國外揚聲器及音箱技術發展新動向

中國視聽網資訊更新時間：2011-2-23 9:25:28　編輯：臧成　[ 大中小 ]

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國外揚聲器及音箱技術

目前，國外從事揚聲器及音箱生產的專業廠家有280多家（根據AUDIO資料），生產的產品有上千種。揚聲器及揚聲器系統作為音響重放的終端，它的質量好壞，將直接影響整個音響系統音質效果的發揮。國外從事揚聲器生產的各大公司都投入很大的力量，不斷開發研制揚聲器新產品，以滿足不同的使用環境和不同音響設備的更高的要求。近年來，隨著數字音頻技術的發展，對揚聲器的要求也更加苛刻。為了適應技術發展的要求，滿足消費者的需要，世界各國著名揚聲器公司都致力于提高現有揚聲器的性能，并研究開發揚聲器專用新材料、新工藝和運用新的設計方法。現將世界知我大公司的揚聲器及其系統技術現狀、特點及獨特的新技術介紹如下：

1.國外揚聲器及音箱的技術現狀
1.1專業揚聲器
主要是指用于電影、舞臺、廳堂、體育場館等場合的揚聲器及揚聲器箱。近年來，隨著新材料、新技術、新結構、新工藝的發展，立體聲技術、數字技術的應用、CD及VCD的流行，專業揚聲器及其系統也取得了很大的發展，新產品不斷涌現。美國JBL，EV，BOSE公司；英國KEF，TONNY公司；日本松下、先鋒、三菱、TOA、YAHAMA公司，近年來都相繼推出了各式各樣專業揚聲器及揚聲器系統。它們鮮明的特點是，承受功率大，均在200W以上；效率高，一般均在98-100dB；指向性寬。

為了實現上述特點，世界著名揚聲器廠家八仙過海，各顯神通。采取的主要方法有如下幾點。第一，采用新型磁性材料，運用新的磁路設計方法。如JBL公司采用的SFG磁路設計，其中包含有磁通平衡、降低驅動源電感量和熱傳導的新型結構設置。使用的磁性材料其磁能積達3.6MGsOe以上。這就使揚聲器承受功率的容量增大，重放低音強勁、有力度。第二，采用新材料，如高音揚聲器振膜使用航天鈦材，由于鈦金屬的E.P比侶材料優越，適合制造高素質的高音振膜。使用鈦振膜的高音揚聲器，高頻得到較大的延伸，功率容量也有大幅度提高。低音揚聲器采用層壓高密度復合紙盆。音圈采用扁線，由于扁線占空系數高，磁路間隙利用率高，可獲得較高的靈敏度。該技術由JBL公司發明，其他各大公司紛紛仿效。第三，采用新型號筒，在專業擴聲中長期使用的指數式號筒揚聲器已被新型等指向性號筒所取代。等指向性號筒的關鍵技術在于號筒采用不同形狀的側壁，由于過去單純的直線式、指數式變成復雜的、不連續的函數式，以達到恒定的指向性。第四，廣泛采用計算機CAD、CAM和CAT技術，利用現代技術挖掘傳統揚聲器的潛力，使專業揚聲器產品精益求精。代表性的產品，如JBL公司的MR專業揚聲器音箱系列、SR專業揚聲器音箱系列。

1.2AV揚聲器音箱
主要是指用于家庭高保真組合音響系統、卡拉OK歌廳、舞廳及家庭影院的聲系統的揚聲器音箱。AV揚聲器這幾年取得了很大發展，新產品不斷涌現。世界各大揚聲器公司都推出了各種形式的AV揚聲器音箱。它們不僅具有先進的技術性能，而且從實用造型、提高靈敏度、擴大動態范圍、展寬重放頻帶和良好的瞬態響應等技術特性。常見的有兩路分頻揚聲器音箱：用一只8英雨或6.5英寸中低音單元加上球頂高音單元。由于中低頻公用一只揚聲器，就要求揚聲器單元有寬闊的活塞振動范圍而不出現分割振動，以保證理想的指向性和相位特性。各公司根據發燒友追求低音效果的要求，又相繼開發啞鈴式揚聲器音箱，用兩只8英寸或6.5英寸中低音單元之間夾一只球頂高音單元，旨在加強低音。三路分頻揚聲器音箱：在兩路分頻的基礎上增加1只中音單元，其優點是充分利用各單元的活塞振動頻帶，減少失真，提高功率承愛能力。AV揚聲器另一顯著特點是具有較好的防漏磁性能，磁路都要具有磁屏蔽設計，確保不影響視頻圖像。

