)境隔離,同時(shí)增加了傳輸損耗,因此,能平滑高段頻率響應(yīng)。
紙漿中加入碳纖維等別的纖維改善音盆特性(注意:一些紙質(zhì)音盆的涂層處理主要目的是美觀,使用的某些故弄玄虛材料對(duì)揚(yáng)聲器聲性能的改善也許不會(huì)起作用)。通過嚴(yán)格的過程控制及選料,紙質(zhì)生產(chǎn)的不一致性會(huì)有改善。相同的紙漿,內(nèi)部構(gòu)造也因抄紙方法、脫水、干燥方法等完全不同,物理常數(shù)隨之變化。抄紙方式的自然落下式與強(qiáng)制吸收式,即使胴體的質(zhì)量相同,厚度和密度也不同,前法的厚度大而密度小,楊氏模量小,內(nèi)部損耗增加;后者的傾向則相反。紙漿錐體沿用半世紀(jì)以上的理由在于纖維種類豐富與可自由控制的內(nèi)部結(jié)構(gòu),其他塑料皮或金屬箔沒有自由度,只有改變形狀。盡管紙質(zhì)材料表面看來像是低技術(shù)材料,可經(jīng)過適當(dāng)加工的紙質(zhì)音盆,卻能同時(shí)獲得良好的帶寬及平滑的響應(yīng),完全可與高科技材料媲美。專家在不斷研究新型紙質(zhì)音盆的配方,加工及表面處理方法。不要奇怪,基于便宜,老式紙質(zhì)材料的音盆技術(shù)會(huì)有最新突破,重?zé)ㄉ鷻C(jī)。
2.聚丙烯類材料(也叫PP,CD等)
1976年BBC開發(fā)了這種材料。因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的內(nèi)阻尼,設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)木郾﹩卧獰o須作任何均衡,就可以在工作區(qū)獲得平坦的響應(yīng),效率也較高。聚丙烯類材料大概是音盆應(yīng)用最為常見的材料了。許多聲稱為聚丙烯材料所制的音盆,實(shí)際上還會(huì)摻雜有機(jī)物和其它填充料(例如:碳纖和Kevlar)。填充料可控制成本,還能改變材料的機(jī)械特性。聚丙烯音盆固有阻尼好,因此只要頻帶要求不是很寬,實(shí)現(xiàn)平滑響應(yīng)就沒問題。另外其對(duì)環(huán)境濕度也不敏感。容易實(shí)現(xiàn)材料本身及其加工工藝的嚴(yán)格公差控制。事實(shí)上,因?yàn)槠浞€(wěn)定可靠的特性,聚丙烯類材料是許多研究者進(jìn)行揚(yáng)聲器FEA分析的首選材料。聚丙烯類材料不易粘合,因此早時(shí)并不得以認(rèn)可。現(xiàn)代先進(jìn)的粘著技術(shù)(80年代初)已完全解決了這難題。
現(xiàn)在,從廉價(jià)的組合音響到一流的貴族音響ProAC Response 3和Hales System 2簽名版的各種揚(yáng)聲器都使用聚丙烯單元,此類單元的最終品質(zhì)主要取決于錐盆的形狀以及聚丙烯配方中的添加材料。優(yōu)點(diǎn):如果設(shè)計(jì)正確,可以獲得平坦的響應(yīng),很低的聲染色,良好的脈沖響應(yīng),分頻器可以很簡(jiǎn)單,效率高,分割振動(dòng)出現(xiàn)緩慢。優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品可以做到與最好的紙盆相當(dāng)?shù)耐该鞫取H秉c(diǎn):并不是說使用聚丙烯類材料就不會(huì)有其它問題了。雖然沒有大量論文發(fā)表(起碼我不知道),可有人認(rèn)為聚丙烯單元展示了可以聽得出的粘滯或像粘滯的表現(xiàn)(粘滯為一非線性現(xiàn)象,體現(xiàn)為本是恒定的系統(tǒng)參數(shù)會(huì)受系統(tǒng)最近歷史影響而變化。)普遍認(rèn)為磁滯是由塑膠材料的黏彈性蠕變引起的(黏彈性蠕變是指塑膠材料在壓力下會(huì)慢速擴(kuò)張。該過程可能為線性,也可能為非線性,取決于材料內(nèi)損耗)。我的一位尊敬同仁認(rèn)為磁滯是由音圈骨架與音盆間的接著處引起的。他認(rèn)為音圈產(chǎn)生熱量,經(jīng)音圈架擴(kuò)散,會(huì)軟化塑料音盆或接著處的粘合劑,軟化程度取決于音圈散逸的熱量。因此很多聚丙烯中低音的解析力不能與流行的金屬球頂高音很好的匹配。盡管存在著實(shí)際上或是想象出的問題,聚丙烯類材料憑其良好的高頻響應(yīng)及性能的一致性,在高性能的揚(yáng)聲器系統(tǒng)應(yīng)用中還是很受歡迎的。
