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日志

喇叭线正负极性接反会怎样

已有 54 次阅读2018-1-9 09:38

我猜想这世界上应该有很多的音响喇叭正负极性接错,但是主人终生都不知道,不信你马上检查家里的音响看看。
喇叭的极性由线圈绕制方向,磁铁南北极决定。当标示正极的端点接上正电时纸盆应该凸出,接负电时纸盆应该凹下,如果接反,喇叭产生的压力波会疏密相反。音压就会与别的喇叭互相抵销。低音部就会明显变少,声音会变干涩。
要检查一个喇叭单体的极性很简单,只要用一颗3或4号碳锌干电池,将正负极任意接上两个端点,如果喇叭纸盆突起,代表电池正极所接处是喇叭的正极。负极接的地方当然是喇叭负极。
不要用镍铬、镍氢或锂电池,因为电流会超过2A,容易烧小喇叭。如果要测试很小的喇叭,可以串接一个10-100奥姆电阻。阻值要由实验决定,由大而小,直到眼睛可以看出纸盆移动的方向。
古代的三用表切到电阻奥姆档时也可以用来测喇叭,不过在奥姆档时,红色正棒是带负电压,黑色负棒是带正电压,不要弄错。
现代数字电表有的可以测喇叭有的不可以,因为输出电流实在太小了。不只看不出来,甚至听不出来。
有趣的是,新型的数字电表的奥姆文件输出电压,红色正棒是带正电,黑色负棒是带负电,正好与古代机械型三用表相反。使用时要很注意,最好是事先用另一个三用电表,确认奥姆档的极性。
多喇叭音箱如何测

如果同一个音箱里有超高音、高音、中音、低音等2-4只喇叭单体,通常只有中音、低音喇叭接电时,纸盆动作比较明显,其余很难分辨。
高音及超高音喇叭因为有电容器分音,会阻挡直流通过,所以只会微微凸起立即退回,不会维持凸凹状态。肉眼很难分辨。如果是原装的喇叭箱,你就相信它们的品管,音箱内所有喇叭极性是一致的,如果曾经修理过,你就要拆下单体一一测试。并确认接线。通常中音、低音喇叭一定会标极性。高音、超高音则不标。因为高音波长短,例如15KHz波长只有2公分,在空中翻滚数十次才会到耳朵,极性根本不重要。
音箱中的 2-4只喇叭如果只有其中一个正负极性接错,要怎么发现,修正后,要如何验证已经完全正确修复了呢?
即使音响中的所有喇叭极性统一了,但是音响系统中的 2、4、7、11组喇叭箱中,如果有的1-2个喇叭箱正负极性接错,会有什么问题,要如何发现,要如何修正,修正后要如何确认已全部都正确了。
听觉心理学
人耳、人脑对声音相位的鉴别力是很神奇的,它能提供的的信息量不比视觉少。如果一个人的耳朵、大脑没有大问题,音响喇叭箱正负接反时,只要曾受过我3分钟训练课程的人,应该都可以轻易的听出来。

其实喇叭相位接错时,任何麻瓜都能听得出差别,只是不知道那一种音场感是代表有喇叭接反了。有麻瓜还会误以为接错时的音场比较有环绕感、虚空间感很强,乐器定位感明显。
如果整套家庭音响中13个音箱,只有一个音箱中的某一个喇叭单体烧毁,送修后装回时,如果只有一个高音单元极性装错,会怎样?

高音单体接反
如果音箱里只有一个高音单体接反,那就要使用测试光盘或可变频率的音频讯号产生器、宽带麦克风、双频示波器及受过1小时专业训练的眼睛及大脑才能看得出来。而且小有难度。

当然曾受过良好训练的耳朵也能代替宽带麦克风及双频示波器。有些天生的金耳朵,号称能听得出来,我相信!但是再好的耳朵也比不上简单的仪器及软件。

神奇的 YAPO
YAMAHA音响附送的 的YAPO 麦克风及内藏测试软件则可以在10分钟内全自动做上面所有的测试。所需工具只有原厂附的麦克风及一个塑料定位架。上有1、2、3标记,这个定位架最好是用相机三脚架架好。麦克风要轮流放在1、2、3定位点上面,才能测出喇叭的正确角度。

因为YAPO软件可以用内藏的DSP IC产生任何20Hz~20KHz的声音,送到每一个喇叭,也可以将某一个声道的声音刻意反相,使那个喇叭的音压输出与别人相反。当然它也可以只将高、中、低音其中之一个声音反相。例如低音300Hz同相、中音1000Hz反相,高音7000Hz同相。如此一来YAPO软件只要花30秒时间在11组喇叭上发出各种频率的声音后,就可以找出所有喇叭在各频率的「音强」及「相位」真是正确简单又快速。
其它厂牌我比较不熟,不知道是否有相同设计,如果没有,就要用昂贵仪器或测试光盘花一整天测试。

