信号滤波器
时间: 2024-08-12 16:55:07 | 作者: 信号滤波器
藏得住的音箱,藏不住的震撼!创维最近推出了其最新出品的霹雳神II代隐藏式音箱,小小的音箱隐藏在电视机背后,一点也不影响家装整体家装设计风格,更让人震撼的是放出的声音效果恰似在电影院享受电影。隐藏式音箱设计难度大,是创维在声音领域的又一创造性突破,目前,这一专业八阶带通音箱正在申请国家专利。
创维最新出品的霹雳神隐藏式音箱,凝聚了创维数字技术公司董事刘小榕30多年的经验积累。这几年液晶电视开发出来后,由于电视越做越薄,薄到2、3厘米厚,放不下低音喇叭,使得普遍音响效果差,市场上概念频出,但对于消费者来说,最有用的就两点:优良的画质、好的声音。创维研发中心将目标放在改善音质和画质上,去年成立音响组后,刘小榕被请去当顾问。
爱好是最好的老师。刘小榕带着团队打造霹雳神隐藏式音箱,最早的源头是基于对音乐、对音箱的爱好。刘小榕是专业发烧友,他对声音、对音箱有着非同寻常的爱好和兴趣,30多年来始终没停止过对音箱的研究。这次受邀来当音箱组顾问,刘小榕计划用专业发烧友的耳朵来为普通大众打造恰似专业电影院的音箱效果,让声音原始、深厚、纯净,观看影视节目和欣赏音乐效果非常明显,这是刘小榕的最初想法。
在刘小榕的眼中,什么样的音箱是专业发烧友的音箱?“好的音箱能听出小提琴的松香味。”刘小榕坦言,专业发烧友的音箱已经远离普通消费者,一套组合音箱花费几万、10多万甚至几十万,发烧友会追求细致差别,所需要的音箱材料甚至采用钛膜的宇航级材料,讲究材料硬、轻,强度高。刘小榕认为,对于普通大众来说,不想投资几万元去配置音箱,又能享受在电影院看电影的音箱效果,这样的音箱将深受普通大众欢迎。
用专业发烧友的耳朵为大众消费者打造新音箱,要实现这一想法难度非常大,首先难在设计。放出恰似电影院的音响效果需要足够的低音,按照传统的设计,音箱、喇叭和功放都要足够大,低音才会强劲有力。而在刘小榕看来,现代家装所需要的音箱,是不影响电视机外观和家居整体家装设计风格的音箱,这样的音箱先天性就决定了其喇叭和功放都应当足够小,而太小的喇叭在重放强劲的低音时效率很低、振幅会很大。造成低音不足且严重失真。
如何解决这一技术难点?他的想法很简单,利用创维中高档电视本身就内置的低音放大器,配置一个外置音箱来改善低音。未解决小喇叭放低音效率低、失真大的难题,他决定采用在低频段可以轻松又有效地抑制喇叭振幅的八阶音箱设计的具体方案。他介绍说,采用八阶带通音箱,经过适当参数配置,整体的灵敏度提升了一倍,同时最低放音频率能下降到一半。例如,采用普通音箱设计的具体方案,将两个灵敏度78分贝的喇叭组合在一起可以构成灵敏度81分贝的音箱,而采用八阶音箱,用同样的两个喇叭就能达到84分贝的灵敏度,同时最低放音频率还能降低一半。因此八阶带通音箱既能做到体积小,又做到音质好。经过精心设计的扁扁的音箱确实效果不同凡响。
刘小榕研究音箱30多年,他介绍说:八阶带通音箱有八个关键参数,其中喇叭两个参数、三个箱子、三根管,这么多的元器件任何一个参数调配不合适,音质就不理想。而要将八个参数凑到刚好适合,难度非常大。举例说,假如没有好的计算方式,仅凭试凑来设计,假设每个参数取十个点,对于只有两个关键参数的二阶音箱,需要试凑10乘10,也就是100次。这样做尽管麻烦,有计算机辅助还是可能的。而对于有八个关键参数的八阶音箱,这个组合就要试凑10的8次方,也就是需要试凑1亿次才可以找到合适的设计参数,这是完全不现实的。目前,市场上已经发表的音箱设计书籍、软件通常最复杂只涉及到四阶音箱,更高阶音箱的设计计算方式则是个别高端企业的技术诀窍而被严格保密。
