Hi-Fi漫談之三:聽音系統的基本構成與功放音箱的選擇(立體聲)

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第三篇,咱們聊聊音箱的選擇(當然僅限立體聲也就是2聲道系統)。

Hi-Fi漫談之三:聽音系統的基本構成與功放音箱的選擇(立體聲)

如今只敢放自己拍的圖,我的桌面系統

聽音系統的基本構成

首先聊聊一套完整系統的構成,簡單說基本可以由以下三部分構成:

音源、功放、音箱。

音源:

不論數字或者模擬信號源的話,包括了常見的手機、CD機、DVD機、電腦、各種數字播放器、MIDI、黑膠唱機、甚至磁帶機等等。

這裡又可以大致分為數字和模擬兩種。像磁帶、黑膠唱片屬於記錄模擬信號的載體,而我們常用的、市場常見的120mmCD唱片是典型的數字信號載體。

Hi-Fi漫談之三:聽音系統的基本構成與功放音箱的選擇(立體聲)

十幾年前購買的劍橋CD機(上)

如果是數字音源,因為我們的音箱接收並回放模擬信號,所以要有一個DAC(數模轉換)的過程,將數字信號轉換為模擬信號。而這個DAC的轉換質量又千差萬別。因為平時我們使用電腦較多,也有很多人想組建自己的Hi-Fi系統,所以就拿電腦來說,如今一般都主板集成了聲卡,而聲卡內置了DAC芯片,所以主板背面會有3.5mm的模擬插頭(綠色就是我們使用立體聲系統時用的插口),當然有很多人認為主板集成聲卡的數模轉換素質比較低(一般也確實是如此),所以很多電腦都配備了光纖輸出口(下圖籃圈處),通過這個口,將電腦的音頻數字信號輸出至下一部分進行數模轉換,也就是交給功放去處理,此時,主板的模擬輸出口就成了擺設開始接灰了。

Hi-Fi漫談之三:聽音系統的基本構成與功放音箱的選擇(立體聲)

總之,我們認為集成聲卡的素質確實一般般,廠商也知道這一點,而為了照顧儘可能廣泛的用戶,所以給了我們多種選擇。

上圖紅圈處,是技嘉主板上的“魔音USB”接口,這個口是專門用來給我們連接外置DAC的USB口,當然USB接口的DAC接到任意USB口都可以工作,但這個鍍金的“魔音USB”口的電路經過了特別優化,比其他USB口更適合連接USB接口的外置DAC工作。

你瞧,DAC也有外置式的USB接口的形式。此時,USB-DAC會進行高質量的數模轉換,輸出模擬信號到功率放大器。

2、功率放大器:

功率放大器也就是我們常說的功放,一般指音響系統中把來自信號源(專業音響系統中則是來自調音臺)的微弱電信號進行放大以驅動揚聲器(俗稱音箱、喇叭)進行聲音的回放。

功率放大器可以接收來自信號源的模擬信號、數字信號,而功放和信號源中間可能有獨立的DAC設備,比如我們前面提到的USB-DAC。

模擬信號的傳輸,常見的就是RCA(俗稱蓮花頭)信號線、更好的一種是平衡線。

如下圖一款USB-DAC連接的就是RCA口(不過這裡是輸出到音箱的接口,僅作示意,我們可以看到右下方還有光纖口,可以接收電腦、PS4遊戲機、數字播放器等設備的數字信號)。

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一款USB-DAC背後接口

數字信號的傳輸,常見的有音頻同軸音頻接口(Coaxial),光纖口(optical)等。

常見的功放也會集成有數模轉換模塊,配備有同軸、光纖輸入口,此時,我們可以選擇使用外置的DAC還是直接使用功放的DAC。

功放有多種分類方式,按功放管類型,可以分為膽機(電子管功放)和石機(晶體管功放),而晶體管功放是現代科技的產物,但由於電子管的特性,即便是很古老的技術,但在如今的Hi-Fi系統中也比較常見。

在兩聲道Hi-Fi系統中,我們主要需要考慮的功放參數有:

輸出功率:輸出功率的單位為瓦特(W)或者千瓦(kW)。由於測量方法不一樣,出現了一些名目不同的叫法,例如額定輸出功率、最大輸出功率(動態功率)等等,一些不良廠家的非正規產品常常以此來忽悠用戶。我們主要看額定功率即可。

頻響範圍(frequency range):功放可以進行放大的工作頻段,一般為20-20kHz,一般在此數據後面有一個後綴,比如-1/+1dB,這代表這個頻率範圍的誤差範圍,這個數值約小,表明頻率範圍內的頻響曲線更平直。而如今的產品,一般頻響範圍會大於人耳可感知的範圍,比如日系的馬蘭士PM8006,參數為5-100kHz(±3dB),或許有人能感知到超聲波與次聲波也未可知。

