摘要：本文论述一种通过使用音色调节剂的手段去调节锥盆扬声器单元2、3次谐波失真的方法。文中论述了将不同型号的音色调节剂分别均匀涂布于低频扬声器单元的锥盆表面并干燥后，观察其对2、3次谐波失真产生的不同影响，得出了使用该方法能够有效调节扬声器单元2、3次谐波失真的结论。对于不同型号的音色调节剂涂布于扬声器单元后其对主观听感的影响的评价意见也进行了归纳分析，探讨了客观参数变化对主观听感影响的特点。还列举了几个实际应用案例供参考。

　　关键词：调节;低频扬声器单元;2、3次谐波失真;客观参数;主观听感

　　引言

　　扬声器单元及扬声器系统的2、3次谐波失真对听感的影响是直接而明显的[1]!

　　如何简单有效地调节低频扬声器单元的2、3次谐波失真，是本文论述的重点。

　　本文将采用3个型号的“音色调节剂”对低频锥盆扬声器的音盆表面进行涂布，测量涂布音色调节剂前后该低频扬声器单元的2、3次谐波失真的客观参数以分析其实际的调节作用;也对其进行主观试听，以探讨其对主观听感的影响特点。

　　1 涂布音色调节剂后对低频扬声器2、3次谐波失真特性的影响

　　1-1，涂布音色调节剂后对各单元的2、3次谐波失真的影响

　　使用3个相同的12寸扬声器单元，其纸盘弹波等均是中国生产的，在其音盘表面分别均匀涂布5克音色调节剂，干燥10天后进行2、3次谐波失真的测量，具体结果见下面。

　　(说明，本文中测量的输入电压是2.83V，测量传声器距离1m，消声室体积240m³。)

　　1-1-1，调节方法1，涂布C010815型音色调节剂。

　　涂布的方法是在音盘的表面均匀地涂布5克C010815型音色调节剂，其对2、3次谐波失真的影响见图1：调节方法1，涂布C010815型音色调节剂后对2次谐波失真的影响;图2：调节方法1，涂布C010815型音色调节剂后对3次谐波失真的影响。可见，总体上2次谐波失真在各频段有增加;3次谐波失真除在55Hz、400-800Hz频段有明显增加外、在其余的频段基本上都减少了。

　　1-1-2，从图1中可以看出，该单元的频响特性在调节前后基本不变。(注，下面的图3-6中虽然没有标注频响特性，但也具有此特点)

　　图1 调节方法1，涂布C010815型音色调节剂后对2次谐波失真的影响

　　1-2-2，调节方法2，涂布D11B0420型音色调节剂。

　　涂布的方法是在音盘的表面均匀地涂布5克D11B0420型音色调节剂，其对2、3次谐波失真的影响见图3：调节方法2，涂布D11B042型音色调节剂后对2次谐波失真的影响;图4：调节方法2，涂布D11B0420型音色调节剂后对3次谐波失真的影响。可见，2次谐波失真总体处于下降的趋势，3次谐波失真在500-600Hz频段附近上升，其余频段基本是下降状态。

　　图3调节方法2，涂布D11B042型音色调节剂后对2次谐波失真的影响

　　图4 调节方法2，涂布D11B0420型音色调节剂后对3次谐波失真的影响

　　1-2-3，调节方法3，涂布C14B0416.6型音色调节剂。

　　涂布的方法是在音盘的表面均匀地涂布5克C14B0416.6型音色调节剂，其对2、3次谐波失真的影响见图5：调节方法3，涂布C14B0416.6型音色调节剂后对2次谐波失真的影响;图6：调节方法3，涂布C14B0416.6型音色调节剂后对3次谐波失真的影响。可见，2次谐波失真加大，3次谐波失真在600Hz以上频率下降较多。

　　图5 调节方法3，涂布C14B0416.6型音色调节剂后对2次谐波失真的影响

　　图6 调节方法3，涂布C14B0416.6型音色调节剂后对3次谐波失真的影响

　　2 调节低频扬声器单元2、3次谐波失真后的听感变化

　　2-1，以系统的形式进行主观听感评价

　　考虑到上述的低频扬声器单元最终是以在系统中使用的形式来出现，因此以组合成系统的方式来对该单元进行主观试听是合适的，而不能只是单独听单元的音色。使用1个没有涂布音色调节剂的低音单元和3个分别涂布3种音色调节剂的低音单元组成的4个扬声器系统的频响特性和总谐波失真特性见图7：4个扬声器系统的频响特性和总谐波失真特性[5]。该扬声器系统是2分频，分频点是1.5k Hz。

