縱觀整個(gè)高端音頻設(shè)備市場(chǎng)，能發(fā)現(xiàn)各種各樣的產(chǎn)品，有設(shè)計(jì)精良技術(shù)一流的頂尖音頻設(shè)備，也有使用獨(dú)家秘技，作用難以客觀評(píng)估的小部件。后者并不在今天的探討范圍，我們只討論那些基于嚴(yán)謹(jǐn)音頻工程流程設(shè)計(jì)的音頻設(shè)備與系統(tǒng)。

盡管少數(shù)廣受贊譽(yù)的大企業(yè)擁有高端音頻產(chǎn)品生產(chǎn)線，但大部分高端音頻產(chǎn)品公司規(guī)模都較小且雇員有限。這樣導(dǎo)致的結(jié)果就是，一個(gè)人經(jīng)常要擔(dān)負(fù)多項(xiàng)技術(shù)職責(zé)，比如研發(fā)，采購，來料檢測(cè)，組裝，成品測(cè)試甚至品控，維護(hù)和服務(wù)。

此外，小微公司一般只有有限的測(cè)試資源，如聲學(xué)優(yōu)化測(cè)試設(shè)備。解決此問題的一種方式就是，用感性的而非技術(shù)層面的方式描述一個(gè)高端音頻系統(tǒng)性能，使用多彩而朦朧的廣告詞。畢竟，高端音頻系統(tǒng)是一種生活方式。

然而，聲品質(zhì)是可以通過合適的客觀測(cè)量方法評(píng)價(jià)的。今天我們就帶大家看看客觀測(cè)量高端音頻設(shè)備的最佳實(shí)踐范例。我們嘗試從兩個(gè)視角探討測(cè)量應(yīng)用：

第一??是介紹對(duì)不同設(shè)備在信號(hào)鏈上的測(cè)量，從信號(hào)源，到功放，經(jīng)纜線至揚(yáng)聲器，以及安裝系統(tǒng)的房間。重點(diǎn)是要在整個(gè)信號(hào)鏈上創(chuàng)造出線性，低噪聲和低失真的信號(hào)。

第二??是對(duì)不同設(shè)備在不同生命周期進(jìn)行測(cè)量，包括研發(fā)，來料檢測(cè)，成品品控，系統(tǒng)安裝，服務(wù)和維護(hù)等。

0x01研發(fā)

研發(fā)是高品質(zhì)產(chǎn)品的基石。任何在產(chǎn)品開發(fā)早期未能解決或控制的問題都會(huì)傳遞到所有之后的環(huán)節(jié)。這也涉及到產(chǎn)品覆蓋的整個(gè)信號(hào)鏈。

0x01.1?電信號(hào)通道

任何在功放之前或經(jīng)功放后的不理想信號(hào)成分都會(huì)最終到達(dá)揚(yáng)聲器并變得可聽。因此，從信號(hào)鏈源頭就保持信號(hào)的純凈至關(guān)重要。

失真? 在多數(shù)系統(tǒng)中，失真都是大麻煩，值得不惜一切去避免，因?yàn)樗苊黠@影響聲音品質(zhì)。我們需要認(rèn)識(shí)到，一般當(dāng)系統(tǒng)達(dá)到其操作電平上限時(shí)失真比較嚴(yán)重。因此，測(cè)試也應(yīng)在該電平范圍內(nèi)進(jìn)行。失真可用 THD（總諧波失真）評(píng)價(jià)，亦可通過單個(gè)諧波失真值。

一些電子管功放會(huì)產(chǎn)生明顯的偶次諧波成分（k2, k4, k6）。而這些產(chǎn)品的推銷人員可能告訴你，這樣發(fā)出的聲音更加美妙。

