在上圖的情境中，存在什么問題？一個清晰的音頻流，會通過那些zui先進的數(shù)字設(shè)備進行層層處理，并通過那些先進的放大設(shè)備進行放大之后，通過木制音箱箱體中的紙盆揚聲器喇叭，再次傳送給觀眾。

在這一整個聲音鏈條中，最為薄弱的環(huán)節(jié)，就是音箱，也被稱作揚聲器。任何系統(tǒng)中，觀眾所聽到的最終音質(zhì)效果，都是取決于揚聲器重現(xiàn)整個上游那些出色音頻設(shè)備的音色的能力。

在過去的一個世紀(jì)中，商用揚聲器經(jīng)過了一個緩慢而又穩(wěn)定的發(fā)展過程。而相比之下，音頻系統(tǒng)中的電子元件部分的變化，卻是光速發(fā)展，無論是物理屬性還是使用方法都發(fā)生了徹底的、根本的變化。

然而，僅僅因為傳感器（揚聲器驅(qū)動器）沒有跟上相對應(yīng)的電子原件的發(fā)展速度，并不意味著所有的傳感器都是落后的。恰恰相反，使用當(dāng)今zui好的設(shè)計也依舊可以實現(xiàn)驚人的性能。了解揚聲器的工作原理是從任何音響系統(tǒng)中獲取zui大收獲的一個非常關(guān)鍵的步驟。

它的內(nèi)部構(gòu)造是什么樣的？

專業(yè)揚聲器通常在單個外殼中包含多個驅(qū)動器（組件）。最常見的設(shè)計被稱為“雙向”，兩個組件組合起來提供輸出。雙向設(shè)計通常包括一個直徑為15英寸或12英寸的錐形低音揚聲器和一個小型（1至1.5英寸）壓縮驅(qū)動器，該驅(qū)動器與喇叭口相連，可以提供規(guī)定的覆蓋范圍。

對于再現(xiàn)較低頻率的低音揚聲器，外殼一般會提供一個操作面板，一種直接將輸出輻射到周圍空氣中的裝置。

相反，那種處理高頻的壓縮驅(qū)動器，如果直接發(fā)送到覆蓋空間的話，實際上是聽不見的。因此，通過以規(guī)定的速率和分散模式展開聲波，驅(qū)動器必須與喇叭配合以使驅(qū)動器的輸出與周圍的空氣相匹配。最終，喇叭/驅(qū)動器設(shè)置的效率獲得顯著提高，只需要幾瓦的輸入就可以提供足以填充整個室內(nèi)的電平。

在揚聲器箱內(nèi)，輸入信號通過無源分頻網(wǎng)絡(luò)在兩個分量之間分配，無源分頻網(wǎng)絡(luò)通常稱為分頻器，它將低頻引導(dǎo)至低音揚聲器，高頻引導(dǎo)至壓縮驅(qū)動器。

傳統(tǒng)的揚聲器很像汽車發(fā)動機，其驅(qū)動器的錐形動作類似于活塞的運動。每個驅(qū)動器的來回運動是完成工作所需的動力源 ——轉(zhuǎn)動驅(qū)動軸或傳播聲波。

汽車發(fā)動機使用汽油作為燃料，而揚聲器使用功率放大器的電輸出。在這兩種情況下，將燃油與電機匹配對于優(yōu)化性能至關(guān)重要。

揚聲器和功率放大器具有給定和接收關(guān)系，放大器推動揚聲器的自然平衡狀態(tài)（揚聲器箱體內(nèi)外壓力相等），揚聲器推回放大器的變化輸出。

鑒于市場上可用的揚聲器品牌眾多，找到適合特定應(yīng)用的zui佳揚聲器單元可能類似于大海撈針一般。但是，通過那些信譽良好的制造商堅持行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的堅韌，才使得尋找合適的工具變得沒那么麻煩。而這些行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，包括：頻率響應(yīng)，靈敏度，功率處理和方向性的額定值。

頻率響應(yīng)

這個參數(shù)是用來量化一個揚聲器在人耳可聽辨的十個八度音程范圍中再現(xiàn)聲音的能力。而造成單個揚聲器組件在頻率圖響應(yīng)這項科目上獲得完美分?jǐn)?shù)的制作工程障礙，始于聲波的物理構(gòu)成以及使得實際公開的揚聲器在尺寸和重量上所使用時需要所施加的限制。

低頻的波長可長達56英尺，而高頻可短至半英寸。因此，想要建造一個在整個頻譜上表現(xiàn)都同樣出色的揚聲器幾乎 是不可能的。因此，進一步復(fù)雜化的設(shè)計是非常必要的，既要讓箱體盡可能小一些，并且保證美觀。而頻率響應(yīng)確定之后，將會使用一個可定義范圍的數(shù)字來量化，比如+3dB或者-3dB。如果沒有前面的限制范圍的+-號的話，單純的數(shù)字號去一一。因為任何揚聲器在特定電平上都有可能產(chǎn)生任何頻率的聲音（比如-45dB）。