　　需要说明的是，该扬声器系统的频响特性的特点是笔者根据资料[4]而调整出来的，设计风格是适合大众娱乐使用。

　　图7 4个扬声器系统的频响特性和总谐波失真特性

　　2-2，主观听感的评价意见

　　使用对比的方法，以使用不涂布音色调节剂的单元的系统作为样品与使用涂布单元的系统进行听感差异的对比，听音者分别给出意见，再另进行归纳总结。试听的点是在试听者的工作环境中，如他们的工作、设计室或试音室等等。

　　对这三种音色调节剂给予的主观听感的综合意见是：

　　1，采用C010815音色调节材料：低频下潜深，中频有较稳定的感觉，整体音色连贯、鲜明。总体较有音乐味。

　　2，采用D11B0420音色调节材料：低频有力度和弹性感，分明的低频和中频感。总体感觉有娱乐味。

　　3，采用C14B0416.6音色调节材料：整体欠流畅感，中频略干净而又松，人声表现特别丰满。歌唱时较有“圆润、饱满”感。

　　3 调节低频扬声器单元2、3次谐波失真后对其主客观参数影响的结论和探讨客观参数变化对主观听感影响的特点

　　3-1，对客观参数的影响

　　纸盆表面适量涂布音色调节剂后对其总谐波失真和2、3次谐波失真产生了明显的影响，不同的音色调节剂对不同的频段有不同的影响特点。

　　3-2，对主观听感影响的结论

　　不同型号的音色调节剂涂布在低频扬声器单元的音盆后，对其主观听感产生了不同的影响，这些影响既有整体音色上的改变、也有局部音色上的调节作用。

　　3-3，分析在扬声器音盆表面涂布音色调节剂后的客观参数变化对主观听感影响的特点

　　C010815型音色调节剂在其2次谐波失真的增加和3次谐波失真的减小，是否意味着主观听感上容易接受其整体的音色表现?

　　D11B0420型的听感低频力度感较强，但欠音乐感;多数听众认为其适合用于卡拉OK等的娱乐场所。在技术参数上，其中频段的总谐波失真有增加的也有减小的频段，2次谐波失真基本上是有所加大，3次谐波失真在600Hz以上频率下降较大。

　　C14B0416.6型音色调节剂，听感上该单元的中频段是干净又松、人声好接受，这是对应客观参数上低失真所带来的好处。在客观指标上，其2次谐波失真加大;但3次谐波失真明显降低，特别是1k Hz附近频段的3次谐波失真降低的比例较大。据此，不妨参考资料[1]

　　中对n次谐波失真的分析：对于一般人来讲，奇次谐波失真比偶次谐波失真更容易察觉。

　　4 介绍一些案例，以供参考

　　4-1，广州市某公司(该司经营娱乐音响工程的设计安装调试)使用美国生产的E?牌某12寸低频扬声器单元，该单元的纸盆偏薄，中频的甜润度不错;用户提出的改进要求是：1，低频更有弹性，鼓点的“音头”出得更有力;2，中频结实一些，特别是唱歌时要“起得来”。

　　音色调节的方案1是，在纸盆后背边缘涂1.5克C010415型调节剂，在防尘帽内涂1克C14B0416.6型调节剂;听感意见是低频的弹性好了，中频100和800Hz厚暖了，但400Hz感觉凹了。因此进行方案2的尝试：在纸盆的后背边缘涂1.5克D11B0420型音色调节剂，在防尘帽内涂1克C14B0416.6型调节剂;听感意见是：400Hz不凹了。最终客户将这两个方案看用途分别使用，以满足配合不同的使用场合和周边设备性能的需要。至于1方案中的缺点，因400Hz听感凹陷(实际频响特性是没有凹陷的)显得欠了“小小底气”的问题，该用户也通过调整音色调节剂的使用份量和涂布位置解决了。

