耳机音响小白科普篇 - 不可或缺的扬声器到底是什么？

说了那么久的耳机音响，哪个好，哪个坏，这个和那个比起来有什么区别。今天，我想谈谈一个很基础的东西，它的名字叫做扬声器，我们也称其为喇叭。作为耳机音响里必不可少的组成部件，大家一定都听说过，然而对其真正了解的却又有多少呢。我想就这篇文章好好谈谈这个与我们生活中必不可分的存在！

在说扬声器之前，我想先提出以下2个问题。

第一个问题自然是，啥是音频信号？

答案很简单，音频信号就是下图里表现出来的这个毫无规律的信号。

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图片来自于@https://tenor.com/view/sound-wave-wave-sound-gif-3535566 ，版权属于原作者

说得具体一点的话，音频信号其实是有无数种不同信号组成的复合信号。大自然里的任何声音都可以将其拆分为无数个不同频率段的正玄波，将其叠加在一起的话，就是我们听见的声音啦。

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第二个问题，人耳可以听见的频率区间是多少？你的耳朵到底几岁了？

理论来说，人耳可以听见的频率段是从20Hz开始直到20KHz为止之间的范围。但是，由于现代社会噪音无处不在，辐射，压力，已经疾病都大大影响着人们的听力，所以99.99%的人是无法完整得听见这频率段里的所有声音。一般情况下，小孩可听到的范围比青年广，青年听到的范围比老年人广，并且这是一个不可逆的过程。如果大家有兴趣想试试自己能听到多广的声域的话，可以带上耳机点击下方Youtube视频自己测试哦。

好啦，相信大家对自己的听力有了一定的了解啦。接下去，我们就开始讲扬声器吧！

 什么是扬声器（Loudspeaker）？

大家都知道， 声音是一种通过物理震动产生的声波。为了能让声音传播的更远，更有指向性，人类根据它的工作原理发明了扬声器（loudspeaker）， 其主要的作用就是把电信号转变成声音信号，所以我们也将其称之为发声单元。一定会有人问，那这是怎么工作的呢？ 其实很好理解，楞次定律大家初中的时候应该都还记得吧！当通电导体在磁场力受力时，其内部的振膜就会来回振动。如果电流是正向的，就朝一个方向运动；如果是反向电流，那自然就朝另外一个方向运动。频率不同，那振动的快慢自然也不同，从而声音就这么的被还原出来啦！这种发声结构的扬声器我们称之为动圈式结构。市面上还有一种比较高端的发声单元叫做动铁式结构，如果大家有兴趣想了解更多的话，可以关注我写的这篇文章，里面有详细解释。

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其实扬声器是个傻乎乎的东西，它自己并不知道怎么发声。它只会接收不同频率的电信号，根据它的大小快慢尽可能原封不动的还原出来！

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不管是耳机还是音响，扬声器都是必不可少的组成部分, 然而扬声器种类五花八门。特别是豪车音响系统里，更是搭载了很多不同类别的喇叭。中端车一般搭载着8至12个车载扬声器，而顶级豪车可能会达到16个喇叭以上。最近比较有名的是，2021款的凯迪拉克Escalade车型搭载了Harman旗下奥地利音响耳机巨头AKG为其研发的34个扬声器系统，一辆车里搭载着34个喇叭带来的调音空间和音响体验自然是无与伦比的。

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扬声器的种类有多少？

我刚才也提到了，喇叭的分类是五花八门的，上面那款34个车载扬声器系统自然不可能用的都是同一种喇叭。喇叭的分类大致有以下几种：

低音单元（Woofer) - 低音单元是一个比较笼统的称呼，通常指的是工作范围在20Hz 到2KHz之间的扬声器。是家庭影院或者车载音响不可或缺的部分。但是呢，低音单元还是可以接着继续划分：

 1. 鼎鼎大名的低音炮 （Subwoofer）- 一套优秀的音响系统绝对拥有一个无与伦比的低音炮。大家可以回想一下电影院那种震撼的隆隆声和带给大家身临其境感受的低音都是来自于低音炮。

• 那为什么要叫它“炮”呢？因为扬声器在低频范围内输出的能量很大，能很大程度得推动空气产生位移，如果你尝试将手放在低音喇叭之前，是能很明显的感受到气流在源源不断的轰击手掌，感觉就跟被炮打中一样。

