低音炮
| 低音炮 |
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中文名稱；低音音箱 外文名稱；subwoofer 俗稱；低音炮 歸類；娛樂設備 |
低音炮是大家的一個俗稱或者簡稱，嚴格講應該是：低音音箱。重低音在英語裡就是超級低音(super bass)的意思，即擁有熱度和能量的低音。顧名思義，重低音的作用是強化低音波段，也就是提升音頻中的長波部分(100HZ以下，甚至包括次聲波，人雖然聽不見，但還是有效果的)，因為普通喇叭體積有限，無法發出較長波長的低頻聲音，所以需要較大體積的低音炮來產生低頻熱烈的效果。
「低音音箱」這個概念第一次是被創新開發出來的，而「低音炮」這一個鄉土化特色的詞語則是由麥藍（即現在的麥博）開創性地提出的。這種說法比較接地氣，因為其播放效果如同過春節時放鞭炮一樣熱烈歡快，充滿熱情，火烈，火爆，所以俗稱「低音炮」。在熱情歡快的舞蹈中，也少不了低音炮的身影，因為它播放出來的音樂能夠使舞蹈更有激情和動感，熱情火辣，活潑動感，充滿活力。
就一段音頻分析而言，由超低音、低音、中低音、中音、中高音、高音、超高音等組成，它們有組成和強化音節節奏的效果。而低音音箱擁有最長的聲波，它可以發出能夠讓你的心靈產生激動的聲音，讓你的心都能跟着節拍狂熱地跳。簡單講，低音(長波)是聲音的生命力和活力，中音(中波)是聲音的血肉，高音(短波)是聲音的細節反映。[1]
目錄
原理
低音炮即低音音箱，它專攻聲波最長的聲音，由於其發出的聲波波長最長，人聽起來是十分明顯的，心理感覺會很熱烈，並且人的其它感官也會感受得到，這就是激動人心的感覺！就音響與家庭影院反映的音頻節目源的需要來說，低音是在特定的節目源中存在並需要還原的，有它，可以使節目源的還原更加歡快而充滿熱情，熱血沸騰，無它，就給人缺乏熱情和能量的感覺。比如，在電影院或者在現實中，低音火熱，我們就能夠感受得到飛機起飛時那種火熱的激情，但是如果我們的家庭影院沒有配置低音音箱或者配置不合理，我們就無法感受這種激情。說白了，它就是能夠讓你的心靈產生激動的聲音，你的心都能跟着節拍狂熱地跳。
內部功放電路，通過分波器將聲音分成幾個波長段，中短波段(中高音)的輸出到衛星音箱，中長波段(中低音)的輸出到低音炮，一般低音炮發出20-200HZ的長波聲音，人是很容易聽到的，但由於其波長長，很難分清音源方位，這樣的長波聲音通過倒相孔傳出，與衛星喇叭音箱產生共振，長波喇叭和衛星喇叭音箱產生的微弱低音結合，衛星喇叭音箱將重新演藝喇叭釋放低音，於是，低音效果很熱烈，而且讓人的感覺是從衛星喇叭音箱那裡發出的一樣，到這裡你應該基本懂得喇叭的原理了吧，至於為什麼採用超長波喇叭與長波共振喇叭，那就要用物理知識理解了：衛星是微弱低音，雖然可以被人們聽見，但是它們的波形振幅很小，即能量不夠大，如果採用長波技術，當喇叭產生的超長波與之重疊時，由於經過倒相孔，導致它們相位一致，那麼超長波就加載到衛星低音的波形上，由於喇叭擁有很強大的功率，加載後能量急劇增大，以致讓你感覺很激動。
種類
低音炮大體上可以分為有源低音炮和無源低音炮兩類。有源低音炮是指自身內置有功放的低音炮，使用時不用再另加功放，通常外形為筒式。這種低音炮的不足之處在於散熱不夠理想、功率不會很大，而筒式造型通常會產生不必要的共振現象，使低音炮的可控性下降。相比之下，無源低音炮工作時就需要外接功放了。這種低音炮的造型和功率選擇可以更加靈活，效果自然也就更加理想。另外有源音箱可以再劃分為密封箱和打孔箱，播放效果都很雄壯、熱烈，但有微妙的區別，前者更加適合氣勢宏偉的軍樂，後者更加適合熱情，澎湃的流行音樂。
