為什么有些揚聲器價格那么高?為了更好了解這個問題,我們來深入看一下揚聲器的組件。

準確的說,我們應該把“揚聲器”稱為一個揚聲器系統。它是由一些換能器、一個分頻器、一個箱體和一些附加零件組成的系統。
揚聲器系統設計師必須了解揚聲器系統部件之間復雜的相互作用。
把好的部件組裝在一起并不能保證一個好的系統。(注意:在接下來的文章中,我會把揚聲器系統簡稱為揚聲器。)
如果必須用一個詞來描述揚聲器的設計過程,我覺得“權衡折衷”這個詞最適合不過。因為揚聲器的性能表現和最終成本存在著權衡取舍。
這也是為什么我們很難去比較不同廠家的揚聲器。如果單從某一性能指標上來看(比如額定功率),某個揚聲器可能會顯得更為出色。但是當我們考慮揚聲器系統的整體性能,它可能反而會稍遜一籌。
為什么有些揚聲器會貴得多呢?為了更好的了解這個問題,我們來看一下揚聲器的組件。
換能器的真相
換能器是揚聲器的心臟。這些換能器將電能轉化為聲能。絕大部分擴聲換能器是活塞式換能器。
相比于上世紀初研究生產的換能器,現代設計在工作原理上基本沒有太大的變化。隨著技術的發展,出現了更好的材料,重量輕,成本低。但是揚聲器的發聲原理基本還是通過活塞運動引起周圍空氣分子振動。
沒有一個換能器可以在全頻范圍提供聽音所需的能量。因此,大部分揚聲器是兩分頻或者三分頻的設計,內置專用低頻、中頻和(或)高頻換能器。
比起兩分頻設計,三分頻設計需要更多換能器,所以三分頻設計成本更高。

非常重要的盆架設計部件
盆架設計工藝是影響低頻換能器價格的重要因素。沖壓工藝制成的揚聲器盆架成本更低,因為其制作工藝簡單、原材料耗量少。而壓鑄工藝制成的揚聲器盆架因為錐盆振動而變形的可能性更小。
同時,比起沖壓式盆架,壓鑄式盆架質量和重量更大,相應的,制作成本也更高。由于加載到換能器的大部分電能以熱能的形式消耗,我們可以通過提高散熱性能來實現其性能的優化。

