淺談隱形音箱中的NXT平面揚聲器技術(shù)
隨著科技的發(fā)展和社會的進(jìn)步,家庭影院音響設(shè)備也在不斷地更新?lián)Q代,其中,英嘉尼隱形音箱就是源于英國NXT平面揚聲器技術(shù)。接下來,一禾科技給大家普及一下英國NXT平面揚聲器技術(shù)的相關(guān)知識。
一、NXT平面揚聲器技術(shù)起源
NXT技術(shù)的誕生可以說完全出于偶然。八十年代末期,英國國防部的研究人員為了研究降低戰(zhàn)斗直升機(jī)引擎噪聲的方法,曾嘗試使用復(fù)合平面材料封閉引擎,然后用電噪聲抵消技術(shù)來降噪。但奇怪的是噪音非但沒有減小,反而是這些復(fù)合平板材料有如揚聲器一般因振動而發(fā)出聲音。于是,研究人員想到了利用這種復(fù)合平板材料來制造揚聲器,并開始進(jìn)行這方面的開發(fā)工作。 1996年9月NXT公司宣布成立,并致力于把NXT平板揚聲器投入商業(yè)、專業(yè)及家用等實際應(yīng)用領(lǐng)域的研究。2009年,英嘉尼開始引進(jìn)英國NXT技術(shù),運用鋁芯層壓工藝制造出超薄平板揚聲器(超薄平板隱形音箱),它能夠?qū)㈦娏骷?xì)致均勻地傳送到平板揚聲器的整個發(fā)聲面,使電流轉(zhuǎn)換成為聲能,發(fā)出清晰細(xì)膩的聲音。
英嘉尼NXT平面揚聲器V2
二、NXT平面揚聲器技術(shù)的主要特點
1、NXT技術(shù)徹底放棄了傳統(tǒng)活塞式運動的設(shè)計,而用一塊整個表面幾乎是隨機(jī)振動、而不是規(guī)律性振動的振膜來取代。在其受到某種激勵以后,蜂窩面板上每一個面積單元都能作相互獨立的無規(guī)則振動,以至于我們可以將整塊蜂窩面板設(shè)想成是一個由微型揚聲器組成的陣列。每個微型揚聲器單元都輻射一個非相關(guān)的信號,但它們的信號又最后合成在一起,從宏觀上形成一個我們所需要的聲學(xué)輸出。這種隨機(jī)振動的平板與常規(guī)振膜大相徑庭,因為其功率是被直接輸出到相對頻率恒定的平板機(jī)械阻抗之上的。
錐形紙盆
2、傳統(tǒng)揚聲器的錐形紙盆作活塞式運動,其正面發(fā)出的聲音和背面發(fā)出的聲音是反相的。而NXT技術(shù)的一個重要特點是正反面輻射同向聲波。得益于分布模式復(fù)雜的輻射特性,以及從遠(yuǎn)場看來輻射元之間互不相關(guān)的相位特性,音板在其前后兩面所產(chǎn)生的聲波是同相的。從背面發(fā)出的聲音,不僅不會與其正面發(fā)出的聲音功率互相抵消,反而會很好地疊加在一起。所以不需要傳統(tǒng)揚聲器系統(tǒng)中用于隔離前后聲波以免相互抵消的音箱箱體,而且聲壓級還增加了3分貝。
3、對于傳統(tǒng)揚聲器來說,聲壓與距離的關(guān)系,理論上遵循"平方反比定律",即每增加一倍的距離,聲壓就減小到四分之一,也就是聲壓級降低6分貝。而在NXT技術(shù)中,聲壓隨距離的變化接近于線性關(guān)系。即每增加一倍的距離,聲壓只減小到二分之一,也就是聲壓級降低3分貝。所以,平板揚聲器所發(fā)出的聲能可以傳播得更遠(yuǎn)。
4、傳統(tǒng)揚聲器工作時振幅很大,低音揚聲器典型的振幅峰值為十多毫米,由此帶來了一系列的問題:音圈的部分線圈跑出氣隙勻強(qiáng)磁場區(qū)而引起的失真、定位支片和紙錐折環(huán)超出其線性彈性范圍而引起的失真、各運動部件的疲勞失效等。在NXT技術(shù)中,發(fā)音板的振幅非常小,中頻段的典型振幅是以微米為計量單位的。激勵器線圈的位移極小,完全避免了由于這些因素引起的失真,而且功率過載能力很強(qiáng),在普通揚聲器中由于大振幅而引起的各種機(jī)械損壞問題,在這里都不存在了。
