前情回顾

扬声器的行程范围

当扬声器的音圈带动振膜往前，往后运动的过程当中会形成一定长度的前后位移，这就是行程。而行程范围与扬声器重播声音的频率和输出声压有直接的关系，输出声压越大，重播频率越低，扬声器就需要做更大的行程范围，反之越少。低音扬声器因为重播频率低，行程范围最大，尤其是你听交响乐、听打鼓、听流行音乐时，肉眼能看到低音扬声器的振膜在振动。但高音扬声器由于重放频率高，行程范围极短，即使是大声压输出状态下，肉眼就看不到它的振动。但行程范围不是无限大，最终受扬声器自身所限制，这个限制范围就是扬声器的行程范围，或者说最大行程范围。通常地，扬声器的最大行程范围用“±”+ 数字+ 长度单位进行标识。其中，“±”代表音圈从中央位置往前（或往后）的单方向位移，长度单位通常是毫米（mm）。例如，一只喇叭的最大行程范围标识为“±3mm”，那么它的单方向最大行程范围就是3mm，前后加起来是6mm。

除了最大行程范围，扬声器还有一个线性行程范围的参数。到底两者有什么区别呢？线性行程范围意思就是告诉你，扬声器在这个行程范围内可以保证较低的失真，可以保证很好的音质，而一旦超出线性行程范围就会出现非线性失真，音质开始劣化，当行程进一步加大时，非线性失真进一步加大，音质进一步劣化，如果超过最大行程范围时音圈会触碰到磁体底部，此时你会听到扬声器里传出“啪”一声，这就是俗称的“打底”，严重时会对扬声器造成损坏。

扬声器的失真

在上文中我们提及到扬声器的非线性失真，为什么会产生非线性失真呢？在文章的开头就说到，扬声器的音圈在交流电的作用下在磁场里运动。事实上，扬声器磁路部分的磁场本身存在均匀区和非均匀区。当音圈在磁场的均匀区做位移时，扬声器就可以保证在低失真的状态，一旦音圈的位移超过磁场的均匀区时就会出现非线性失真。与此同时，支撑材料也会引起非线性失真，支撑材料包括定心支片（球顶扬声器大部分没有定心支片）和折环。因此要改善扬声器的非线性失真，还是先从磁路、音圈、折边、定心支片等以及其他零部件上做优化。

扬声器的总谐波失真曲线，从高频到低频所呈现的曲线是非线性变化的

非线性失真是衡量扬声器性能优劣的重要参数之一。说到这里你就会明白一个道理，除非你的扬声器性能非常厉害，否则在听音乐的时候就要注意音量，不要老是调大音量来听，也不要用听那些具备变态的低频音效的音乐来折磨你的扬声器，这样就可以避免扬声器的非线性失真，也避免其他不必要的，不可控的情况发生。

常见的扬声器瞬态响应表现

Sound Lab A-1是瞬态响应最好的扬声器之一，但它是一款静电扬声器

除了非线性失真外，扬声器本身还会存在其他失真。例如，互调失真。由于扬声器在播放音乐的时候是一个复杂信号，不同信号加载到扬声器上面播放时，不同信号之间也会相互调制而引起互调失真。瞬态失真。一个完美的，理想的扬声器，它的振动系统必须完全跟随输入信号的变化而变化。换一种表达方式就是，要求扬声器具备迅雷不及掩耳之势，对音乐能快速作出反应，起始和停止都能瞬间完成。而事实上，这世界上没有一款扬声器能满足这样的性能，这就是扬声器的瞬态失真。

使用球顶扬声器+锥盆扬声器设计的音箱里面，Dunlavy Audio Laboratories SC-IV可是表现最好之一

说到扬声器的失真，以上只是少部分，真正要讨论失真这个话题，那是一个很复杂的话题，还是留给电声工程师去衡量吧！

发烧友为什么要追求大口径的低音扬声器？

“小口径喇叭的低音假，大口径喇叭的低音宽松自然”这是音响发烧友常常挂在嘴边的一句话，久而久之已经成为了发烧圈子里面的金科玉律。到底为什么发烧友要追求大口径的低音扬声器呢？

假如一只6.5英寸的扬声器与一只15英寸的扬声器同样重播50Hz的频率，声压级要达到90dB，由于6.5英寸口径的扬声器由于驱动空气的有效面积比较小，需要做更长的行程才能驱动足够的空气量来达到所需声压级，但一来一回的行程长了就容易产生非线性失真，而且瞬态响应也会变慢，所以低音听起来能量大，但缺乏质感，缺乏清晰度，这就是听感上觉得很假，不干净的原因。如果用音频分析仪去测量扬声器的失真，测试数据显示20%，甚至达到50%都是很正常的。

对于15英寸的扬声器，由于驱动空气的有效面积比6.5英寸的扬声器要大，相比之下只需要更小的行程就能驱动与6.5英寸口径扬声器相同的空气量，更小的行程意味着非线性失真更低，瞬态响应也更好，所以低音听起来干净，宽松自然，能量充沛。所以说，要播放低音，低音扬声器必定是“一寸大，一寸强”。这就是为什么发烧友玩音响追求大口径低音扬声器的原因了。

当然，要控制好低音扬声器的失真，除了扬声器自身的性能外，与电子线路之间的配合也是非常重要。通常都会使用反馈修正的方式来降低失真。例如，低音扬声器的音圈上有两组线圈，一组是放大器驱动，另一组是反馈线圈，把信号反馈到放大器输入端做对比，最后作出修正，还有利用加速度传感器检测振膜的运动状态，把信号反馈到放大器的输入端做对比，再作出修正，有关于这些内容，我们在去年的“八仙过海，各显神通，浅谈常见的几种低音炮设计”专题里面就有相关内容。

总结

关于扬声器的知识，以上的内容只能算是皮毛，如果你想了解更多关于扬声器的知识，我们建议大家还是购买相关的专业书籍继续学习。对于扬声器而言，你必须知道的是，这世界上没有一个完美的扬声器，而且扬声器本身就是个矛盾体，而且解决了一个问题，又会有新的问题出现。例如，口径大的有利于低频重播，口径小的却有利于高频重播，所以一只扬声器是无法很好地兼顾全频重播。于是，科学家们又想出了多路分频，多只扬声器设计来实现全频回放，这又牵涉到分频器的设计问题，如此一来又增加了设计难度。而人类在多年来为了提高扬声器的性能，给消费者带来优质的听觉体验也是费尽了心思。

另外，扬声器也是一套音响器材当中失真最大的部件。尽管驱动扬声器的功放可以实现非常低的失真（如总谐波失真可以低到小数点后3位数），但对于有一只扬声器，假如在特定的频响范围内，输出声压90dB，总谐波失真达到0.5%已经属于非常优秀的产品，这相比起功放、甚至播放器来说，扬声器绝对属于失真最大的部件。如果你是一名发烧友，我们建议你在选购音响系统的时候，必须在自己的预算范围里选择一款好的音箱，而且在选购之前必须多试听，多对比，在价位接近的产品里面对比，哪个音箱能给你带来更清晰干净，细节更丰富的声音，那么它就是你的最佳选择。

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