电视机中音响技术的进展.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：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况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。大屏幕技术的发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发展不如视频技术的发展很多彩电还存在着不尽合理的电声设计。其原因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用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。这些原因使内置式电视音响结构不可能达到高保真效果。而另一方面消费者对音质要求却越来越高于是一些厂家（尤其是国外的厂家）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。但正因前述原因它们的声学指标测试结果和主观效果并不尽如人意。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。电路部分主要指功放和分频器（实际上大多数情况下为一个电容）它已经发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况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原因信号频带并不宽（100～15000Hz）一般只选用一只扬声器直接安装在电视机一侧的面壳上没有附加单独的声学结构。这样首先使声定位不好声音和画面严重分离所以后来一般至少采用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原因这使低频不能很好地重放。于是有人建议采用高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。这样采用附加结构以重放低频成为必须。随着CDVCDDVD等音响设备的日益普及和用户欣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希望它具有大动态、宽频带、低失真等品质。这样便出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。中高频一般采用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用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用了音箱CAD软件［1］这样只要输入已定的参数值就能自动计算出其它参数的优化结果。经验证计算和测试结果是一致的按照计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较低一般取作3～4。如果扬声器和结构配合得不好不但不会有理想的声性能同时也是一种成本浪费。很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＝2．12LA腔容积VAA＝1．7LB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计算结果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。从计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左右这样很容易淹没在较高灵敏度的主声道听不到低音效果形同虚设。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）这样会造成巨大的电路失真和声失真。（2）不均匀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。以上不足当然有结构的原因（腔体容积不够大）。实际上在结构一定的情况下也可通过选用合适的扬声器得到改善。在该实例中很明显看出扬声器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况下通过CAD软件得到如下参数的扬声器：QT＝0．52fo＝56HzVeq＝7．7L计算频响如图1（c）所