現今，流行的多維立體聲和家庭影院系統是指將影劇院的視聽效果在一般家庭中展現出來，環繞聲是其中一部分，而且是很重要的部分。現在市面上流行的環繞聲大致分為兩種，一種是由早期的“四聲道”進化來的杜比定向邏輯環繞聲；另一種是最早由YAHAMA公司開發出來的DSP環繞聲。DSP環繞聲是用數字處理技術，來模擬不同的空間（如某一個電影院、音樂廳……等）的音響效果。這就要求前置、中置、后置指示器音箱聲音要平衡，指向性要理想。電聲界的工程師們為提高AV揚聲器的性能指標進行了不懈的努力，通過系統的設計、實驗和模擬等手段，不斷探索AV揚聲器世界的奧秘，在保證聽感的基礎上，確保揚聲器客觀參量占據重要和必要的地位。代表性的產品，如JBL公司的家庭影院揚聲器音箱系統，包括前置主聲道、中置聲道、環繞聲道和超低音共7只音箱。前置主聲道采用2只200mm低音單元、2只127mm中音單元、1只鈦膜球頂高音單元及號角式高音揚聲器。電影模式時使用號角式高音揚聲器。電影模式時使用號角式高音揚聲器，欣賞音樂時使用鈦振膜球頂高音。重放音質設計十分周全，采用多聲道聲音均衡器和7聲道音質等化器，利用數字技術在較小的家庭空間里營造氣勢恢弘的影院音效。

1.3重低音揚聲器
在過去，為了達到真正的重低音輸出，設計者盡可能使用大的振盆。如KLIPSCH公司27英寸超低音揚聲器；EV公司研制的30英寸錐形超低音揚聲器等。近年來，家庭影院音響市場的興旺推動著大振幅超低音揚聲器的研究開發。代表性的產品有：AURA SOUND 公司徑向釹磁系統的18英寸超低音揚聲器。通過控制頂板的厚度和在2英寸長磁隙中使用0.5英寸音圈，以獲得較大的線性運動范圍。PINEER公司的超低音揚聲器有獨特的創舉，從外觀看，人們可能認為它沒有懸邊，其實，它將類似懸邊的結構粘貼在振膜之后，讓振膜能在圓筒形的框架中作較長的活塞運動。此超低音揚聲器的振盆可前后運動達2cm，6英寸口徑低音揚聲器，在50Hz時可達100dB聲壓級，這是傳統的低音揚聲器很難達到的。代表性的產品，如KEF公司的AV1主動式有源超低音音箱。

2.國外知名大公司揚聲器箱主要特點及獨特的新技術
2.1JBL公司
音箱的特點是：承受功率大，200-300W；靈敏度高，最大聲壓級110dB以上；良好的頻率響應，平坦的頻響和優良的瞬態特性。

獨特的新技術：
（1）音箱用低頻揚聲器的磁極芯相當粗，磁極芯為空心的，上面鑲有線切割成型的鑲片。這種特殊設計的磁極芯可以減輕揚聲器的重量，利于散熱，旨在提高功率承受能力。
（2）扁線音圈作為一種先進技術，是由JBL公司發明的。最初用在低音揚聲器上，后來高音揚聲器也普遍采用，鋁線和銅線均有。扁線占空系數高，磁空隙利用率高，旨在提高靈敏度。根據測試，在同一磁路中，扁線音圈比圓線音圈可提高靈敏度約1dB.
（3）鈦振膜球頂型單元，也是JBL公司首先開始成功的。鈦材料的楊氏模量比鋁材料優越，使用鈦膜的高頻揚聲器，高頻上限能得到較大展寬，功率容量有較大幅度提高。
（4）SFG對稱磁場磁路鈦振膜是JBL公司的專利技術。該專利技術保證了磁隙上FB值分布對稱與音圈上下位置相等，其中包含有磁通平衡、降低驅動源電感量和熱傳導的結構設置。有效的抑制低頻失真、改善功率承受能力和阻尼特性。

