扬声器的失真与校正
刘国信
音响系统基本可分为音源、功放和音箱(扬声器系统)三部分。现代音响技术已能轻易做到使音源和功放的瞬态失真小于0.1%,但是扬声器的瞬态失真仍高达15%一25%,从而使整个音响系统的瞬态失真变大。
造成扬声器失真大的原因,一是扬声器的运动部件纸盆、音圈的惯性,使扬声器的运动产生延迟和过冲;二是纸盆、音圈边缘的弹性阻尼部件,造成纸盆运动的延迟和过冲;二是音圈的电阻、电感、电容造成的频率、相位失真;四是扬声器周围的空气对纸盆产生的反作用力,使纸盆的瞬态运动不能确切地反映电信号的变化。此外,扬声器的最佳状态是其成熟期,而在此之前的成长期及此后的老化期,都存在不同程度的失真,特别是老化残旧的扬声器失真日趋严重,是应该淘汰和更换的。传统的音响技术注往过分追求音源、功放的完美,却忽视对扬声嚣诀真的关注,结果电信号的失真非常小,而声信号的失真却非常大。我们运用方波和三角波来测试,就可以发现扬声器产生的失真是非常明显的。那么,有无办法减少扬声器的失真呢?
美国 IST系统公司发明的 DFT音响新技术,摒弃了传统音响技术将音响系统音源、功效与扬声器二部分分开研究的观念,将功效与扬声器当作一次整体来考虑,通过主动、适时地变换放大器的驱动电压,在不改变扬声器的结构,不增加扬声器端的转换器情况下,用一个有源的校正驱动电压适时地校正扬声器运动部件的运动失真,因而从根本上消除了扬声器的运动失真,使整个音响系统的瞬态失真降低。测试结果表明,经 DFT技术改造后,扬声器的运动波形与电信号源波形非常接近,令整体失真减少。
IST公司的研究成果告诉我们,要提升音响系统的高保真质量,就要全面、综合地去考虑问题,而不能单纯地专注于某一方面。