音箱选购指南：扬声器单元关键参数全解析
音箱选购指南：扬声器单元关键参数全解析
在选购音箱时，了解扬声器单元的各项技术参数至关重要。这些参数如同音乐的骨架，决定了音箱设计的合理性与否。本文将详细介绍扬声器单元的各项技术参数，帮助读者更好地理解音箱性能，从而做出更明智的购买决策。
1. 外形尺寸
圆形扬声器的标准尺寸通常用扬声器盆架的最大直径（口径）表示；椭圆形扬声器的标准尺寸则用椭圆的长短轴表示。尺寸单位用厘米或毫米表示，习惯上常用英寸表示两者之间的关系是1英寸等于25.4mm。如平时所说的8英寸扬声器，它的盆架外径为228.6mm；通常情况下，大口径的扬声器能在低频部分有更好的表现，可以得到更低的瞬态失真和更好的音质。
2. 额定阻抗
扬声器是一个感性负载元器件。对于交流信号而言，它的阻抗是随着频率变化而变化的，其典型的阻抗曲线如图下图所示。
在谐振峰后面的第一个阻抗最小值即为额定阻抗值。它是计算分频器和放大器输出功率的主要依据。
额定阻抗是指扬声器在某一特定工作频率（通常为1kHz）时在输入端测得的阻抗值，通常由生产厂在产品商标铭牌上标明。阻抗单位通常采用符号Ω 来表示。
3. 额定功率
额定功率是指在特定的技术条件下扬声器从功率放大器所获得的电功率，即扬声器单元所消耗的最大电功率，而不是指扬声器单元所产生的声功率。扬声器从功率放大器中所获得的大部分能量都转换成为热能，只有其中很小一部分被转换成声能。
扬声器单元输出的声功率与它输出这些声功率所消耗的电功率之比称为扬声器的效率。扬声器所能承受的功率大小是扬声器单元的一个重要指标。
4. 谐振频率
谐振频率是扬声器第一次能够达到其最大阻抗时的频率。在测量扬声器的阻抗特性时，阻抗曲线上扬声器单元的阻抗值第一次达到最大值时所对应的频率称为该扬声器单元的谐振频率或共振频率，简称ƒ₀。频率在ƒ₀以下，由于受扬声器振动系统劲度的控制，扬声器的输出声压以每倍频程12dB的速度下降，因此，扬声器单元的谐振频率通常是扬声器的低频重放下限。它是设计制作音箱的一个重要指标。ƒ₀的值与扬声器的口径有关，口径大时ƒ₀一般都比较低，低音扬声器的ƒ₀一般都在18～80Hz的范围内。
5. 等效容积
扬声器单元的等效容积是指将某一扬声器单元放入具有某一内容积的箱体后，倘若该箱体中空气的声顺恰好与所用扬声器单元的声顺相等，那么箱体的内容积就是该扬声器单元的等效容积，扬声器单元的等效容积记作V。V、Q与ƒ₀一起决定了扬声器的低频特性。因此，扬声器单元的等效容积也是设计扬声器箱的重要参数之一。
等效容积是一个扬声器设计中极为重要的参数。它指的是在这个容积中空气的声顺与扬声器的声顺相等(单位：L)。它是一个与箱体容积成比例的量。不同的扬声器，Va相差很大，小的只有2L,大的可达300L以上。
6. 品质因数
扬声器单元的品质因数是设计和制作音箱前必须了解的又一个重要参数。在扬声器单元的阻抗特性曲线上，它表示阻抗曲线在谐振频率处阻抗峰的尖锐程度，它在一定程度上反映了扬声器振动系统的阻尼状态，记作Q₀值。扬声器单元的品质因数越高，谐振就越不容易控制。
扬声器的低频特性通常由扬声器单元的品质因数值和谐振频率决定，其中Q₀值的大小与扬声器单元在ƒ₀处的输出声压有关。因此，扬声器的Q₀既不能过高也不能过低，通常取它的临界阻尼值(即Q,等于0.5～0.7)作为最佳取值范围。
7. 频率响应范围