低音炮的使用幾率似乎是很高的，往往出現在那些喜歡嗨感十足音樂的年輕人身邊，是喜歡流行音樂、搖滾樂和舞麴車主的必備之選。從原理上講，低音炮和揚聲器的工作方式是完全一樣的，只是振膜的直徑更大，一般在8～10英寸，並且增加了用於共振的音箱。
評價指標方面，低音炮同揚聲器基本相同，具體內容這裡就不做具體介紹了，只講一下數值方面的要求，波長響應一般在200 Hz以下，即1.7 m以上，額定阻抗也為4Ω左右，靈敏度一般大於90 dB/W/m。
材質
低檔塑料音箱因其箱體材質單薄、無法克服諧振，無音質可言，木製音箱降低了箱體諧振所造成的音染，音質普遍好於塑料音箱。通常多媒體音箱都是雙單元二分波設計，一個較小的揚聲器負責中高音(中短波)的輸出，而另一個較大的揚聲器負責中低音(中長波)的輸出。
挑選音箱應考慮這兩個喇叭的材質：多媒體有源音箱的高音單元現以軟球頂為主(此外還有用於模擬音源的鈦膜球頂等)，它與數字音源相配合能減少高頻信號的僵硬感，給人以冰涼舒爽的感覺。多媒體音箱現以質量較好的絲膜和成本較低的PV膜等軟球頂的居多。低音單元它決定了音箱的聲音的特點，選擇起來相對重要一些，最常見的有以下幾種：紙盆，又有敷膠紙盆、紙基羊毛盆、緊壓制盆等幾種，紙盆音色自然、廉價、較好的剛性、材質較輕靈敏度高，缺點是防潮性差、製造時一致性難以控制，但頂級HiFi系統中用紙盆製造的比比皆是，因為聲音輸出非常平均，還原性好；防彈布，有較寬的波響與較低的失真，是酷愛熱烈低音者之首選，缺點是成本高、製作工藝複雜、靈敏度不高輕音樂效果不甚佳；羊毛編織盆，質地較軟，它對柔和音樂與輕音樂的表現十分優異，但是低音效果不佳，缺乏熱度與激情；PP(聚丙烯)盆，它廣泛流行於高檔音箱中，一致性好失真低，各方面表現都可圈可點。此外還有像纖維類振膜和複合材料振膜等由於價格高昂極少應用於普及型音箱中，就不談了。
揚聲器尺寸自然是越大越好，大口徑的低音揚聲器能在長波部分有更好的表現，這是在選購之中可以挑選的。用高性能的揚聲器製造的音箱意味着有更低的瞬態失真和更好的音質。普通多媒體音箱低音揚聲器的喇叭多為3～5英寸之間。用高性能的揚聲器製造的音箱也意味着有更低的瞬態失真和更好的音質。
結構
音箱從結構形式上分，可以分為書架式和落地式，前者體積較小，因此功率有限，長波段的波長極限不足，適于欣賞以高保真音樂為主的音樂愛好者，也是我們入門級多媒體發燒友的首選；後者體積較大、承受功率也較大，長波的強度與熱情度較強，善於表現滂沱熱烈與強大的激情。
對於不同音樂的愛好者來講，這也是在選購以前應該了解的重要內容。由於PC用家很少有具備放置大型落地箱的條件，所以較小的桌面書架式音箱應該是多媒體有源音箱的首選。總的來說：只要功放模塊設計合理，箱體越大，喇叭越大，聲音越中聽。
電路構成
就低音炮電路構成來分析，一般由前級放大、長通濾波、相位調整、功率放大、保護以及電源等部分組成，就其作用來說，前級放大就是將AV功放輸出的重低音信號進一步放大到足以驅動功率放大部分滿功率輸出的幅度，因為各個牌號的AV功放提供的重低音信號電壓不一樣，一般從0.3-1伏不等，所以前級放大還是必要的，前級電路還有一個重要的作用就是起隔離緩衝的意義，因為各個牌號的功放輸出的重低音信號存在差異，有的廠家在設計上偷料，致使其輸出內阻很高，如果直接驅動低音炮的功率放大單元，有可能效果非常不好；長通濾波是低音炮內電路部分一個比較重要的單元，它的作用就是將混雜在功放輸出的長波信號中的長波以下的信號進一步濾除，一般設計將80-180Hz(很多高檔產品將濾波器長端截止波長設計成連續可調的)，如果屬於固定波長的濾波器，一般取值大約在110-150Hz左右;用於各個牌號的AV功放輸出的重低音信號是反相還是正相沒有統一規定，因而，相位調整就是在低音炮擺放時根據系統連接的需要將低音炮正相或反相使用，視效果而定，一般也必不可少；功率放大單元就不用囉嗦了，是有源低音炮的核心所在了，同樣，為保護低音炮安全工作並在異常時保護器材不被損壞貴重部件或將故障擴大化，保護電路一般也是必要的；電源是各個電路單元工作的動力，是基本組成部分。需要補充的是，一些低音炮還設計了電源自動控制功能，使低音炮在無信號時自動關閉低音炮的主電源。