哼聲和噪聲? 噪聲或哼聲（電流聲）的存在可能會(huì)掩蓋原聲的細(xì)節(jié)。因而，在研發(fā)階段做出低噪聲電路設(shè)計(jì)非常重要。不管怎樣，都要認(rèn)識(shí)到功放會(huì)將信號(hào)和噪聲同時(shí)放大。正因如此，我們需要得到較高的 SNR（信噪比）。當(dāng)使用平衡模擬音頻線路時(shí)，還要測(cè)量 CMRR（共模抑制比），這個(gè)參數(shù)確定了系統(tǒng)消除纜線感應(yīng)噪聲或哼聲的能力。噪聲，尤其是哼聲，還會(huì)由電源產(chǎn)生。推薦在不同的電源或設(shè)置下進(jìn)行這些測(cè)量。

帶寬? 帶寬通過頻率響應(yīng)測(cè)量。測(cè)得值在所有特定頻率范圍都必須不超出限值?，F(xiàn)代音頻系統(tǒng)的帶寬甚至能到達(dá)超聲頻率。

線性度? 所有之前提到的測(cè)量都會(huì)受輸入信號(hào)幅度和輸出信號(hào)的功率影響。驗(yàn)證系統(tǒng)性能的合理方式應(yīng)該是在系統(tǒng)輸入端輸入一個(gè)掃幅信號(hào)。信號(hào)幅度從零到最大允許輸入電平。測(cè)量輸出信號(hào)電平和失真，在整個(gè)輸入信號(hào)范圍內(nèi)，結(jié)果都必須符合要求。

通道平衡與分離度? 聽眾的空間感來自多處音源，如立體聲。所以，各個(gè)信號(hào)通道的性能要盡可能一致。系統(tǒng)各通道的各個(gè)測(cè)量結(jié)果都應(yīng)該比對(duì)。

而且，某通道對(duì)另一通道的影響，可能由電磁感應(yīng)或電容耦合造成，也必須檢查。這可以通過串?dāng)_測(cè)量來實(shí)現(xiàn)。

0x01.2?聲信號(hào)通道

在研發(fā)階段，開發(fā)人員還要跟揚(yáng)聲器單元和揚(yáng)聲器系統(tǒng)打交道。除了聲學(xué)參數(shù)，電學(xué)參數(shù)也不能忽略。不過，在認(rèn)為任何結(jié)果可靠之前，全新的低音和中音揚(yáng)聲器需要運(yùn)行特定時(shí)長以使懸浮材料達(dá)到其最終性能。

低音和中音單元調(diào)節(jié)? 在一些揚(yáng)聲器單元煲機(jī)流程中可以使用的測(cè)試信號(hào)包括噪聲或音樂。ART DéCO ACOUSTICS 公司的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，使用低頻正弦波信號(hào)能得到令人滿意的結(jié)果。這時(shí)，揚(yáng)聲器懸浮材料以可控且可預(yù)測(cè)的方式位移，但不會(huì)發(fā)出煩人的噪聲。

煲機(jī)信號(hào)頻率

信號(hào)頻率應(yīng)該較低，讓單元懸浮材料能正確位移。另外，該頻率還需與自由場(chǎng)諧振頻率有足夠大的差異，這樣，發(fā)生器才能正確控制單元。

低音揚(yáng)聲器??fburn-in?=?f0?* 0.33

中音揚(yáng)聲器??fburn-in?=?f0?*?0.50

其中：

• ????fburn-in?煲機(jī)信號(hào)頻率 [Hz]

• ????f0?揚(yáng)聲器自由場(chǎng)諧振頻率，單位 [Hz]煲

機(jī)信號(hào)功率以可控的方式激活揚(yáng)聲器得到理想的 ?值所需的功率可用以下公式計(jì)算：

其中：

• pburn-in?煲機(jī)信號(hào)功率，單位 [W]
  

• xmax?單方向最大位移，單位 [m]
  

• ZI?額定阻抗，單位 [Ohm]
  

• Cms?力順，單位 [m/N]
  

• BL磁力，單位 [N/A]
  

