揚聲器選型與設計?前天發表《怎樣分析揚聲器及其音箱的信噪比》以來,很高興很快引來相關讨論文友主要反應問題如:,接下來我們就來聊聊關于揚聲器選型與設計?以下内容大家不妨參考一二希望能幫到您!
前天發表《怎樣分析揚聲器及其音箱的信噪比》以來,很高興很快引來相關讨論。文友主要反應問題如:
“你這個公式是哪個老師教的;
無源揚聲器沒有信噪比這個指标,因為無源揚聲器本底噪音為零;
失真1%,應該SNR是40db吧;
諧波失真和噪聲是一回事?
恕我孤陋寡聞,揚聲器本身信噪比真的是第一次聽說”等。
既然有文友關注這一問題了,我看也可以進一步深入讨論。單獨答複評論太費時,所以将我的觀點進一步說明,以表達我對文友的尊重和感謝。就以《再說揚聲器及其音箱的信噪比》在此發表。
首先,諧波和噪音的嚴格科學意義是不一樣的。諧波的頻域結構是有序的,噪音的頻域結構是無序的。但是從應用廣義效能看又有共同之處:諧波失真就是指重放音頻應用中不該有的因素,噪音也是不該有的因素。音頻電子設備,不允許噪音,是因為噪音影響了音頻音質。所以,行業内就開始使用信噪比這一概念或标準。
諧波失真,在音頻電子标準中也有一定的限制,但是沒有量化,否則電子管放大技術就會受到限制。它把噪音和諧波失真是分開管理的。
在揚聲器及其音箱領域,諧波失真的确是不該有的因素。相對正常頻率而言,諧波是正常頻率聲波的額外疊加,對高保真有失真影響或幹擾,它的存在是負能量,與噪音負能量對高保真的副作用是一樣的。從這個意義上講,諧波失真就可以看成是一種揚聲器或音箱的“噪音”。
我對揚聲器及其音箱高保真的認識可能太苛刻、太較真,但是作為高級别性能的揚聲器及其音箱研究,是不能忽視的問題。
音頻電子及其更廣應用領域的電子信噪比又不能生拉活扯呆闆教條地搬到電聲領域。正如某說:“無源揚聲器沒有信噪比這個指标,因為無源揚聲器本底噪音為零”。
但是,信噪比這一名詞和概念所指,已經廣為人們熟悉和認知,是以考量某種物理性能的指标。信噪比越高越好。
如果把總諧波失真(THD)看成是揚聲器及其音箱的“噪音”——也就是不該有的頻率因數,揚聲器及其音箱的正常(該有的)頻率特性與THD頻率特性聲壓級比,也就可看成是它們的“信噪比”。
由此提出揚聲器及其音箱的信噪比觀念,得到朋友們重視我很高興。如某說:“揚聲器本身信噪比真的是第一次聽說”,“你這個公式是哪個老師教的”。
我對揚聲器信噪比的提出,包括計算公式好不好、對不對、該不該也歡迎大家批評甚至争論。至于“哪個老師教的”我還真回答不了。
我們從教科書中學到了不少東西,但通過多年實驗、研究又發現教科書中某些知識是不科學的或者過時的。這樣,我們還能教條地跟着教科書因循守舊嗎?