標(biāo)準(zhǔn)范圍+/- 3 dB實際上允許存在相對較寬的6 dB窗口，因此應(yīng)該被視為zui大可用方差。對于全頻設(shè)計的音箱來說，頻率響應(yīng)為50 Hz至15,000 Hz（15 kHz），這可以作為標(biāo)準(zhǔn)性能的基準(zhǔn)。

靈敏度

和頻率響應(yīng)一樣，靈敏度這個參數(shù)也需要限定明確的定義和單位，它的通用規(guī)格包括1w/1m，或者瓦每米。

如果一個揚聲器的數(shù)據(jù)列表上列出的靈敏度為87 [email protected]/1m，那么表示，當(dāng)揚聲器的輸入端施加1瓦的功率的時候，距離揚聲器1米的軸上的聲壓級將為87 dB。1米的軸上的聲壓級將為87 dB。如果功率加倍導(dǎo)致輸出增加3 dB，則2瓦特的功率應(yīng)在同一位置產(chǎn)生90 dB的可測量輸出。

輸入功率為256瓦意味著輸出為111 dB，由于采用平方反比定律，在距離揚聲器8米的距離處將降至93 dB——距離加倍導(dǎo)致了輸出電平在指定位置下降了6dB，因為距離倍增導(dǎo)致了覆蓋面積增加四倍。

相比之下，頻率響應(yīng)相同、靈敏度更高的揚聲器（(92 [email protected]/1m）將在8米（略大于25英尺）距離處提供98 dB的電平。輸出的5 dB增益是免費的，因為它不再需要輸入來獲得更多輸出。然而，與所有設(shè)計一樣，權(quán)衡取舍和靈敏度只是難題的一部分。

功率響應(yīng)

這個參數(shù)是靈敏度的相對面，其中一個的增加，會導(dǎo)致另一個的減少。例如，增加功率響應(yīng)的一種最簡單的方法，就是讓組件更加穩(wěn)定，但是，增加驅(qū)動器功率響應(yīng)所需要的附加質(zhì)量，會導(dǎo)致這些組件的靈敏度下降，通常最終的結(jié)果是輸出的電平整體并沒有增加。

但是，功率響應(yīng)能力對揚聲器來講很重要，因為它確保了揚聲器系統(tǒng)的長期可行性。揚聲器在現(xiàn)場演出時，鑒于現(xiàn)場聲音核心所具有的未知性，揚聲器可能會接收到高于平均操作水平的輸入峰值。對于那些不可避免的峰值，極端電平足夠?qū)嵱?、合乎設(shè)計的功能便是系統(tǒng)最后的余量和持續(xù)性功能之間的差異性。

當(dāng)揚聲器制造商夸大他們的產(chǎn)品所處理搞輸入電平的能力數(shù)據(jù)的時候，問題就出現(xiàn)了。因為，數(shù)值越低，反而意味著揚聲器的功率響應(yīng)能力的持久性。根據(jù)品牌的不同，持久性可以指代特定的輸入信號可以連續(xù)操作4, 8,或者24小時。

而峰值功率通常是持久性音量的兩倍，代表了揚聲器可以縮短可變寬帶音樂素材處理時間的瓦數(shù)。順便一提，有一個令人印象深刻但是沒什么用的評級，叫做峰值程序（或脈沖瓦數(shù)），它代表了系統(tǒng)在短時間內(nèi)可以維持的功率。

指向性

指向性是指揚聲器控制其輸出位置的能力。低指向性的揚聲器適合在短投射距離內(nèi)放置，以便覆蓋更寬廣的覆蓋范圍，而高指向性在方向模式控制的要求最為重要的時候，是最合適的。

由于聲波的物理屬性，方向性控制取決于頻率大小?？刂聘哳l的頻散較小，控制起來相對簡單，但10英尺長波長（100 Hz）的頻率控制起來就會困難得多。

通常來講，喇叭的開口越大，越低的模式控制，越得意有效保持。例如，兩英尺的喇叭口對應(yīng)于低至約500Hz的模式控制。因此，額定角度為60度×40度的喇叭形圖案僅顯示高于由喇叭尺寸決定的截止頻率的那些度數(shù)所覆蓋的范圍。

高頻雖然更容易控制，但卻傾向于以緊密的方式聚集在一起，迫使喇叭設(shè)計者開發(fā)諸如恒定方向性的技術(shù)，以幫助確保高頻率在喇叭的工作范圍內(nèi)可以更加均勻地分布。當(dāng)然，這種通過武力強制控制會導(dǎo)致產(chǎn)生新的異?，F(xiàn)象，需要進一步的創(chuàng)新技術(shù)來解決。

雖然現(xiàn)代商用揚聲器基本上與其古老的祖先相近，但鑒于當(dāng)前技術(shù)的計算能力和快速創(chuàng)新，未來的揚聲器可能最終擺脫與那些古老設(shè)備之間的聯(lián)系與限制。

但就目前而言，頻率響應(yīng)，靈敏度，功率響應(yīng)和指向性這些問題，依然是客觀判斷的定義參數(shù)。雖然這些參數(shù)將如何實際轉(zhuǎn)化為整體音質(zhì)表現(xiàn)，完全是屬于主觀問題——但那就又是另一個話題了。