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为什么要做音箱的延时测试?

日期:2015-10-12

大家都知道声波的传输形式是一种正负交替变化的正弦波形,这种正负也就是我们说的相位,正半周的时候声波的相位是正,负半周的时候声波的相位是负。多只音箱或者叫音源,发出的声音到达同一地点的时候如果时间不一致,就会出现声音模糊不干净的情况,听起来总感觉声音朦朦胧胧的;还有可能出现声波的相位不同的情况,有可能会出现一正一负,就会发生能量相互抵消的情况,能量抵消浪费了可惜不说,还会导致声压的下降,声压下降就需要增益的提升,就有可能导致电平输出过大而引起信号失真,损坏单元,造成损失和不良的影响。

我们除了要提供优美的听感,声音要干净有力,另外还要保证专业音响设备的正常运行。因为上述问题导致效果不理想或者设备损坏也是常有之事,那么我们就要想办法消除这样的隐患,进行音箱的延时测试和相位调整。当然进行调整之前我们要搞清楚多只音箱声音到达同一地点时间不一致的原因是什么?本文将具体为您分析这种现象所产生的原因。

也许有人说低频跑的慢,高音跑得快。听上去很有道理,其实完全没有道理,从物理学上讲,声音在空气中的传播速度与海拔高度,温度和湿度这几个因素有关,并没有频率的高低啥事情;我们的音箱是在同一个环境下的,与上述的几个因素好像都没有关系。那么,还有什么原因会造成这种现象呢?

最直接的原因就是音箱的摆放位置不同,导致声波传输到达同一位置时间的差异而产生相位的不同。现在的KTV装修,基本上很少人去注意音箱摆位的问题,导致很多的问题出现,这也是其中的一个原因,通过延时的调整,效果能够得到一定的改善。大家熟知的音箱摆放八法也有基于这样的因素考虑的。

解决好位置的问题是不是就处理好了呢,不一定,还有一个原因,就是音箱箱体结构的不同,导致声波的传输时间出现偏差,尤其是超低音箱与全频音箱的构造。全频音箱的单元基本都是安装在音箱面板上的吧,但是有的超低音箱的单元却是安装在箱体内部的,声波的传输先要经过箱体内部才出来,也需要时间吧,所以,也会造成时间的差别。也是需要我们来处理的。

也许有人发现,我的超低音箱的单元也是安装在音箱面板上的呀,声波传输没有经过箱体内部啊,上面的两个原因都没有问题啊,怎么还是存在时间差异呢,这里就引出了一个比较深的原因,喇叭的能量转换时间。我们知道喇叭是一个换能元件,把电能转化为热能和声能,热能我们先不讨论,只介绍声能转化问题,那喇叭是不是直接把电能转化为声能呢,可能有朋友就会说了,喇叭不就是一个电声转换元件吗,其实我们所见的喇叭电声转换只是一头一尾而已,电能进去,声能出来。其实能量转换还有中间的部分,这个中间部分还包含了三种能量转换过程。首先电能进入喇叭音圈,通电后音圈在喇叭的磁路通过电磁感应产生运动,也就是电能首先转换为动能;然后在磁路中运动的音圈带动纸盆运动,导致纸盆前后的空气振动,这时候带动空气振动的纸盆动能就转化为声能了。

这三种能量的转换过程大家看到了是物理转换过程,既然是物理转换过程就不可能在同一时间完成,是需要一定的时间才能完成的,那么这个转换时间是又什么来决定的呢?

第一个过程,要想喇叭的运动部分动起来就需要外力,这个外力就是电能进入音圈,通过电磁感应产生动力,那么这个外力就与输入的电功率和磁通量有关系了,同样的喇叭,输入功率越大,转换的时间就越短,不同的喇叭,结构不同,性能不同,磁通量不等,转换时间也就有区别了。

接下来,有了外力,要让纸盆动起来也需要时间吧,而这个时间却和喇叭振动部分的重量有关,重量越轻的时间越短,越容易动起来。那么我们来看喇叭的结构,大口径的纸盆要比小口径的纸盆重吧,那么,在同等外力下,小口径的纸盆就先动起来吧,也就是说小口径的纸盆动起来需要的时间就短一些吧,所以从这个角度上来讲,口径越小的喇叭,声波传输的速度越快,前面我们说低频传输比高频传输慢其实应该说低音单元传输比高音单元传输慢才对。

综合上述原因,大家对声波传输存在的时间差异有一个比较清晰的认识了吧?除了音箱摆位的原因,还跟音箱结构,功率,以及喇叭材质,纸盆的大小等都有直接的关系;可谓到处都是坑。

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