音箱科普系列——談談不同的振膜的中低音單元揚聲器及聲音特點

2021-02-22

音箱是一套音響系統的靈魂，對系統聲音起決定性的作用。許多音響入門愛好者在選擇音箱時都會很迷茫，不知道該如何判斷音箱的好壞以及看音箱的參數。本文希望儘可能詳盡地講解音箱市面上的音箱類型，以及其主要的聲音特點，希望有利大家選擇自己心儀的音箱。

如果有不同見解，歡迎就事論事的討論，畢竟自己懂得的也不多，請輕一點，謝謝！

中低音揚聲器單元一般採用錐盆形式，它是成熟度極高的種單元結構，其振膜對聲音起著至關重要的作用。每一種振膜都在一定程度上影響了單元的各種聲學參數，從而帶來不同的聲音表現。其關鍵是每種振膜的特性對振動質量、瞬態、失真和頻響產生不同的影響所導致。也正因為這個原因，雖然每種振膜會帶來一些典型的聲音表現上的差異，但本質上仍然是影響揚聲器的參數導致。如果在振膜生產製造工藝上做一些改善和改善，也能在一定程度上影響甚至完全改變其聲學特性，所以有時也不能一概而論。

本文討論的僅是一般情況，個例仍需要具體根據參數和具體聲音表現而論，請務必注意。另外，振膜僅僅是揚聲器的一方面，決定揚聲器聲音表現的因素除了振膜外，還包括磁剛、折環、盆架、線圈、膠水和塗層等方面共同決定，所以也不要唯振膜論。

理想的振膜材料需要儘可能的輕，同時有足夠的剛性，以及適宜的內阻尼性能以抑制諧振。實際上要同時滿足以上條件是非常困難的，因此每種振膜都各有優劣。中低音單元目前常見的振膜材料主要有紙盆、羊毛盆、聚丙烯（PP）盆、防彈布盆、碳纖盆、陶瓷盆等。

一、紙盆

紙盆單元振膜採用紙漿經處理製成，紙盆是目前最常見的揚聲器振膜之一，也是最成熟的振膜之一。普遍具有成本低、阻尼適中的特點，其頻響在中頻段很平滑，聲音表現自然、飽滿，聽感上符合大多數人的審美。而且由於紙盆振膜較輕，因此單元效率很高。

但其缺點也很明顯。首先是紙盆對溫度、濕度比較敏感，生產過程中一致性不容易控制好，壽命也因此受到限制（註：採用一些特殊工藝也能克服紙盆的這個問題）；紙盆真正的問題在於剛性較差，重量較輕，因此其低頻瞬態、下潛、動態、解析等受限較大，實現同樣的低頻下潛，紙盆單元往往需要更大的口徑。比如，7寸的編制盆、金屬盆單元低頻能到40Hz甚至更低，而紙盆單元則需要10寸甚至更大才行。由於剛性的原因，分割失真也會比較大，尤其是大動態時失真也會偏大，聲音容易糊。同口徑高頻延伸也不如其它盆（比如PP盆），大口徑時只適合做低音單元等。

紙盆由於不同的處理工藝，其成本和聲音差異巨大。普通的紙盆單元成本低廉，聲音表現也還不錯，因此得到了廣泛的應用。高端的紙盆單元也能兼具剛性盆和紙盆的優點，但成本也一樣高昂。

二、羊毛盆

在紙槳中加入其它材料後，可以加工成更有特點的振膜，比如羊毛盆。它在一定程度上改善了紙盆的剛性，同時保留了紙盆的其它優點。對人聲等音樂表現很色。不過，其缺點也與紙盆非常類似，低頻速度和下潛都不會太好。

三、聚丙烯（PP）盆

聚丙烯盆又稱PP盆，其採用塑膠材料，防水防潮性能明顯提高，生產一致性也能得到保證。PP盆的阻尼係數非常的理想，剛性也較紙盆更好。其性能非常均衡、全面，各方面都較為理想，而且延伸好，分頻器設計相對簡單，因此在入門或中端hifi級揚聲器上應用比較多。其聲音柔順自然，但因為剛性仍不夠好，高頻失真會比較大。

由於塑料的特性，PP盆可以添加各種材料改良其特性，經過改良的PP複合盆也能達到高端揚聲器的要求。

四、防彈布盆（編織盆）

防彈布盆的剛性好、質量輕，但阻尼係數不理想，通過不同的夾層工藝或加塗層也能改善。目前防彈布盆主要用於寶華的音箱上，其它廠家應用較少。其頻響較寬，失真低，承受功率大，低頻速度較快、力度好、動態大，播放大動態古典音樂尤其出色。但聲音也容易生硬，不夠柔順。

五、金屬盆

低音採用的金屬盆一般用鋁合金，也有用鈦合金的，也有鍍鈦鋁合金等的。下圖為自然聲曾經試用過的兩種金屬盆低音單元。金屬盆的剛性很強，振動質量也可以比較好的控制，它的問題在於阻尼係數不夠理想。

在聲音方面金屬盆有鮮明的特點，動態和分析力方面表現出色，也有很低的失真。但其阻尼係數相對偏弱，表現高頻容易產生「金屬聲」，原因是高頻產生盆分裂現象，但可以通過振膜表現的塗層改善。另外，金屬振膜對分頻電路有更多的設計要求，因此會在一定程度上增加成本。

六、陶瓷盆

陶瓷盆採用陶瓷材料振膜，成本極為高昂。從剛性上其超過金屬盆，同時比金屬盆更輕，因此其速度快、瞬態好、動態出色，對古典音樂等表現尤其出色。但由於陶瓷不能形變，在運輸過程中或表現大動態音樂時也可能導致陶瓷盆損壞。其阻尼係數也不是非常理想，中頻人聲不如紙盆、PP盆厚實好聽。

七、複合盆

複合振膜是現代材料的一個重點發展方向，其中尤其是三文治形式在高端喇叭單元上得到較多的應用。複合振膜兼有兩種不同振膜的長處，再加上塗層及磁剛、折環等的配合，可以實現更高的性能參數指標要求。

德國Zellaton是一種多層複合式振膜，由一層極硬的紙板與發泡材質層構成，表面再壓上一層鋁箔，利用不同材質間音速不同的特性解決共振問題。經過無數次改良，發展成為Zellaton振膜，形成三文治式結構的錐盆振膜。

Zellaton振膜透明無染、純凈自然的聲底一直被發燒友視為是無可取代的特質，也是Zellaton之所以成為傳奇的原因。不過Zellaton振膜到底是如何製成的呢？這個秘密75年來從未公開，唯一可以公開的是，Zellaton是由多種成分混合，然後加熱成形，製作方法極為困難，每隻單元需數周才能完成；而且只能仰賴手工製造。眾多高級音箱品牌只要使用了Zellaton單元，無不被發燒友視為稀世珍品而趨之若鶩。

自然聲自己也在自然聲NS17音箱上使用了實木三文治振膜，它有前後為實木，中間夾層為硬質玻纖材料。振膜全程手工製作，多達二十多道工序費時三天方可完成。在表面塗覆有進口阻尼膠。該振膜有良好的聲學特性，即有實木振膜特有的中頻味道，又能有良好的低頻下潛、動態和速度，並有非常低的失真。配合特殊釹磁體1寸絲膜高音單元，頻響延伸可達40-40000Hz範圍。