这项指标反映了扬声器工作的主要频率范围。当给扬声器加以恒压信号源并由低频到高频改变信号源频率时，扬声器产生的音压将随频率的变化而变化。由此得出的声压-频率曲线，就是扬声器的频率响应曲线。IEC(国际电工委员会)规定扬声器所能重放声音的频率界限，也就是有效频率范围，是取扬声器声压频率特性曲线中比峰值附近一个倍频位的平均声压级降低10dB的频率范围。此范围越宽，放声特性越好。一般高保真用扬声器箱最低要求频响为50～12500Hz(+4~-8dB),能达到50～16000Hz已经足够了。当然能达到30～20000Hz更好。
8. 灵敏度
扬声器单元的灵敏度通常用特性灵敏度级或平均特性灵敏度来表示，灵敏度是扬声器单元的一个很重要的技术指标。
灵敏度又称声压级，是衡量扬声器是否容易推动时相当重要的指标，灵敏度是指当扬声器加上相当于在额定阻抗1W功率的粉红噪声信号电压时，在正前方1m处能产生多少分贝的声压值。一般以87dB/W/m为中灵敏度，84dB/W/m以下为低灵敏度，90dB/W/m以上为高灵敏度。灵敏度越高所需要的输入功率越小，在同样功率的音源下输出的声音越大，对功放的功率要求越小，也就越容易推动。
一个扬声器的灵敏度高低，对声音重放并无决定性的影响，因为人们可以通过调节放大器的输出来获得足够的音量。不过，在音箱制作中，扬声器的灵敏度却是一个值得重视的参数。因为在二分频或三分频音箱中，各扬声器单元在各自负责重放的频段内，它们的灵敏度必须基本一致，以使整个音箱在重放时高、中、低音的平衡。特别是对立体声音箱，左、右声道使用的单元都必须经过严格的筛选、匹配。要求左、右声道所用的单元的输出声压级差别应在正负1dB范围内，不然会影响声像的定位。
9. 扬声器的失真
输给扬声器的电信号必须经过电→力→声2次能量转换才能听到声音，而其中的每一次能量转换都不可避免地会给扬声器带来失真。
根据扬声器单元产生失真的不同原因，扬声器的失真主要可分为3种：谐波失真、互调失真和瞬态失真。
音箱的失真特性比单个扬声器更容易引起特性变坏。通常在分频点附近，因设计或调试不当，失真大幅度增加。谐波失真主要产生在低频，尤其在共振频率附近最为明显。对于高保真用音箱的最低要求谐波失真不大于2%。
10. 扬声器的指向性
扬声器的指向特性是描述扬声器向空间各个方向辐射声波的能力，其实质是表示扬声器所产生的声压在空间的分布状况，一般用水平和垂直两个方向的辐射角来表示。了解扬声器的指向性，对控制扬声器声场十分重要。扬声器的指向性与频率有关，一般低频（如300Hz以下）没有明显指向性。高频时，由于声波波长较短，指向性会变得尖锐，因此有些音箱在不同方向上排列几个高频单元，以改善指向性。指向性还与扬声器的口径有关。
11. 力顺(CMS)
力顺是指振膜悬挂的松紧度，以m/N为测量单位。根据谐振频率和振动物质总量计算振动膜片的力顺。力顺越大，膜片就悬挂得越松，在相同振动膜片质量的情况下，谐振频率ƒ₀就越低。
12. 相位
一个扬声器的相位决定于线圈的缠绕方式，顺时针缠绕和逆时针缠绕两者相位相差180°,简单的说就是两者的正、负极性会相反。此外，分频器的设计也会影响相位，因此不同品牌的扬声器可能会有不同的相位。
多声道系统，如果所使用的多个扬声器是来自不同的品牌，出现低频段非常硬而不沉的现象，这就可能是扬声器的相位不同，造成相同频率相互抵消而引起的(相位一般对低频段影响最大)。