3.含樹脂的高強(qiáng)度機(jī)織纖維
多數(shù)碳纖,玻纖和Kevlar音盆屬此類。該類音盆由纖維織布與環(huán)氧或類似樹脂粘結(jié)而成。纖維本身有極高的抗拉強(qiáng)度,植入適量的樹脂,材料硬性就會(huì)相當(dāng)大。無疑,編織音盆頻帶擴(kuò)展了。然而,頻響的平滑性會(huì)受到影響,因?yàn)閮?nèi)損耗很低。有人認(rèn)為,纖維的無規(guī)則取向有利于抑制音盆駐波,從而使頻響平滑。憑經(jīng)驗(yàn),這方法對(duì)高頻響應(yīng)效果不大,試驗(yàn)測(cè)試的揚(yáng)聲器,高頻響應(yīng)都很不平滑。即使最好的KEVLAR、碳纖維也至少在工作區(qū)的上段出現(xiàn)一個(gè)高Q峰值,一般在人耳最敏感的3-5KHZ。其他剛性單元如金屬音盆也是如此,這將導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間聆聽的疲勞和聲場(chǎng)透視的壓縮感(隱蔽效應(yīng))。
許多揚(yáng)聲器生產(chǎn)廠家一直在嘗試改善簡(jiǎn)單編織纖維音盆的基本結(jié)構(gòu)。一廠家采用兩層Kevlar纖維片與一樹脂片及小硅球粘著而成的復(fù)合體。編織纖維音盆不太可能有粘滯現(xiàn)象(折環(huán)與彈波,甚至磁路系統(tǒng)可能仍會(huì)有,但這屬另一問題。)對(duì)于寬頻類應(yīng)用,編織纖維可能不是首選材料,但其固有的硬性及不易產(chǎn)生遲滯的特性,使之很適合于低頻應(yīng)用。此外,編織纖維對(duì)環(huán)境不敏感,熱穩(wěn)定性也好,受直射光/熱(如太陽(yáng))影響較小。因此,特別適合于汽車音響及戶外音響應(yīng)用。
4.金屬類材料
金屬材料為最近興起的一種錐體體材料。到目前為止所討論過的材料中,金屬類的阻尼最小,因此高頻區(qū)峰值極大,6.5寸揚(yáng)聲器在5kHz峰值達(dá)12dB很常見。然而,在首次分割振動(dòng)以下,金屬音盆性能很好,這是其受歡迎的主要之處。最常見的金屬音圈是鋁(及其合金)和鎂。若有可能應(yīng)用多種成形及表面處理技術(shù)對(duì)金屬材料進(jìn)行加工,高性能金屬音盆揚(yáng)聲器的出現(xiàn)并不難以想像。然而,即使采用了最好的分頻器設(shè)計(jì),當(dāng)前金屬音盆的高頻段也很不理想,因此不適合全頻帶系統(tǒng)應(yīng)用。
5.其它材料
音盆分類及特點(diǎn)
目前市場(chǎng)上的喇叭音盆大體可分為以下幾類:
1、紙盆:紙盆易與其他材料融合,所以又有敷膠紙盆、緊壓紙盆等幾種。紙盆雖成本低,但其音色表現(xiàn)好,靈敏度高。所以紙盆應(yīng)用最為廣泛。
2、PP盆:聚丙烯盆失真低,擅長(zhǎng)表現(xiàn)各種音樂,造價(jià)高。
3、羊毛盆:采用羊毛做音盆,具有良好的柔韌性,擅長(zhǎng)表現(xiàn)輕音樂。
4、防彈布盆:防彈布盆的喇叭頻響范圍廣,適合喜歡強(qiáng)勁低音的音樂愛好者。但其成本高,制作難度大。
5、陶瓷盆:擅長(zhǎng)表現(xiàn)人聲,古典音樂,音色細(xì)膩,動(dòng)態(tài)性能好。
6、金屬盆:加入鋁、鎂等金屬元素,剛性強(qiáng)。喇叭瞬間爆發(fā)力強(qiáng),適合動(dòng)感強(qiáng)勁的音樂。
音盆材質(zhì)解析
1.紙質(zhì)材料