煲機(jī)周期

煲機(jī)的目的是獲得穩(wěn)固的機(jī)械狀態(tài)。對(duì)不同型號(hào)的揚(yáng)聲器來說，要達(dá)到這種狀態(tài)的時(shí)間也不同，因此要區(qū)別對(duì)待。一個(gè)實(shí)踐方法是，應(yīng)用煲機(jī)信號(hào)，測(cè)量?f0?自由場(chǎng)諧振頻率和?R0?自由場(chǎng)諧振阻抗，每兩小時(shí)一次直到結(jié)果穩(wěn)定。為了避免揚(yáng)聲器發(fā)熱的干擾，建議每次測(cè)量?f0?和?R0?前先等揚(yáng)聲器冷卻。

取決于揚(yáng)聲器型號(hào)，低音揚(yáng)聲器的煲機(jī)時(shí)間一般為 6 至 36 小時(shí)，中音揚(yáng)聲器一般為6 至24 小時(shí)。

揚(yáng)聲器測(cè)量? 研發(fā)階段需要測(cè)量所有典型揚(yáng)聲器參數(shù)。低音，中音和高音單元都要評(píng)價(jià)電學(xué)和聲學(xué)性能。T/S 參數(shù)用于確定和優(yōu)化揚(yáng)聲器外殼規(guī)格等。系統(tǒng)聲學(xué)性能展現(xiàn)的是所有獨(dú)立部件的相互作用。測(cè)量包括頻率響應(yīng)，失真和靈敏度。完整系統(tǒng)的指向性也可在研發(fā)階段測(cè)量和優(yōu)化。

所有聲學(xué)測(cè)量都必須在特定且可再現(xiàn)的聲學(xué)環(huán)境下執(zhí)行。推薦使用經(jīng)校準(zhǔn)的麥克風(fēng)。麥克風(fēng)至揚(yáng)聲器的距離與相對(duì)位置也必須保持固定。為了避免由測(cè)試環(huán)境缺陷造成的頻響波動(dòng)，可以應(yīng)用一個(gè)平滑濾波器（如 1/3 倍頻程帶寬）。

0x02來料檢測(cè)

0x02.1?電子器件

若電子器件在信號(hào)通道中扮演重要角色，就需要對(duì)其進(jìn)行 IQC 來料檢測(cè)，且框限要小。通常，這些部件用在揚(yáng)聲器交叉網(wǎng)絡(luò)中，如：

電感???????????????電感值，失真 vs. 電流，失真 vs. 頻率

電容?????????????? 電容量

取決于長期經(jīng)驗(yàn)和重要性，可以使用抽檢（某批次的部分器件）或全檢的方式。

0x02.2 聲學(xué)器件

在不太敏感的用戶群體中，揚(yáng)聲器系統(tǒng)終歸會(huì)在正常使用下達(dá)到其最終特性，但這不適用于高端音頻制造商。因此，必須按前文描述的煲機(jī)流程對(duì)所有全新低音和中音揚(yáng)聲器執(zhí)行嚴(yán)格的初始化程序。

揚(yáng)聲器配對(duì)? 煲機(jī)測(cè)試得到的穩(wěn)定結(jié)果可用于將擁有相似性能的揚(yáng)聲器分組。這對(duì)一套音箱中使用多個(gè)同型號(hào)單元或組建左右揚(yáng)聲器配對(duì)來說非常重要。同一組?f0?和?R0?可接受的偏差取決于安裝該揚(yáng)聲器的附件：

有通風(fēng)罩或喇叭罩

• ????f0??????????? 2 Hz 之內(nèi)

• ????R0? ? ? ? ? ?< 15% 相對(duì)差異
  

無通風(fēng)罩

• ????f0?????????? 10 Hz 之內(nèi)

• ????R0? ? ? ? ? ?< 50% 相對(duì)差異

今天的內(nèi)容先到這里，下期我們一起看看生產(chǎn)品控的細(xì)節(jié)，以及安裝維護(hù)的注意事項(xiàng)。

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