錐盆材料的選用必須權衡其質量、強度和成本。盡管我們已經能夠用一些特殊材料(esoteric materials)制作揚聲器錐盆,但紙質材料依然是最常用的,因為在權衡各種屬性特點后,它是一個不錯的選擇。低頻換能器的成本大概在幾十美金到幾百美金之間。
揚聲器系統設計師的設計動機決定了他們選擇怎樣的錐盆材料。如果有價格成本的限制,他們會選擇成本更低的單元。如果是為了追求更高的質量和性能,他們會傾向于選擇價格更高的單元型號。
擴聲系統揚聲器的中頻單元和高頻單元通常采用號筒負載設計。號筒負載提供高聲壓級的同時,還可以控制聲音輻射模式。號筒可以由很多材料構成,包括木材、金屬、玻璃纖維和塑料。
ABS塑料號筒因為其成本低、重量輕、制作簡單而最為常用。玻璃纖維號筒強度更大,但是因為它制作難度高,所以成本也相應增加。低頻號筒的尺寸很大,所以往往會采用木質材料。
號筒驅動器(換能器)在揚聲器系統中起著舉足輕重的作用。成本相對較低的壓電驅動器,或者壓縮驅動器都可以用于號筒負載的設計。錐盆式揚聲器也可以作為號筒驅動器使用。
壓縮驅動器是重放大量中頻和高頻的最佳選擇。壓縮驅動器優于低成本壓電驅動器,因為它的效率和保真度更高。
換能器的磁體結構也是影響成本的重要因素。大型磁體結構可以產生更大的磁場密度(一般等同于更高效率),也會相應地增加磁體的重量。這種磁體結構必須有壓鑄式盆架作為支撐才可以使用。稀土元素,比如釹,相比起傳統磁性材料,僅需要很小一部分的釹,就可以產生更強大的磁場。釹也是常用磁性材料中最貴的。
有些揚聲器生產廠家會生產他們自己的換能器。這可以讓他們更好的控制供應鏈,并在特定的揚聲器系統中優化部件的性能。
絕大部分揚聲器生產廠家會把OEM廠商作為他們換能器的供應商。OEM廠商在生產方面非常高效,因為這就是他們所擅長的事情。絕大部分OEM廠商為常規客戶生產和銷售通用的換能器,同時,他們也會根據揚聲器生產廠家的規格要求進行專利設計。
至關重要的分頻器
盡管分頻器的作用一直不受人重視,但分頻器可以說是揚聲器設計中最難的一部分。分頻的主要任務是把傳輸給每一個換能器的信號進行帶限,換能器只在它能轉化為聲能的頻率范圍內工作。原則上,分頻器相當于汽車變速器的傳動系統。
當你平穩地將汽車從0提速到60英里/小時的時候,一個好的傳動系統可以讓輪子越轉越快(提高頻率)。
齒輪的變速應該是自然流暢而且完美的。一個好的分頻器設計也應當如此。它可以在低頻、中頻和高頻之間平滑過渡。
被動分頻器,從另一方面來說,是由被動式電器件,如電阻器、電容器、電感器組成的濾波網絡。批量生產的通用預制件可以作為被動式分頻器使用,但最終,分頻器必須根據其對應的換能器進行優化。這個工作最好由設計工程師來完成。
一些分頻器會安裝在印刷電路板(PCB)上。這樣安裝不僅簡潔美觀,而且容易批量生產,相應地會降低生產成本。這種安裝方式十分適用于小功率應用,但如果驅動過載,印刷電路板會因為過熱而損壞。
印刷電路板(PCB)還可能因為電感過大而彎曲或斷裂。這就是為什么很多生產廠家堅持采用分頻器硬連接設計方式(Hard Wire)。硬連接設計必須手工操作完成,而且完成后的外觀效果往往不是很好。但比起一個PCB分頻器,硬連接設計的分頻器更堅固(而且更昂貴)。
一些揚聲器系統沒有內置分頻器。這類揚聲器系統由專業的電子處理設備驅動,在信號發送到功率放大器之完成信號處理過程,我們稱其為主動式分頻揚聲器系統。
理論上來說,這樣的設計應該能夠節省揚聲器本身的生產成本(更少的部件),但這類揚聲器在系統搭建時需要外置處理器,甚至需要更多的功率放大器通道,所以最終成本往往會更高。比起被動式分頻揚聲器,主動式分頻揚聲器可以提供更高保真和更大的聲壓級(SPL)。
盡管如此,比起主動式分頻設計,一個優質的被動式分頻設計的揚聲器可以在總成本更低的情況下提供出色的音質,而且在連接和調試方面也相對簡單。
箱體
揚聲器箱體和它的結構也是影響揚聲器價格的重要因素。箱體必須十分強硬堅固。振動的箱體本身就是一個換能器,它會和其它換能器相互作用并降低整個系統的性能表現。一個堅固的箱體要求質量很大、有很多筋板條,或者兩者兼具。代價是箱體的重量很大。

(參考RunningMan RLM系列)
混凝土作為箱體材料是一個不錯的選擇,但是只適用于定制的次低頻揚聲器系統。中密度纖維板(MDF)也是比較適合制作箱體的材料。中密度纖維板密度大而且成本低,但是材料本身非常重,而且受潮后容易彎曲。
刨花板(Particle board)制成的箱體成本低,但應該盡量避免使用。膠合板(Plywood)比中密度纖維板更輕、強度更好,但是板層之間有空隙。波羅的海樺木夾板是箱體材料最好的選擇(超過11層板,而且板層之間沒有空隙),但是同樣也是揚聲器生產材料中最貴的木材。
復合材料強度大、重量小,但是成本高。玻璃纖維剛性高而且防風雨,但是因為制造難度高,所以成本比木材和塑料更高。
近幾年來,模塑箱體(Molded-plastic)逐漸成為常用的揚聲器箱體。模塑箱體自重小,而且可以加工使其具備防風雨的性能。在經過多年的大批量生產之后,原先高昂的模具成本可以攤薄。這種類型的箱體結構對箱體較小的揚聲器非常實用,但大型箱體的揚聲器需要采用剛性更強的材料。
吊裝在聽眾席上方的揚聲器必須有特制的吊掛件(吊掛點)。而且必須經過拉伸測試(Pull test)來保證箱體和吊掛件的牢固性與安全性。
吊裝式揚聲器和地面堆疊式揚聲器、支柱安裝式揚聲器在外觀上沒有很大的不同,但是吊裝揚聲器對箱體構造、配套的吊掛件和測試要求更高,所以成本往往要高的多。
有源揚聲器
前面我和大家說過,揚聲器是一個內部件相互作用的系統。這個系統可以擴展,包含功率放大器。功率放大器的選用非常復雜,而且一旦你選錯了功率放大器,后果將不堪設想。
為了避免這種情況發生,一些生產廠家將功率放大器和信號處理加入到揚聲器設計中。我們通常稱其為有源揚聲器。若采用更早以前的功率放大器拓撲結構,這種設計無法實現,但對現代D類功率放大器來說,它相對更小、更輕而且更高效。在不過度增加體積和重量的情況下,這類功率放大器可以被安裝在揚聲器中。