紙質(zhì)材料是傳統(tǒng)制造音盆的材料,常被誤認(rèn)為是過時(shí)技術(shù),不適于高性能揚(yáng)聲器使用。紙質(zhì)音盆易加工成各種形狀,而不需要復(fù)雜昂貴的模具,而且其機(jī)械性能在很寬的有效范圍內(nèi)可調(diào)節(jié)。然而,不經(jīng)處理的紙質(zhì)音盆對(duì)環(huán)境(尤其是濕度)非常敏感。環(huán)境濕度變化時(shí),紙質(zhì)內(nèi)水分會(huì)隨之改變,導(dǎo)致胴體質(zhì)量和楊氏模量等參數(shù)的變化。
另外,雖然有可能加工出剛性足夠的音盆,獲得延伸的頻響范圍,紙質(zhì)的本身的內(nèi)損耗卻不足以獲得平滑的滾降。還有,紙質(zhì)生產(chǎn)時(shí)的偏差較大,不利于批量產(chǎn)品的一致性。應(yīng)用多種表面處理方法可以克服以上兩個(gè)不足,如上乳膠或PVA聚乙烯醇-based涂層,浸漬。這些涂層有利于將音盆與周圍環(huán)境隔離,同時(shí)增加了傳輸損耗,因此,能平滑高段頻率響應(yīng)。
紙漿中加入碳纖維等別的纖維改善音盆特性(注意:一些紙質(zhì)音盆的涂層處理主要目的是美觀,使用的某些故弄玄虛材料對(duì)揚(yáng)聲器聲性能的改善也許不會(huì)起作用)。通過嚴(yán)格的過程控制及選料,紙質(zhì)生產(chǎn)的不一致性會(huì)有改善。相同的紙漿,內(nèi)部構(gòu)造也因抄紙方法、脫水、干燥方法等完全不同,物理常數(shù)隨之變化。抄紙方式的自然落下式與強(qiáng)制吸收式,即使胴體的質(zhì)量相同,厚度和密度也不同,前法的厚度大而密度小,楊氏模量小,內(nèi)部損耗增加;后者的傾向則相反。紙漿錐體沿用半世紀(jì)以上的理由在于纖維種類豐富與可自由控制的內(nèi)部結(jié)構(gòu),其他塑料皮或金屬箔沒有自由度,只有改變形狀。盡管紙質(zhì)材料表面看來像是低技術(shù)材料,可經(jīng)過適當(dāng)加工的紙質(zhì)音盆,卻能同時(shí)獲得良好的帶寬及平滑的響應(yīng),完全可與高科技材料媲美。專家在不斷研究新型紙質(zhì)音盆的配方,加工及表面處理方法。不要奇怪,基于便宜,老式紙質(zhì)材料的音盆技術(shù)會(huì)有最新突破,重?zé)ㄉ鷻C(jī)。
2.聚丙烯類材料(也叫PP,CD等)
1976年BBC開發(fā)了這種材料。因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的內(nèi)阻尼,設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)木郾﹩卧獰o須作任何均衡,就可以在工作區(qū)獲得平坦的響應(yīng),效率也較高。聚丙烯類材料大概是音盆應(yīng)用最為常見的材料了。許多聲稱為聚丙烯材料所制的音盆,實(shí)際上還會(huì)摻雜有機(jī)物和其它填充料(例如:碳纖和Kevlar)。填充料可控制成本,還能改變材料的機(jī)械特性。聚丙烯音盆固有阻尼好,因此只要頻帶要求不是很寬,實(shí)現(xiàn)平滑響應(yīng)就沒問題。另外其對(duì)環(huán)境濕度也不敏感。容易實(shí)現(xiàn)材料本身及其加工工藝的嚴(yán)格公差控制。事實(shí)上,因?yàn)槠浞€(wěn)定可靠的特性,聚丙烯類材料是許多研究者進(jìn)行揚(yáng)聲器FEA分析的首選材料。聚丙烯類材料不易粘合,因此早時(shí)并不得以認(rèn)可。現(xiàn)代先進(jìn)的粘著技術(shù)(80年代初)已完全解決了這難題。
現(xiàn)在,從廉價(jià)的組合音響到一流的貴族音響ProAC Response 3和Hales System 2簽名版的各種揚(yáng)聲器都使用聚丙烯單元,此類單元的最終品質(zhì)主要取決于錐盆的形狀以及聚丙烯配方中的添加材料。優(yōu)點(diǎn):如果設(shè)計(jì)正確,可以獲得平坦的響應(yīng),很低的聲染色,良好的脈沖響應(yīng),分頻器可以很簡(jiǎn)單,效率高,分割振動(dòng)出現(xiàn)緩慢。優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品可以做到與最好的紙盆相當(dāng)?shù)耐该鞫取H秉c(diǎn):并不是說使用聚丙烯類材料就不會(huì)有其它問題了。