让人欣慰的是,刘小榕从小爱好音响, 喜欢研究音箱。多年前,刘小榕就找到了解决这一难题的方法,用滤波器设计理论,采用自己开发的数学模型和计算机软件来设计音箱。
刘小榕的方法来之不易,是30多年钻研积累的成果。在刘小榕的床头长期摆放着两本书,一本是美国人P.M.莫尔斯的《振动与声》,一本是黄席椿、高顺泉的《滤波器综合法设计原理》,这两本书是刘小榕研究音箱的圣经。
刘小榕9岁玩无线多岁上初中,就开始做各种音箱和放大器,但效果总是不理想,他明白,那还在于不懂得设计音箱。1973年,一位在南京上大学的同学寄来了《振动与声》这本书,是美国研究生的声学基础教材。刚刚高中一年级就中断学业,下放到农村的刘小榕读起来当然十分吃力。为了看懂这本书,刘小榕到处找人学高数,学基础物理教材,总算把扬声器的基础原理搞清了,到1977年上大学时,又系统地学习了高数,有了更多时间研究音箱。他认识到,滤波器设计理论是音箱最优化设计的强有力数学工具,于是买来《滤波器综合法设计原理》一书认真研读并作出了《空锥倒相式音箱最优化设计》的毕业论文。
1989年,在一同学提供的PC机上刘小榕开始编写音箱设计软件,但那时候只能算到四阶。由于纯理论的计算很难有机会实际验证,这个软件就成了他自己的玩具。1995年来到创维之后,刘小榕总算有机会把爱好变成了工作。1996年、1997年,创维推出了霹雳神系列电视,得到了很好的市场反响。不过当时的音箱由于计算方式的局限,仅仅是四阶。2000年开始,创维安排他去开发数字电视,刚刚完成的的六阶、八阶音箱算法的研究又暂时搁置了。刘小榕坦言,他目前计算八阶带通音箱软件的原始版本就是2000年开发出来的,目前为了设计、调试八阶音箱又进一步做了完善,增添了新的功能。
谈起这套软件,刘小榕就像谈起自己的孩子一样兴奋不已,他在电脑上向记者展示,将频率固定在50赫兹和120赫兹之间,箱体、喇叭的参数等一目了然。有了软件,箱体的设计简单了很多,这样制作的音箱声音效果原始、深厚、纯净。刘小榕坦言:如果只是业余爱好,很难实际做出结构这样复杂的音箱。而在创维,有专业的结构设计、音响设计团队,一切皆有可能。对于能在创维这样的平台上,把自己的业余爱好转化为被消费者认可的产品,给消费的人带来实实在在的震撼体验,他感到十分欣慰。
这一音箱体积又小又薄,能安装在电视机背后的挂架上,尺寸不比原来的挂架宽,也不会增加厚度,之所以能做到这点,得益于创维近年来孜孜不倦执行的标准化策略。不喜欢挂架,能做成“背包”背在创维电视机的背后,也不可能影响电视机和家装效果的整体美观。“不想投资几万元去配置音箱,又能享受大片。”这就是刘小榕带队的小组们立志为大众打造的一款隐藏式音箱。
这款音箱的结构、安装尺寸,音箱的电、声特性都是为创维中高档电视机专业打造、量身定做的。配置了创维电视2.1声道专用低音功放接口,无需另配功放、电源。目前由创维直营店独家专供,这样的音箱,用起来有在电影院看大片一样效果!