隱形音箱八大優(yōu)勢
5、傳統(tǒng)揚聲器會造成很多的駐波諧振(音箱內(nèi)的無用聲波造成的有害振動),聲波在遇到邊界時會發(fā)生反射,致使形成抵消性干涉,使得室內(nèi)聲場有大量谷點(聲強(qiáng)的最低點)。在NXT技術(shù)中,音板與傳統(tǒng)揚聲器的輻射擴(kuò)散性表現(xiàn)得大不相同,它的聲音并不是從空間中一個固定點發(fā)出的,發(fā)散性的聲波在遇到邊界時,邊界產(chǎn)生共鳴,故室內(nèi)聲場不會產(chǎn)生谷點。
6、傳統(tǒng)揚聲器的設(shè)計,說它是一種妥協(xié)絕不為過。設(shè)計者總想努力拓寬頻響范圍,但是,當(dāng)輻射波長變得小于振膜尺寸時,揚聲器的功率輸出卻開始下降了。因此,傳統(tǒng)揚聲器的設(shè)計只能在帶寬、指向性和頻響平滑性之間進(jìn)行權(quán)衡協(xié)調(diào)。在最好的傳統(tǒng)揚聲器中,即便它對這種工程處理得非常巧妙,也仍然只是一種折衷的設(shè)計。NXT技術(shù)代表了揚聲器領(lǐng)域一個重大的革新。平板揚聲器的平面外觀使其輸出變得擴(kuò)散,而平板揚聲器相對較大的發(fā)聲平面,又保證了大于八個倍頻程的寬頻帶。我們對平板的制作材料、激勵器的位置和邊界條件等作些精心的處理,可以使它的表現(xiàn)更接近理想的隨機(jī)振動平板,而這種平板的功率輸出是與其尺寸無關(guān)的,其輸出指向性也與平板尺寸不相關(guān)。平板揚聲器的一個突出優(yōu)點是無論尺寸大小或成本高低,其音質(zhì)都保持了良好的清晰度,播放語音時聲音非常清楚,這在惡劣的播放環(huán)境中尤為突出。所以現(xiàn)在我們完全擺脫了七十多年來一直困擾著揚聲器設(shè)計者的問題。
7、由于平板揚聲器極小的偏移振幅,實際上它沒有困擾傳統(tǒng)揚聲器的"反電勢"問題。從音質(zhì)方面看,具有清晰度高和良好的空間深度感,且具有極好的瞬態(tài)響應(yīng)(器材對音樂中突發(fā)信號的跟隨能力)。假如發(fā)音板受到相當(dāng)程度的遮擋,也不至于對音質(zhì)產(chǎn)生明顯影響。用戶可對NXT揚聲器進(jìn)行裝飾性加工。它與普通揚聲器互換性好,可以方便地接入現(xiàn)有普通功放。
三、總結(jié)
與傳統(tǒng)揚聲器相比,NXT平板揚聲器的音質(zhì)更通透純凈、高音清晰細(xì)膩。另外,由于NXT平板揚聲器取消了傳統(tǒng)揚聲器的箱體和障板,因而"聲染"現(xiàn)象被徹底杜絕,所以聲音表現(xiàn)得更準(zhǔn)確,更柔順自然。再加上平板揚聲器的發(fā)聲是從整個平面均勻發(fā)出的,而非傳統(tǒng)揚聲器的點聲源,其聲音是一個發(fā)散的聲場,聲波的擴(kuò)散是漫射型的。因此,NXT平板揚聲器在房間里的任何位置聽都是一樣的聲音。即使把兩只平板揚聲器擺放在一起,對音質(zhì)也不會有太大影響。因此,平板揚聲器沒有嚴(yán)格的擺位限制。而傳統(tǒng)揚聲器的聲波擴(kuò)散形式是直接擴(kuò)散型,存在最佳聽音位置,需要較嚴(yán)格的擺位。
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