阻尼係數(damping factor):阻尼係數是直接影響低音素質的重要技術參數。單元的口徑越大,低音相對就越好,但音盆越大,質量也就越大,其運動慣性也隨之加大,此慣性使它很難與音頻信號同步運動,往往表現出的聲音混濁不清,尤其在100-400Hz低頻,容易造成聲染色,使人聽起來模糊不清,很不自然。在功放設計時,工程師對功放採取一些技術措施,極力提高阻尼係數,使它能夠針對喇叭慣性運動,產生電阻尼作用,使音盆的運動與音頻信號同步運動,儘可能使音盆在驅動信號結束後很快恢復到零位(即中心位置),這種阻止效果就是阻尼係數(Damp Factor),D=Rs/Ri,Rs=喇叭阻抗,Ri=功放輸出內阻,D越大,音盆與信號同步效果就越好,低音就越純越乾淨,重放效果就越好。仍以馬蘭士PM8006為例,它標稱的阻尼係數是100(8Ω/歐姆負荷,40Hz~20kHz)。

信噪比:信噪比(S/N or SNR or Hum and Noise):指功放信號電壓和本底噪聲電壓的比值,這個數值越大,表明功放的噪聲更低。

輸出阻抗:是指揚聲器輸入信號的電壓與電流的比值,單位是Ω(歐姆),有的功放可兼容一定阻抗範圍的音箱,比如馬蘭士PM8006支持4~16Ω/歐姆的音箱,也有一些功放僅標註某特定的阻抗,比如最常見的阻抗是8Ω。

在以上參數中,隨著技術的進步,信噪比、頻響範圍等參數都能夠做到比較好,而我們重點需要查看的是額定輸出功率輸出阻抗兩項。

音箱

下圖是小編十幾年前購買的KEF IQ30書架箱,它採用了KEF的Uni-Q同軸單元。它的一些主要參數如下:

頻響範圍:45Hz-40KHz;阻抗:8Ω;靈敏度:89dB;分頻點:2500Hz單元直徑:165 mm(6.5英寸)中低音單元, 19 mm高音單元。

一般想要獲得良好的低音,單元口徑要比較大,才能夠推動空氣產生足夠量感的低頻。建議6.5寸起步。

Hi-Fi漫談之三:聽音系統的基本構成與功放音箱的選擇(立體聲)

KEF IQ30同軸書架箱

我們購買音箱時,主要需要注意兩點:

額定功率:一般來說,功放的額定功率應大於音箱額定功率,這樣設備才能正常工作,以1.5倍為佳。而在專業高保真Hi-Fi領域,功放功率要求達到音箱功率2倍,功率儲備足夠以後,才能有較好的控制力。

阻抗匹配:功放與音箱搭配時,功放輸出阻抗應與音箱輸入阻抗相一致;否則會出現降低輸出功率和增大失真等現象。現在很多功放都兼容常見阻抗的音箱,也有僅僅限定某阻抗值的,比如常見的是8歐姆 ,此時你最好去購買8歐姆的音箱。

一般4Ω、6Ω、8Ω的箱子比較常見。來自丹麥的著名發燒品牌丹拿(Dynaudio)的發燒箱有不少是4Ω的。

有源音箱與無源音箱

在桌面系統中,有功放+音箱分體的典型搭配,這裡指的音箱就是指無源音箱,它本身不帶功放,需要另外購置功放推動其發聲。

也有音箱內置功放的箱子,叫做有源音箱(Active Speaker),又稱為“主動式音箱”。常見的監聽音箱、多媒體音箱都是屬於這一類。

當我們計劃購買有源音箱時,功放和音箱的匹配就可以不考慮, 反正他們都在箱子裡。而有源音箱又分為對稱設計與非對稱設計,對稱設計的有源音箱,左右聲道喇叭都內置功放,構造、重量完全相同,而非對稱設計則只有一邊的音箱內置功放,另外一邊的音箱沒有內置功放,而從內置功放的一邊通過線纜連接進行驅動。

通常,價格較高素質較好的有源音箱,一般是對稱設計。

如今的有源音箱,集成了一些新技術,有內置DAC的(沒錯如果你的功放沒有DAC,而聲源的DAC素質太差不想用,此時你可以考慮集成高素質DAC模塊的音箱),有增加無線功能比如蘋果的airplay、藍牙等等,大大方便我們的使用,然而,如果你在乎音質,老老實實連接那些雜亂的線纜吧。

好了,剩下的事,就是看看錢包鼓不鼓,看菜吃飯、量力而為了。下一篇聊聊DAC。

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