电视机中音响技术的进展.doc

电视机中音响技术的进展李胜波【摘要】介绍了电视机音响技术的进展情形，讨论了在扬声器选用和结构设计过程中经常存在的问题，并提出相应的解决措施。【关键词】分立式扬声器系统；外挂式扬声器系统；频率响应1引言近几年来电视技术突飞猛进，图像的画质得到了明显提高。大屏幕技术的进展，使得整机外形尺寸相应增大，也使提高彩电音响性能成为可能。但总的来说，电视声频技术的进展不如视频技术的进展，专门多彩电还存在着不尽合理的电声设计。其缘故既在于厂家对电视机中的电声设计的不够重视，更因为电视机本身的局限性。目前大多数电视机中的音响结构均采纳内置式，不能提供足够的重放低音所需的空间；因外观造型的需要，扬声器的选用和安装方式也受到限制，不得不采取一些牺牲音质的措施；而且结构材料的缺陷使得外壳强度不高，存在着较大的声透射和声泄漏；等等。这些缘故使内置式电视音响结构不可能达到高保真成效。而另一方面，消费者对音质要求却越来越高，因此一些厂家（专门是国外的厂家）纷纷推出各种花样以吸引消费者注意，增加卖点，如火箭炮（BAZOOKA）、多梦（DOME）等等。但正因前述缘故，它们的声学指标测试结果和主观成效并不尽如人意。电视机的音响设计实际上是一个系统工程，因为其音质的优劣将取决于电路、扬声器、结构的配合。电路部分要紧指功放和分频器（实际上大多数情形下为一个电容），它差不多进展得较为成熟，可实现较高的要求。以下将介绍电视音响设计的进展情形，讨论在设计过程中，扬声器和结构方面经常存在的问题，并提出改进措施。2电视机扬声器选用早期的电视机用扬声器只为重放单声道的电视音频信号，此信号由于各种缘故信号频带并不宽（100～15000Hz），一样只选用一只扬声器，直截了当安装在电视机一侧的面壳上，没有附加单独的声学结构。如此第一使声定位不行，声音和画面严峻分离，因此后来一样至少采纳两只扬声器，左右侧各一只。另外由于后面第三节中要提到的缘故，这使低频不能专门好地重放。因此有人建议采纳高Q值的扬声器以补偿低频的短路。但这种做法往往以牺牲灵敏度、失真度等重要指标为代价，实际上是不可取的。如此采纳附加结构以重放低频成为必须。随着CD，VCD，DVD等音响设备的日益普及和用户观赏水平的提高，消费者对电视机本身音响性能要求越来越高，期望它具有大动态、宽频带、低失真等品质。如此便显现了由多只扬声器组成的扬声器系统，它们分别担负不同的频带。中高频一样采纳椭圆扬声器，这种选择并不是因为椭圆扬声器性能好于圆形扬声器，而是外形和安装的需要。有的辅以所谓重低音，采纳4英寸以上圆形扬声器，配以带通式或倒相式结构。正如音箱的设计一样，电视音响系统音质也取决于扬声器和结构的配合。为了使得系统设计快速合理，采纳了音箱CAD软件［1］，如此只要输入已定的参数值，就能自动运算出其它参数的优化结果。体会证，运算和测试结果是一致的，按照运算结果设计的音响系统其性能通常也是优良的。在输入参数时要注意，由于机壳材料的缺陷和密封性能的不良，声损耗因子QL较低，一样取作3～4。假如扬声器和结构配合得不行，不但可不能有理想的声性能，同时也是一种成本白费。专门多电视机厂家便忽视了这部分工作，在声结构规定好后，没有选用与之匹配的扬声器，造成声学设计的不合理。以下将以一重低音设计为例，分析它在扬声器选用方面的不足。该29英寸电视机的中高音由一80mm×150mm椭圆扬声器担任，低音扬声器为4英寸英寸，配以四阶带通式筒状结构［2］，等效成如图1（a）。图1电视机的扬声器系统实例经测量，结构参数及低音扬声器Small参数如下：总品质因子QT＝1．4，谐振频率fo＝106Hz，等效容积Veq＝2．12L，A腔容积VAA＝1．7L，B腔容积VAB＝0．94L，倒相管半径αp＝1．7cm，倒相管长度Lp＝5．8cm。将以上参数值代入CAD软件，可得到其频响的运算结果图1（b）中虚线，与实测曲线图1（b）中实线相比，可见二者符合良好。从运算和实测的声频响看，该低音系统有如下缺点：（1）灵敏度太低，1m.1W处只有74dB左右，如此专门容易埋住在较高灵敏度的主声道，听不到低音成效，形同虚设。尽管可通过提升电功率增大低音量度，但电视机音频功放功率本来就不高（只有十几瓦），如此会造成庞大的电路失真和声失真。（2）不平均度较大，频响中有明显的峰谷。（3）低频下潜不够低，高达100Hz的下限严格来讲称不上重低音。以上不足因此有结构的缘故（腔体容积不够大）。实际上在结构一定的情形下，也可通过选用合适的扬声器得到改善。在该实例中，专门明显看出扬声器Q值过高，fo太大。为尽快得到合适的扬声器，在结构参数不变的情形下，通过CAD软件得到如下参数的扬声器：QT＝0．52，fo＝56Hz，Veq＝7．7L运算频响如图1（c）所示。将以上低音筒配合主声道会得到较