音箱科普系列浅谈不同的高音单元的形式及振膜的声音特点

　　音箱是一套音响系统的灵魂，对系统声音起决定性的作用。许多音响入门爱好者在选择音箱时都会很迷茫，不知道该如何判断音箱的好坏以及看音箱的参数。本文希望尽可能详尽地讲解音箱市面上的音箱类型，以及其主要的声音特点，希望有利大家选择自己心仪的音箱。
　　如果有不同见解，欢迎就事论事的讨论，毕竟自己懂得的也不多，请轻一点，谢谢！
　　高音单元的形式及振膜材料对音箱声音及参数等关系密切。高音单元的形式主要有球顶、号角、平板几种，其它的如静电、360度、离子等。不过，现在球顶仍然是目前应用面最广的形式，也最为成熟。
　　一、号角高音
　　号角高音的结构由振动系统和号角两部分构成。其振动系统类似于球顶单元（具体到每款产品差异很大），振动通过号角扩声后传播出去。
　　号角高音的主要特点是效率非常的高，可以轻松达到95db甚至更高。配合高效率的纸盆大口径单元，对功放功率要求低，并且声压级比较高，指向性非常理想，非常适合于专业使用，比如室外体育馆等场合。但号角高音存在号角失真（不信自己用个纸筒卷个号筒喊个话试试），高音的频响平坦度也不够平滑。为了减少失真，号角形状必须要精密设计。由于不同频率需要不同的号角，号角形状只能基于某一个或某几个频点进行设计，因此号角失真是无法真正消除的。而理想号角的设计和形状加工极为困难，成本高昂。
　　另外一方面，高音单元所发出的高音本身的平坦度也通过号角放大。比如原来只有2db的平坦度，经过号角的增益后，也按比例增加。因此大部分号角音箱高音细腻度、音色表现都不如其它形式高音，高端的号角的细腻度也非常好，如阿卡佩拉等又极其昂贵。
　　如果你喜欢细腻的中高频，如古典音乐的欣赏，那一般的号角音箱可能是不那么适合的。但号角用来播放JAZZ音乐的效果非常理想，纸盆的人声也很有吸引力。
　　二、带式高音
　　带式高音有很多类型，常见的有铝带式、气动式（海尔式）、平膜式（等电动式）等。其工作原理及声音特色均有一定的区别。
　　铝带式高音即是把一条极薄的铝带悬于磁场中，通过变压器同功放连接，因为铝带的阻抗实很低，无法直接同功放匹配。平膜式又叫等电动式，在特制的膜片上印特殊形状的音圈，将膜片夹在磁场中，当有电流走过时振动发声。不过，由于平膜式高音常常用于平板耳机而非高音喇叭上，在此略过；海尔式高音把薄膜折叠成波浪式，在两腰设有音圈，有信号时音圈挤压两边腰的空气挤出或吸引而发声。下图为一种平板式高音的结构图：
　　普通铝带式高音由于谐振频率高，承受功率低，分割失真大，基本上很少应用。市面上常见的高音以气动式居多（海尔式）。
　　海尔式高音由于振动质量小，所以其解析力好，失真小，高频频响较为平直，延伸可以到40K Hz以上。但其缺点是低频下潜一般只能到1000Hz以上，因此分频点通常要求比较高，不适合和较大的低音扬声音配合（一般5寸，到6.5寸就是极限了）。或只能用于三分频音箱做高音单元或超高音单元。如果将下潜做低，就需要更大的面积，这会带来延伸和解析力的下降。
　　气动高音高频不如球顶柔和耐听，比较硬一点，能量也常常容易过多。
　　三、顶球高音
　　球顶高音和普通的低音扬声器类似，都是动圈式的结构，只是振膜做成球顶而非锥形。它的结构简单，成本可以做得比较低。球顶高音的振膜大致分为：硬球顶、软球顶和复合球顶。
　　硬球顶以铝合金、钛合金为主，高端的也有用铍做的，另外也有铜铍合金和钻石或类钻石材料的顶球高音。
　　硬球顶的特点是延伸好、失真小，音色透明、解析力好。但普通的金属球顶单元（铝或钛）在高音区会有一个很高的谐振峰谷，会发出让人讨厌的金属音。铍振膜的各方面更为理想，高频谐振峰可以高到20k Hz以上，但极其昂贵并且铍金属有巨毒。近些年也有应用钻石或把通过特殊工艺在底材上加工上一层类似钻石的膜，它们的高频特性更为理想，但价格都极其昂贵。
　　软球顶通常采用丝膜，表面涂上一些材料改善其特性。它的声音柔和、自然、耐听，缺点是延伸和解析通常不如硬球顶。通常高频延伸只能到30k Hz以下，并且软球顶失真会略大。
　　复合球顶用塑料膜加丝膜或塑料加金属等方式，其声音介于软球顶和硬球顶之间。
　　硬球顶单元重播高音明亮、具有金属感，适合播放流行音乐和电音等。优秀的硬球顶解析和延伸好，对古典音乐和人声音乐的表现也非常适合。软球顶单元的层次丰富、自然、柔和耐听，对人声和古典音乐尤其适合。近些年丝膜高音重播频率上限已做到40000Hz（自然声的NS17和未来的NS15就用了一只），高延伸可以让高频有更好的细腻程度，并带来更好的解析、音色和声场表现。
　　四、静电高音
　　静电扬声器通过加在两边（或一边）的电容器板上一定的静电电压，中间是一块两边镀上导电层的薄膜。在有信号时由于吸引或排斥让薄膜振动而发声。
　　由于振动质量极轻，静电单元的中高频解析好，失真小。但其低频下潜跟静电喇叭大小关系很大，因此也常常和普通的低音单元搭配组成音箱。
　　不过这种形式的衔接仍然让人不满意，另一种方法是全频段都采用一只静电单元重播，它的好处是没有衔接问题，但缺点是低频下潜有限。
　　静电喇叭的声音纯静，解析力高，声音富有魅力。但其价格昂贵，容易吸尘，对环境要求高（对潮湿和尘敏感），接线麻烦（需要接入电源），大动态音乐也不太适合。
　　五、其它高音扬声器介绍离子高音（Plasma）
　　离子高音由高频振荡部分、高频信号调制、放电腔及号筒构成，又称为电桨高音。发声的方式是利用升压电路让高压电极产生电弧放电，音乐信号输入电弧中，推动空气振动发声。由于电弧几乎没有质量（空气的质量），因此其反应速度快、解析力高，失真极小，效率也很高。
　　离子高音的缺点是复杂、昂贵，并且放电过程中会产生臭氧和笑气（一氧化氮），在密闭空间中使用会让人不适。而且电极的使用寿命也有限，换电极只能专业厂家才行，这都限制了它的应用。
　　2. 360度高音
　　360度高音是一种形式，而非一种特别的发声技术。目前主要有德国MBL和德国蛮声，以及德国Elac也有一款。虽然都是360度的高音，不过各方面仍然是有明显差异。
　　360度高音是一种比较理想的高音形式，它的指向性最接近自然的高音，也最能得到理想的声场和结像。不过，它的缺点是昂贵，以及低效率。因此，整体的音箱效率也因此很低下，从而对驱动带来更高的要求。