没有仪器或软件怎么办?
中音单体接错是最容易发现的,只有2声道时,一听就知道。如果是低音及高音单体接错,用裸耳就不太容易判断,因为低音的波长太长,例如30Hz 的波长是13公尺,声音到达两耳时的相位几乎都一样,大脑无法判断。幸好低音相位相反时 L、R 左、右喇叭的音压会互相抵销,所以如果系统内只有两组喇叭时,可以从低音消失状况来轻易判断。可是如果系统里有11个喇叭,头就大了。
高频声音则因波长太短,很难判断,例如10KHz的声音,波长只有3.4公分,1/4波长是0.9公分,耳朵只要稍微移动就会扫过好几个1/4波长。大脑也会因而无法判断。蟋蟀就是这种高手。

频率440Hz的声音,因为波长约90公分,1/4波长正好是20公分,正是最容易用来做方向定位的,因为人的双耳间距正好是约20-25公分。这也是就是为何人的语言声音频率都是在440Hz附近,而音乐的C调中央A也是在440Hz。
喇叭声音相位相反时,没有受过训练的人耳只知道声音怪,但不知哪里不对。我曾经在朋友处发现它的音响声音有异,我告诉他喇叭单体可能有接错,他谦虚的打开音箱一看,果然中音单体正负焊错了。
但是对于有些自傲,不太接受他人意见的音响主人,如果他的音响里有喇叭单体相位有错接,年轻时我会热心相告,有时会碰一鼻子灰,现在老了,我就会改为「拈花微笑」不语。难怪人家会说说老人较「孤枯」。

超高音喇叭正负接错
超高音喇叭通常不标极性,因为接错了其实无差,麻瓜的耳朵根本不会发现,大部分巫师也是听不出来,因为喇叭接错时音场完全不会有违和感。
超高频喇叭是负责发出7-50KHz的音频,以20KHz为例,声音波长是1.6公分,1/4波长是0.4公分。也就是声音音压的波峰与波谷间只有4mm。人的耳朵只要稍微移动就会扫过数个 1/4波长,波峰早已变为波谷了。
所以超高频喇叭如果接错其实完全无妨。因为即使我这种受过长期声学训练的耳朵都要左右摇头很多次才能偶尔猜得出来,而且还是每次都正确。
其实在录音时,麦克风间的位置也不可能精准校正到离乐器正好误差小于 4mm,即使真的要校准,还要先决定到底是要以7KHz为准,还是13KHz为准,还是以什么神奇的频率为准。
所以超高频收音麦克风间一定会有微量甚至大量相位差。如果录音时,音轨纪录的相位已经不对,经过多次混音后,再来计较高频喇叭应发出的高频声音相位如何,是完全无意义的。
何况7KHz-50KHz超高音是用来丰富音响气声,它是高谐波的高谐波,与定位感早已无关,只剩音强与频率才是重要的。
有些菜鸟录音师,看老师傅排放麦克风以为那是随便放的。等到自己做多音轨混音时才发现,3500Hz附近的频谱老是缺一个洞,多年不知所以。其实原因就是两只麦克风的距离正好是3500Hz 的 1/2波长的整数倍,也就是50、100、150...公分。这时因为两只麦克风的收音相位正好相反。混音时就会自动互相抵销。
这个秘诀要等到学徒做完3年4个月奴工后,师傅才会教的。如果是太骄傲学生的则不教。
我文中写的3500Hz是掰的,真正要注意的频率及KNOW HOW 比我说的复杂多了。不是入门弟子我从不告知的。至今我只有告诉过徒弟「鬼谷子」一次。也不知他当时有没有注意听。

练习判断喇叭极性
假如你的音响是简单桌上型,只有两个喇叭,你可以故意将右边喇叭正负接反,听听看音乐的音场的变化,然后改为只有左边接反听听看,然后两边都接反再听听看。然后接回正确听听看,如此重复几次,很快你就就可以训练自己的耳朵听懂左右同相与反相的音场感。
基本上左右喇叭反相时,波长2公尺以上,也就是频率160Hz以下的声音频率都会因相位相反而几乎互相抵销,中低音会变干涩。中高音则会感觉偏向一边,好像都是从其中一边发声似的。
到此你已可以下山相马为生了,但是只能相拉磨的马就是。如何相千里马就等下学期吧!

理要说清楚的话,需要画很多张图,并写1000字。有空我会试写看看。

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