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• 低音炮的工作频率一般在50Hz至200Hz。当然，这不是绝对的！有的耳机音响低频工作频率甚至低至20Hz或者更低，通常情况下，HiFi耳机或者音响设备都需要设计师将低频拉至那么低。虽然那时，人耳可能已经完全分辨不出声音。但是人体的感官系统是神奇的，就算听不出，还是可以分辨出低频带来的震动从而提升声场体验。

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• 低音炮其实是最能体现音质好坏的一个很重要的评判标准。由于低频时的能量最大，所以很多质量不过关的功放或者耳放在低频段输出的总谐波失真加噪声（THD+N）比较高，从而严重影响声音感受，这个时候，不管调音工程师无论怎么调，都很难弥补硬件在低频上的补足。
• 这里还要提及两个很专业的概念，一个是低频的量和低频下潜的深浅。
  • 量指的是调音工程师在调音的过程中注重于低频增益（gain）的保持，所以能给人一种低音很足的感觉。但是一旦低频的增益盖过了中频段的声音时，就会给人一种过头的感受。
  • 低频下潜很深指的是在低频率段依旧可以输出浑厚有力，鼓点饱满完整的低音；而低频下潜很浅指的是低音清晰，鼓点干脆轻快，绝不拖泥带水。两者说不上谁好谁坏，更多的是根据调音文化已经品牌DNA而决定的，大家只需要根据自己的喜好进行选择就好！

2. 中低音喇叭（Midrange Woofer）

•  不同于低音炮，中低音喇叭的工作范围比较广，是从200Hz到2KHz之间。主要是起到配合以及修饰的作用。给人最直接的体验那就是让人耳产生共鸣！特别是KTV或者演唱会中，低音炮是很难发出强烈的Middle Bass声音，这时候就得靠着中低音喇叭配合将音乐细节展示出来。
  

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中音单元 （Mid - Range Speaker） 

• 作为音响系统中的主力，它需要输出绝大多数的人声和乐器的声音。工作区间是介于500Hz至4KHz之间。
• 毫无疑问，中音喇叭很重要。原因也很简单，因为人耳对这段频率区间的声音最为敏感。也就是说，人耳特别容易分辨出这段区间中声音的好坏！但是对设计师来说，中音喇叭的难度反而是很低的。由于它不像低音单元一样非常吃power，就是算输出不是很强烈的条件下，依旧可以提供足够的声音强度和细节。但是由于自身频率段的限制，中音喇叭发出的声音往往很平顺，比较呆板木讷，所以音响系统里一定需要低音单元和高音单元把其他细节补足。
  

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高音单元（Tweeter）

• 看字面意思也知道，这个喇叭是用来输出高频音乐的，通常工作区间是介于2KHz至20KHz,或者更高。
• 光从外包分辨，高音喇叭都有一个特点，小并且容易损坏！由于是针对于高频范围的声音 ，设计者会考虑把其中的振膜做的很薄，从而更好的实现高频振动。高频的输出往往是很小的，所以喇叭不需要做的很大。但是呢，一旦用户错误的把高音喇叭接到了其他输出端，喇叭就可能一下子烧坏了，原因是承受不了低频率端比较大的振幅。我对这个特别有感触，因为当年我曾经错误的把高音单元接到了中音区。结果所有的高音喇叭全部报废了，为此我还心疼了好久！
  

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  图片来自于@https://www.amazon.com/JBL-GTO19T-Premium-0-75-Inch-Component/dp/B00881CT1Q ，版权属于原作者
• 高音相对于其他频率段的声音有一个明显的不同，那就是高频声音是有指向性的。也就是说，当高音喇叭指向你的时候，你才能听到最完整的高频声音。这就是为什么很多设计师会把高音喇叭会放在其他喇叭的上方。
  

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后记

总算写完了，虽然扬声器可说的远远不止这些。比如说啥扬声器适合做环绕音，SoundBar是什么？Satellite Speaker 是什么？喇叭种类有多少？什么是纸盆式喇叭？等等等等。。这篇文章只是起到抛砖引玉的作用，如果大家对扬声器有更多的兴趣的话，可以自行上网查找啦！之后我有时间的话，可能还会再写一篇关于喇叭的文章。如果大家有问题，欢迎留言区联系我哦！我看见会一一回复哒！

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