如我經常提到,美國IEC的頻響标準是僞科學标準(±4dB),歐美默認的頻響标準(±3dB)也是僞科學标準。因為它們脫離了人耳聽覺辨識率3dB波動範疇,甚至偷梁換柱,在概念上用 3dB或-3dB偷換成±3dB;歐美及其教科書中在振動面積計算上依據的是投影面積,而非實際振動面積。如錐盆面積,它的計算公式是πR²,即平面圓形計算,而非弧長×l/2=πr√(h² r²)錐台型側面積計算公式。這種教科書罔顧錐盆實際,非常地對科學不負責任。這種道理淺顯到小學文化都能發現的錯誤,直接影響正确、科學的音箱聲學設計和計算。除此例外,教科書的錯誤知識還有不少,且尚有許多過時了。如是理論,嚴重地阻礙了揚聲器及其音箱技術的發展。
科學的發展,責任在科學家身上。而科學家最優秀的品質就是發現。發現曆史的錯誤,發現可創的未來,推動科技的進步。
而作為一名職業音箱研發工程師,我自己定位在科學家型工程師上。盡可能去避免違背科學精神的研究和開發。這就要對什麼、怎麼樣不符合科學精神的行為和事物做出判斷。不管是理論還是實踐,總要找到科學的立場、态度和依據。
我不否認前輩音箱理論,而且也以前輩揚聲器及其音箱理論為基礎,但是對那些不符合科學精神的錯誤理論和行為,尤其是對那些商業性壓倒科學性的揚聲器及其音箱的發展行為必須批判和阻擊。而最好的批判和阻擊武器不是書面上的“論理”,而是在更為科學的理論指導下研發出技術正确的産品。
把這樣的産品推向市場去接受檢驗,去與那些錯誤理論指導下的産品比比高下,做到别人做不到的高級性能和品質,才是推動電聲技術進步的有生能量。
我今天提出揚聲器或音箱的信噪比概念,是為了方便消費者或同行能夠一眼明了揚聲器及其音箱性能、品質的辨識。
冷靜地想一想:揚聲器及其音箱客觀評價中的設備測試參數中是不是有靈敏度與總諧波失真兩項?有。那麼這兩項客觀參數的意義何在?是不是涉及到音質純淨與否的一項參數?如果是,把兩者用信噪比的方式展示不是更方便嗎。
靈敏度參數是不是表明了1W功率1米距離所表現出的頻率響應平均能量輸出特性?是的。那總諧波失真這一參數是不是表現了其1W1米頻響特性中所包含的失真比例(其标稱單位為%)?是的。而諧波失真是不是揚聲器及其音箱不該有的因素?也是的。那好:如果某揚聲器或音箱的頻率響應平均能量輸出特性為88dB,總諧波失真1%。那麼:
88dB-(88dB×0.01)=S87.9dB
88dB×0.01=N0.88dB
87.9÷0.88=S/N99.8dB
N0.88dB是不是就是從88dB裡面抽取出來的諧波失真頻響特性?是的。S87.9dB是不是在整體頻響特性中減去N0.88dB所得到的非失真信号部分?也是的。S87.9dB÷N0.88dB,是不是得到了應該有的頻率響應(信号聲)與不正常的、不該有的頻率響應(失真諧波聲)之間的比例了嗎?99.8:1。
關于某說:“失真1%,應該SNR是40db”。英文“SIGNAL-NOISE RATIO”(直譯為信号-噪音比率),應用中既可以标注SNR,也可标注S/N。兩者标準為同義,無差别。
SNR=40dB的算法依據在電子領域,且不是統一的。如通訊電子常用的算法是SNR=47dB。即便如此,電子特性與電聲特性不同,不可以生硬照搬。揚聲器及其音箱信噪比觀念的提出及其計算公式符合物理科學就好。它也是物理學于電聲的一種應用。
電子電路的信噪比(SN或SNR)把信号(Signal)看成是該有的,把噪音(Noise)看成是不該有的;借鑒同理:把揚聲器及其音箱的頻率響應的信号聲看成是應該有的,等同電子電路的S,将其中的諧波失真看成是不該有的,等同電子電路的N。所以,把頻響中包含的諧波失真取出來相互比較也就構成了揚聲器及其音箱的“信噪比”。
某說“這個公式是哪個老師教的”?我隻能回答:不是哪個老師教的。我想要老師教啊。因為那樣多方便多便宜啊。不像我,為了解決電聲技術的許多困惑,花了數千萬一置花到窮光蛋不說,放棄了很多常人都有的假日與所謂享受。自己選了這條路,再曲折也要走啊。别人不需要揚聲器及其音箱的信噪比尺度,我需要啊!多一把性能、質量的尺度,就比别人多一份性能、質量的壓力。如果能推廣至社會、行業應用這把尺度,也就算為電聲事業多做了一份貢獻。
我在大學時,老師教我調性音樂作曲的結束一定要用主調和弦。我認為這個不是聖旨。還要根據樂曲精神表現或意境需要。所以,我在創作《絲絲風》時,用減七和弦來結束,這個和弦是調性音樂中離主調最遠的一個功能和弦。我用這個和弦的目的不是去強調調性,而是強調色彩。做老師的大多是傳播知識而并非去發現知識。而當你處于發現知識境地時,同時也進入到與老師傳授的知識或相融合或相沖突的境地了。如果在對老師的尊重與對科學的尊重糾葛中,你選擇誰?我的回答當然是後者。
歡迎大家繼續就“揚聲器及其音箱信噪比”問題發表看法:包括這個命題的真僞、有沒有價值、計算方法等。
感謝粉絲peibaba先生的指教,将所指“1%失真就是0.01,文中怎麼說0.001,誇大了10倍”的問題已經做了修改。Sorry。因原文小數點筆誤造成計算錯誤。
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