(參考 EAW 自適應系統系列)
這類即插即用的揚聲器只需要一個供電插座,調音臺發送信號就可以使用。當然,比起無源揚聲器,有源揚聲器相對更貴。由于有源揚聲器要求交流電源,所以在安裝過程中會相對更難。
無源揚聲器和有源揚聲器可以提供同樣的音質。無論你是傾向于無源揚聲器或有源揚聲器,都應該根據應用場合選擇合適的揚聲器類型。
揚聲器規格說明
揚聲器在出廠前應該經過廠家的一系列測試,并附有規格說明。有些參數規格十分關鍵,包括靈敏度、功率容量、覆蓋角度和阻抗。
這些參數規格可以幫助人們對揚聲器的性能表現有個簡單的了解(揚聲器是否適用于這個項目),但這些參數規格不應該被拿來作為品牌間的對比。對額定功率來說尤其如此,真正理解額定功率的人不多,所以常常被夸大其詞。不同品牌揚聲器之間最大的一點不同,就是在計算機模擬程序中可用的揚聲器數據。這些數據比揚聲器規格參數表的數據要深入得多。
揚聲器系統設計師最常用的軟件就是EASE模擬軟件。還有一個就是CATT-Acoustic。EASE模擬軟件有自己專用的揚聲器數據庫,其它的數據庫(如揚聲器通用文件或CLF)則是通用的。
當我們挑選揚聲器類型時,最快縮小選擇范圍的方法就是只考慮EASE或者揚聲器通用文件(CLF)中提供的型號。由于產生這些數據需要大量測試,通常只有專業產品才能提供。
始終如一的品質
由于揚聲器是一個內部件相互作用的系統,所使用的換能器必須品質相似,而且具有同樣的性能表現。為了實現最佳的表現效果,一個好的中頻驅動器必須配備好的低頻和高頻驅動器。
品質的要求對箱體和分頻器同樣重要。把一些高品質的部件安裝在一個廉價的箱體里是沒有意義的。就相當于我們在蓋一個房子,所有材料的品質保持一致才是明智的做法。我們不會傻到把一個純金的水龍頭安裝在一個低廉的水槽上。
和蓋房子一樣,如果每一個部件的品質都提高一點點,整體成本就會提高很多。
總結
當你在對比評價揚聲器的時候,記得對比具有可比性的參數。你可以從以下特性來考慮:
壓鑄式低頻換能器,帶壓縮驅動的玻璃纖維中頻號角,帶壓縮驅動的ABS塑料高頻號角,波羅的海樺木夾板箱體,使用配套的吊掛架吊頂安裝,加固的內置分頻器(如果適用的話),EASE、CLF性能和設計數據,技術支持部門和其它配件
揚聲器的成本會受這些因素或者其它因素所影響,即使在競爭激烈的市場,具有這些特性的揚聲器也不會便宜。如果某個品牌的揚聲器價格是其它品牌的一半,那買家就要當心了。
在購買揚聲器的時候,你的投入成本決定了你的回報。揚聲器是一系列權衡取舍的結果。
一個出色的揚聲器系統設計師會衡量這些特性,并為它的項目選擇合適的揚聲器。