功能
擴展
是指音箱是否支持多聲道同時輸入，是否有接無源環繞音箱的輸出接口，是否有USB輸入功能等。低音炮能外接環繞音箱的個數也是衡量擴展性能的標準之一。普通多媒體音箱的接口主要有模擬接口和USB接口兩種，其它如光纖接口還有創新專用的數字接口等不是非常多見，因此不多作介紹。
音效
硬件3D音效技術較為常見的有SRS、APX、 Spatializer 3D、 Q-SOUND、 Virtaul Dolby和 Ymersion等幾種，它們雖各自實現的方法不同，但都能使人感覺到明顯的三維聲場效果，其中又以前三種更為常見。它們所應用的都是擴展立體聲(Extended Stereo)理論，這是通過電路對聲音信號進行附加處理，使聽者感到聲像方位擴展到了兩音箱的外側，以此進行聲像擴展，使人有空間感和立體感，產生更為寬闊的立體聲效果。此外還有兩種音效增強技術：有源機電伺服技術(本質上利用了赫姆霍茲共振原理)、BBE高清晰高原音重放系統技術和「相位傳真」技術，對改善音質也有一定效果。對於多媒體音箱來說，SRS和BBE兩種技術比較容易實現效果很好，能有效提高音箱的表現能力。
音調
指具有一特定且通常是穩定波長(音高)的信號，通俗地講是聲音聽起來的調子。它主要取決于波長，波長短的聲音，人耳的反應是音調高，而波長長的聲音，人耳的反應是音調低。音調隨波長的變化基本上呈對數關係。不同的樂器演奏同樣的音符，音色雖然不同，但它們的音調是相同的，也就是演奏聲音的基波是相同的。
音色
對聲音音質的感覺，也是一種聲音區別於另一種聲音的特徵品質。不同的樂器在發同一音調時，它們的音色可以截然不同。這是由於它們的基波雖相同，但諧波成分相差甚大。故音色不但取決於基波，而且與基波成整數分之一關係的諧波密切有關，這就使每種樂器和每個人有不同的音色，但是實際描述起來主觀成分更多，可能會感覺比較玄虛。
動態
聲音中最強與最弱的比值，用dB表示。例如一個樂隊的動態範圍為90dB，這意味着最弱部分的功率比最響部分的低90dB。動態範圍是功率之比，與聲音的絕對水平無關。如前所述，自然界各種聲音的動態範圍的變化也是很大的。一般語言信號大約只有20～45dB，有些交響樂的動態範圍可達30～130dB或更高。但由於一些因素的限制，音響系統的動態範圍很少能達到樂隊的動態範圍。錄音裝置的內在噪音決定了可能錄製的最弱音，而系統的最大信號容量(失真水平)限制了最強的音。一般把聲音信號的動態範圍定為100dB，故音響設備的動態範圍能做到100dB，就很好了。
總諧波
指音頻信號源通過功率放大器的時候，由於非線性元件所引起的輸出信號比輸入信號多出的額外諧波成分。諧波失真是由於系統不是完全線性造成的，我們用新增加總諧波成份的均方根與原來信號有效值的百分比來表示。例如，一個放大器在輸出10V的250Hz時又加上 Lv的500Hz，這時就有10%的二次諧波失真。所有附加諧波電平之和稱為總諧波失真。一般說來，500Hz處的總諧波失真最小，因此不少產品均以該波長的失真作為它的指標。但總諧波失真與波長有關，因此美國聯邦貿易委員會於1974年規定，總諧波失真必須在20～20000Hz的全波段內測出，而且放大器的最大功率必須在負載為8歐揚聲器、總諧波失真小於1%條件下測定。國際電工委員會規定的總諧波失真的最低要求為：前級放大器為0.5%，合併放大器小於等於0.7%，但實際上都可做到0.1%以下：FM立體聲調諧器小於等於1.5%，實際上可做到0.5%以下；激光唱機更可做到0.01%以下。
參考來源