Active Equalization有源均衡技术

HiFi秀 | 2016-12-14

Active Equalization有源均衡技术:BOSE特有的有源均衡技术使扬声器设计成为整体系统设计的一部分。 根据室内建声设计使扬声器系统达到最高性能。

传统的方法:

有人可能会从以前的经验得出结论,完美的扬声器应该具有平坦的发射声音的功率响应。但是,并没有任何理论说扬声器本身应该具有这样的响应,而是说整个音响系统,包括电子线路,应该具有这种响应。具有平坦的功率响应的扬声器肯定会满足这种需要,当然,首先我们要假设存在这样的扬声器,然后观察一下这种扬声器是否能在事实上组成一个良好的音响系统。这种传统的音响系统由音频的节目源、放大器、和扬声器组成。

简单的音响系统中音频节目源接在放大器上,放大器连接到具有平坦的功率响应的扬声器上。以这种传统的方法,音频节目源、放大器和扬声器都具有标称平坦的频率响应。

这种传统的系统方法确实做了些有用的工作。它在其输出端产生与输入相同的响应。但是,要注意放大器正在做什么,或者不如说不在做什么。把放大器设想成一个电压源,它能产生某种最大电压,并且能在所有频率上产生同样的最大电压。当它放大音频节目材料时,它表现出是不平坦的,放大器能产生最大电压的能力只用在某个频率范围内——表示平均节目材料频谱的峰值的范围内。放大器产生最大电压的能力永远不会用在其它频带内。事实上,在较高或较低的频率范围内放大能力较差的放大器还是可以用的,如果有这样一个放大器的话,因为节目材料永远不会在这些范围内要求很高的产生电压的能力。这是一条重要的线索,如何能建成各种扬声器系统——这些系统并不需要具有平坦的频率响应。

有源均衡的扬声器系统:

现在设想一个扬声器,其功率响应是不平坦的,但具有与平均节目材料大致相同的频率响应。现在,在放大器前面加进一个部件——专用的(固定的不可调节的)均衡器。此外,让我们使均衡器具有与平均节目材料频谱反相的响应。从下图可以看出部件的频率响应是怎样的。

用这种方法,扬声器的频率响应是不平坦的,但是标称地符合平均节目材料的频谱。专用的均衡器具有与平均节目材料相反的频谱。

这样的系统,象早期更传统的使用具有平坦的频率响应的扬声器系统一样,也有能力忠实再现原来输入的节目频谱。输出的频谱与输入相同。用这种方法观察,显然专用的均衡器,其频率响应大致上与节目材料的形状相反。而扬声器本身,其功率响应与节目材料形状相同,形成一个耦合对。它们共同工作,组成与传统系统做同样工作的系统。

平均节目材料驱动专用的有源均衡器。有源均衡器的频率响应与节目材料相反。这样在专用均衡器输出端形成的音频信号的频谱是平坦的频谱。这是作用在放大器上的频谱。专业的功率放大器适合于再现标称平坦的输入频谱,并且确实就是这样设计的。放大器的全部最大功率产生能力就这样用在这个系统中。而且这种功率产生能力在所有频率上是相等的。没有一个频率或频带会比任何其它频率或频带更会使系统中的放大器过载。

在这里所叙述的系统中,没有失去放大器的净空高度。专用均衡器在某些频率上提供的“提升”,并没有使放大器更快或更容易在这些频率上限幅。因为这种提升只是在这些频率上把电压电平提高到在其它频带里已经存在的水平。这种非传统的方法在充分利用放大器能力方面比传统方法做得更好。早期的传统的系统只在一个很小的频率范围内利用了放大器的能力,而在其它地方都浪费了。

对这第二种方法的分析引出了另一个结论:

如果使用了有源均衡器扬声器的功率响应不必与平均节目材料的功率响应有任何不同。

这是一个相当令人吃惊的结论,因为传统的知识总是假设扬声器的功率响应应该是平坦的。

有源均衡技术带来的利益:

各频段音色均衡、减小扬声器体积、滤除无用的频段、减少功率消耗、较易精确地校准房间均衡。

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