2.2BOSE公司
該公司揚聲器箱的特點是：主動利用聽音環境的反射聲來改善和修飾揚聲器的輻射特性，開發出世界聞名的聲場型揚聲器箱。

bose公司的新技術：
（1）直接/反射揚聲器技術。bose公司的揚聲箱利用直接/反射技術還原從墻壁、天花板和地板反射到聽眾的混合的聲音，運用直接/反射理論將聲音的層次及^*表現得淋漓盡致。代表性的產品有901，701和501型系列音箱。
（2）音響氣流量低音技術。該技術是利用“A-coustic Mass”結構所產生的氣流，耦合三個獨立聲室工作，可減少低音單元振膜的諧振，降低失真的同時，還可提供極大的動態范圍。

（3）音頻波導管技術。此技術是bose公司歷經14年研究的科研成果，并申請了專利。其特點是在極小的機箱結構里安裝撲頗長的折曲導波管，從而增加低頻量感，創造出突破小箱體體積限制的龐大的舞臺空間感。
（4）HOROFINE薄膜技術。這種薄膜技術是一種利用竹漿和木漿制成的，具有完美、均衡的塑性和剛性，能滿足將電信號轉換成高質量聲波的三項主要指標：密度低、楊氏模量高和衰減指數大，能在中高音域內重放出明亮清晰和十分自然的聲音。

2.3AR公司
該公司以創造出氣墊式揚聲器箱而聞名于世，這種音箱采用了聲懸浮技術，它通過密閉箱體內像彈簧一樣的空氣支持著低音單元，而獲得深沉有力的低音。這種揚聲器箱從50年^*始出現，沿用至今，經久不衰。
2.4法國FOCAL集團公司
該公司以創造高級揚聲器單元著稱，同時還生產多種款式揚聲器箱，產品暢銷世界各地。一些集團公司擁有先進的揚聲器制造技術，它們享譽國際的重要發明有四頂。

（1）發明了一種名為“MVF”（消除機械振蕩）系統的新設計。使用該系統可克服傳統音盆式揚聲器機械振蕩的缺點，降低音盆分割振動強度確保高保真重放。
（2）在振膜設計方面，擁有已注冊專利的Polkevlar音盆，質量輕而剛性強，徹底解決了音染問題，頻率響應準確。
（3）發明了Polyglass（聚乙烯玻璃）處理振盆，使振盆具有高剛性和優異的內部阻尼特性，令單元的聲音平滑自然，重播音樂細致準確。
（4）90年代新發展成功的鉆石振膜，能重播出華麗的音色。
這家公司的音箱特點是靈敏度高，大部分產品都在90dB以上。中音和高音單元同軸安裝面板中線上，能產生準確的音像。

2.5丹麥DALI公司
該公司非常重視音箱的測聽程序，決不單以客觀測試結果為最后依據。公司擁有一個實踐經驗豐富、有專業音樂素養的人士組成的測聽評審團，為DALI的每個新產品的音質作出主觀評審，以確保DALI產品的特有風格。DALI公司音箱最顯著的特點是：前面板盡可能的窄，控制聲擴散角度；箱體十分堅硬，具有表面吸收層裝置，能有效消除諧振，使聲場穩定，立體聲^*感非常準確。音箱使用的單元均經電腦測試配對。

2.6英國音箱的特點
TANNOY公司同軸揚聲器聞名于世，成功地解決了相位失真難題；KEF公司發明了“UNI-Q”同軸技術，實現了高音和低音同軸同點發聲的理想，使立體聲像準確；QUAD公司專攻靜電揚聲器，一直不遺余力對它加以改進和發展；Celestion和Rogers公司的小型音箱在2000Hz時測試曲線有2dB的凸起，有人認為，這微小的差別肯定會對音色有影響，但這兩家公司的產品是英國小型箱的代表性產品，這可能就是英國聲的音色的奧妙。

2.7新型平板揚聲器
英國verity公司和NCT公司，在1996年先后宣布研制成功了新穎的超薄平板揚聲器，這的確是揚聲器制作技術的重大突破。這類平板揚聲器，其厚度最薄的為3mm，最厚的不超過25mm，有效輻射面積大小可隨設計而定，從25cm2到100m2.Verity公司的NXT的揚聲器采用的是電磁式驅動器，而NCT公司采用壓電陶瓷驅動器。振動板采用碳纖維和紙質材料，揚聲器重量非常輕。揚聲器的頻響范圍很寬，指各性角度大，音質不錯，此平板揚聲器不需要箱體，可以像一張畫掛在墻上或裝在天花板中。專家預測：此類超薄型平板揚聲器應用前景看好，將成為21世紀新一代揚聲器。