十年磨一剑 小音量下如何获得HiFi音质

    下面我们简要的谈谈我们对于如何实现近场聆听高品质声音的设计思路和方法。

一：系统的设计思想

    要解决多媒体音箱近距聆听的高品质声音问题，就促使我们设计一款在多媒体音频环境里没有箱染、没有声调制、声音自然、声音清晰、还原度好、少干扰他人的多媒体音箱。

    如何让去解决，回头再去看扬声器本身，完全没有这些问题，这些问题都是增加了音箱所带来的，所以我们想到了采用无箱体的声学结构，即在原来音箱的基础上，只保留前面板部分用于安装扬声器（相当于扬声器的固定支架），后面的箱体取消，没有任何腔体。这好像和扬声器最初的使用方式一样，也会带来低音抵消而得不到很好的低音效果，其实不然。通过测试，我们发现低音的抵消并不是完全抵消（因为扬声器的发出的声音是有指向性的），而是从某个频率开始，灵敏度开始下降（就是因为相互抵消引起的），当频率下降到一定频率时，灵敏度下降的幅度保持一个恒定值，如图1所示。

图1

当喇叭装在箱体中

当取消箱体后

两种频响曲线的对比

    从上面的频响曲线对比中，我们即可看到两种有箱体和无箱体在频率响应上的区别。可以看到在高频频段以及在中频频段，有箱体和无箱体之间的频响曲线差别并不大，但是在中低频段，两者还是有一定的差异的。

二：无箱体结构

    要解决扬声器箱内声干涉和箱染等问题，要使得近距离聆听保证高品质问题，要提供非常好近场的聆听感受问题，最彻底的办法就是取消了扬声器的腔体（箱体）。这样我们对传统音箱只保留了一块面板，这块面板主要是用来安装扬声器。

    当没有箱体以后，原来箱体对低频声短路的作用没有了，对低频提升有效果的倒相结构不存在了。这时，我们会发现扬声器的幅频特性呈现以下状态：

低频相对于中高频呈大幅度非均匀下降的状态

有箱体和无箱体的频响曲线对比

    所以如果我们想得到比较好的低音效果，只要做到两点就可以了。一是将灵敏度开始下降的频率向低端延伸，二是将灵敏度下降的幅度补齐就可以了。在目前的扬声器的技术条件下，这些都是可以实现的。

    通过以上曲线我们看出，需要对曲线进行补偿。这种补偿，我们不是画图，把曲线画品即可。而是要通过把一系列设计与方法，使扬声器的实际频响曲线和实际聆听的听感达到并超过传统有箱体音箱的听感。这就是：特别参数的扬声器和参量均衡的放大器。

三：扬声器的设计

    扬声器需要进行一些特别的设计

    口径：扬声器的口径当然是大一些为好。

    Q值：Q值这个参数比较重要，需要精心的设计，使其在一定的范围内。

    灵敏度：这种扬声器的灵敏度也是有一定要求的。不能太高，也不能太低。

    F0：扬声器的F0要设计接近于我们的希望的系统的低频频率。

    长冲程低失真：这只扬声器需要设计成长冲程低失真的。因此扬声器的磁路、软件都与传统喇叭有所区别。

    纸盆：为保证在这种特别状态下的音质音色，选择具有特殊成分的纸盆材料，是其保证。

四：参量均衡放大器

    上面我们看到，扬声器在无腔体情况下，其低频下跌较多，并呈现不均衡状态。为此，我们将下降的幅度和不均匀性给予补齐。我们设计了类似以下曲线的参数均衡放大器：

无箱体技术的参量均衡放大器类似曲线

    通过以上方法，无腔体音箱只要经过适当的设计，就可以得到很好的低音效果，而且消除了传统音箱所带来的箱染，从而得到具有Hi-Fi素质并有很好聆听感受的音箱。

参量均衡后的频响曲线

提升低频后的频响曲线

    通过以上方法，我们基本达到了我们原来的设计目标。由于不存在箱体，就没有箱染，也没有箱体内多次反射声对扬声器的反复“声调制”，从而保证的声音的自然、清晰。由于其方式方法与传统的不同，您可以在较小音量时，听到传统音箱听不到的低音；更特别的是，其低音的听感是一种与传统音箱低音截然不同的“蓬蓬声”。这种“蓬蓬声“是一种收放自如、干净利落、松软并富有弹性的低音，是听起来非常令人舒适和喜欢的声音”毒品“。另外，同时由于以上对低频的提升，只是在一个多媒体音频聆听环境里有效，离开了这个环境，低频一样会被“声短路”调，从而减少了对他人的干扰。<