雖然沒有大量論文發(fā)表(起碼我不知道),可有人認(rèn)為聚丙烯單元展示了可以聽得出的粘滯或像粘滯的表現(xiàn)(粘滯為一非線性現(xiàn)象,體現(xiàn)為本是恒定的系統(tǒng)參數(shù)會(huì)受系統(tǒng)最近歷史影響而變化。)普遍認(rèn)為磁滯是由塑膠材料的黏彈性蠕變引起的(黏彈性蠕變是指塑膠材料在壓力下會(huì)慢速擴(kuò)張。該過程可能為線性,也可能為非線性,取決于材料內(nèi)損耗)。我的一位尊敬同仁認(rèn)為磁滯是由音圈骨架與音盆間的接著處引起的。他認(rèn)為音圈產(chǎn)生熱量,經(jīng)音圈架擴(kuò)散,會(huì)軟化塑料音盆或接著處的粘合劑,軟化程度取決于音圈散逸的熱量。因此很多聚丙烯中低音的解析力不能與流行的金屬球頂高音很好的匹配。盡管存在著實(shí)際上或是想象出的問題,聚丙烯類材料憑其良好的高頻響應(yīng)及性能的一致性,在高性能的揚(yáng)聲器系統(tǒng)應(yīng)用中還是很受歡迎的。
3.含樹脂的高強(qiáng)度機(jī)織纖維
多數(shù)碳纖,玻纖和Kevlar音盆屬此類。該類音盆由纖維織布與環(huán)氧或類似樹脂粘結(jié)而成。纖維本身有極高的抗拉強(qiáng)度,植入適量的樹脂,材料硬性就會(huì)相當(dāng)大。無疑,編織音盆頻帶擴(kuò)展了。然而,頻響的平滑性會(huì)受到影響,因?yàn)閮?nèi)損耗很低。有人認(rèn)為,纖維的無規(guī)則取向有利于抑制音盆駐波,從而使頻響平滑。憑經(jīng)驗(yàn),這方法對(duì)高頻響應(yīng)效果不大,試驗(yàn)測(cè)試的揚(yáng)聲器,高頻響應(yīng)都很不平滑。即使最好的KEVLAR、碳纖維也至少在工作區(qū)的上段出現(xiàn)一個(gè)高Q峰值,一般在人耳最敏感的3-5KHZ。其他剛性單元如金屬音盆也是如此,這將導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間聆聽的疲勞和聲場(chǎng)透視的壓縮感(隱蔽效應(yīng))。
許多揚(yáng)聲器生產(chǎn)廠家一直在嘗試改善簡(jiǎn)單編織纖維音盆的基本結(jié)構(gòu)。一廠家采用兩層Kevlar纖維片與一樹脂片及小硅球粘著而成的復(fù)合體。編織纖維音盆不太可能有粘滯現(xiàn)象(折環(huán)與彈波,甚至磁路系統(tǒng)可能仍會(huì)有,但這屬另一問題。)對(duì)于寬頻類應(yīng)用,編織纖維可能不是首選材料,但其固有的硬性及不易產(chǎn)生遲滯的特性,使之很適合于低頻應(yīng)用。此外,編織纖維對(duì)環(huán)境不敏感,熱穩(wěn)定性也好,受直射光/熱(如太陽(yáng))影響較小。因此,特別適合于汽車音響及戶外音響應(yīng)用。
4.金屬類材料
金屬材料為最近興起的一種錐體體材料。到目前為止所討論過的材料中,金屬類的阻尼最小,因此高頻區(qū)峰值極大,6.5寸揚(yáng)聲器在5kHz峰值達(dá)12dB很常見。然而,在首次分割振動(dòng)以下,金屬音盆性能很好,這是其受歡迎的主要之處。最常見的金屬音圈是鋁(及其合金)和鎂。若有可能應(yīng)用多種成形及表面處理技術(shù)對(duì)金屬材料進(jìn)行加工,高性能金屬音盆揚(yáng)聲器的出現(xiàn)并不難以想像。然而,即使采用了最好的分頻器設(shè)計(jì),當(dāng)前金屬音盆的高頻段也很不理想,因此不適合全頻帶系統(tǒng)應(yīng)用。
5.其它材料
許多揚(yáng)聲器生產(chǎn)廠家在不斷進(jìn)行基本材料及結(jié)構(gòu)變更試驗(yàn),以尋求適于一定應(yīng)用(或只是適于某一市場(chǎng)前景良好的產(chǎn)品)的更佳音盆材料方案。各層狀結(jié)構(gòu)類,Kevlar與紙質(zhì)復(fù)合物,Kevlar與塑膠復(fù)合物為最近制造的此類材料。
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