　　4-2，广东省佛山市某公司(该司生产扬声器系统)使用西班牙生产的B?牌某型号12寸低音单元，该单元是半松压纸盆，音盆的外表面已经由原纸盆生产厂涂有防水涂层。该司为提升该产品的市场竞争力和满足其对高档产品音色个性化与差异化的需要，对该单元提出的改进要求是：1，降低中频段干涩感，最好能够厚润一点，以更适应娱乐市场的(唱歌喊话筒等)要求;2，低频增加弹性感。

　　对该低音单元进行音色调节的首次试验方案是：方案1，在音盆表面涂C010215型音色调节剂;方案2，在音盆表面涂D11A0420型音色调节剂。听感结果，方案1的音色鲜明、中频细致、低频的下潜更深，音乐表现力丰富了;方案2的低频更有弹性和力度，中频的厚度感强了。以上只是首次试验的情况，在实际的产品定型试验中，改司创造性地利用了单元纸盘的性能与不同音色调节剂的材料特性相互结合的方法，最终取得成功。该产品先已批量生产，供应高档市场。

　　4-3，广州市番禺区某公司(该司既生产扬声器单元也生产扬声器系统)生产的某型12寸低音单元，使用英国的UKM棕色纸盆，该纸盆的手感较硬。调节音色的要求是：1，单元本身的低频较有力，但紧了些;2，收敛其中频的穿透力(生产商原话如此，意思指“中频声音刺耳”);3增强音乐感。

　　解决方案，涂布C010215型音色调节剂，份量?克涂于音盘。该产品已批量生产。

　　4-4，广州市某部生产的D12-4L型12寸低音单元，其使用英国的UKM黑色纸盆,厚度约0.7mm。调节音色的要求是：1，延伸低频，最好能增加弹性;2，提升音乐表现力。

　　解决方案：在音盆表面均匀涂布6克C010415型音色调节剂。该单元在试验过程中也涂布了C010815和C010215和D11B0420音色调节剂，但最终选择了C010415音色调节剂。

　　经过一段时间的使用后，为了拓展该单元的用途，主要是让该单元的中频段更感“突出”以适应中国娱乐市场的口味。在防尘帽加涂了1克C14B0416.6音色调节剂后，听感中频饱满度提高、有凸起来的感觉，低频也比之前有更“集中了”的感觉。该单元以1204LDA型单元(见资料[4]P40，方案6)发展而来。

　　4-5，广州市某公司(该司专业生产扬声器单元)生产的某型12寸低音单元，使美国LC纸盘，厚度偏薄。该单元的音乐感和和分析力不错，用户提出的改进要求是：1，提升中频的厚度感;2，提升低频的量感和弹性。

　　解决的方案：1，使用C14B0416.6型音色调节剂提升中频的厚润感，份量?克涂于某位置;2，使用A16B0416.6型音色调节剂提升低频的量感，份量?克涂于音盘;3，使用D11B0420型音色调节剂增强低频的弹性和整体的活跃感，份量?克涂于音盘后背某位置。该产品已经批量生产，主要供应高端娱乐市场。

　　4-6，广州市某公司(该司生产扬声器系统)使用从国外定制的某型号12寸低频扬声器单元

　　用于中国娱乐市场的扬声器系统，该司对这个系统的音色准确度非常满意，但也因为该系统欠低频弹性感和中频的活跃感，一直没有定型。该低音单元的中国代理商联同国外生产商的设计师多次到该司了解情况和提供改进后的样板，但未能令该用户满意。

　　解决方案：在音盘表面均匀涂布?克D11B0420型音色调节剂，在音盘后背外边涂布?克C010815型音色调节剂。该司对改进后的效果满意。

　　5结束语

　　如需要对已经定型或接近定型阶段的扬声器单元或扬声器系进行音色调整，可以考虑通过使用音色调节剂去调节其2、3次谐波失真从而达到改变听感的目的。

　　参考文献：

　　[1] 王以真. 实用扬声器技术手册[M].北京 国防工业出版社 2003.

　　[2] 中华人民共和国国家标准 声系统设备 第5部分 扬声器主要性能测试方法GB/T 12060.5-2011

　　[3] 俞锦元. 扬声器设计与制作[M].广州 广东科技出版社 2006.

　　[4] 邓汉波. 娱乐包房用扬声器系统的设计与使用特点探讨[J].电声技术,2013(12)35-41

　　[5] 邓汉波. 音色调节剂对扬声器特性的影响.《2015年声频工程学术交流年会》