天鹅M1测试报告(图)

　　

　　By Joe D'Appolito乔达波利托(美国当代最著名的电声测量专家,著作有“Testing Loudspeakers”,也是Swans公司创办人之一,现在主要研究电声测量。)　我收到一对2路小型监听扬声器天鹅M1，大多数测试是在第一只编号0020018的扬声器上进行的，同时在编号0025215的第二只上做了一些比较测试。　

　　图1是系统阻抗和相位曲线，阻抗幅度曲线相当平滑，没有箱体谐振引起的波动。开口 箱的谐振频率在54HZ，其所对应的阻抗局部最小值为9.39Ω。虽然在285HZ处阻抗跌至6.82Ω，M1仍然属于8Ω系统。阻抗相位在整个音频范围内介于+36°和-45°之间，这对大多数放大器来说是相当容易驱动的。阻抗峰值一般出现在分频点附近，但在M1上则是在2-3KHZ略凹，随后有稍许上升，在4KHZ以上，阻抗逐渐下降。这种行为有些不同寻常，可能是因为采取了某种阻抗补偿措施。

　　频率响应　　

　　图2显示M1的准消声室轴向频率响应。这种响应一直到200HZ有效。响应在1.4KHZ对应着峰值88分贝，在1.4KHZ与300HZ之间响应下降6分贝，在200-300HZ区间水平。这是小型系统中很典型的。在1-20KHZ之间，系统灵敏度平均为86.5分贝，波动在+2，-3.5分贝。

　　　近场低音单元和倒相孔响应由图3给出。54HZ处的响应凹陷也表明这是开口箱的调谐频率。倒相孔的近场响应在750HZ有一个峰值，原因可能是低音单元后面的高频泄漏或者是倒相管的共振。　

　　系统的近场低音单元和倒相孔综合响应也由图3给出，在750HZ的倒相孔输出峰值引起一个隆起。由于倒相孔开在箱体的后面，这个隆起在图2的轴向响应中看不出来。

　　图3在203Hz剪切到图2上一起组成全频带轴向响应，这样就无须利用消声室进行测量。结果显示在图4中。系统的整体响应从50HZ到20KHZ是平坦的(±2.7分贝)。低频相对于300HZ的-3分贝点是在45HZ。在1.4KHZ以下的响应特性也可能给出量感比较弱的低频响应。系统低频听起来是否足够将取决于房间及摆位情况。

　　　M1的累积频谱衰减(CSD)响应由图5给出。这种瀑布图显示在一个尖锐脉冲输入后，系统响应的频率成分。理想的状况应该是响应能够在一瞬间衰减到零。然而所有的扬声器都会存储了能量，需要一定的时间才能消耗掉。M1的高音衰减十分迅速，低音区域未出现任何强烈的共振。总体看来M1的衰减性能相当好。

　　图6是系统步进响应，通过对系统脉冲响应作数字积分而获得。M1高音和低音单元的声学能量的到达时刻相差0.2毫秒，系统不是时间一致的。　

　　这种特性在图7的群延迟图上表现得更清楚。在10KHZ以上，群延迟几乎为零，这是应该的。在10KHZ以下，曲线平缓地上升，600HZ-2KHZ之间处于0.14ms的平台。这个图显示在超出其工作频率范围时，低音单元滞后高音单元140us。

　　　10KHZ到2KHZ的平缓上升表明分频网络是低阶，低Q值的。据厂商资料介绍，分频器为2阶林克维茨线路。低于500HZ，群延迟又开始增大。

　　　每倍频程24分贝的低频落降是导致这一增大的原因。急剧的低频上升引发相位误差远超过F3。

　　　图8给出相对于高音单元相位中心的系统相位响应。在较低的频率，相位响应接近+360°，对倒相系统而言是恰当的。相位角在800HZ下降至0，最低值到-150°，然后在20KHZ又几乎上升至0，理应如此，因为相位响应是以高音单元的声学相位中心作参照的。极响应　

　　在图9，10，11中给出了极响应。图9是面对扬声器时左60°到右60°的水平极响应瀑布图。测试这一系列曲线时，麦克风置于高音单元的高度。0.00处的直线轴向响应作为参考。要获得良好的立体结象，离轴曲线应该是轴向响应的平滑复制，当然在较高频率以及偏离轴向大角度时响应的落降是允许的。

　　　预料之中的高音响应落降在频率比较高和离轴角度比较大时显现出来，但总体来说，水平极响应是很优异的。高音单元的响应在15KHZ，±45°处下降4.8分贝。在±30°和±15°分别对应于3.5和1.1分贝。此性能远远优于多数25mm球顶单元。

　　　在水平60°区间(前向±30°）的平均响应显示于图10。它比轴向响应更平缓一些，因为当你沿着水平方向偏离轴向时，音箱边缘衍射效应减弱了。这是一种优秀的水平功率响应，预示着在主要听音区域具有良好的直达声场，音色几乎不会随着位置改变而变化。声象的稳定性应当是很好的。

　　　图11是垂直极响应瀑布图。响应从-20°到+20°高音单元轴向上下各20度。在整个频率范围之上，-5°的响应始终在0.5分贝以内。正如图12显示的那样，-5°的响应实际上比轴向响应还要平滑，+5°最差的情况是下降-2.7分贝。在±10°以外，分频点频率处出现比较深的响应低谷，介于-8到-12分贝。厂商宣称在15弧度内均有良好的垂直覆盖。我没有在±7.5°进行测试，但以上有关数据表明至少在10弧度内有良好的。

　　谐波失真

　　　我在1米处平均声压级90分贝的条件下进行谐波失真测试。对于象M1这样的小型监听箱似乎有些太高了，但这是与前面所做的一系列测试保持一致的，比较容易与先前得到的结果加以对比。谐波失真测试应当是在消声环境下进行较为理想。在实际测试过程中，尽量减少麦克风处的反射是很重要的。反相的反射使基频的电平下降，使谐波的幅度提升，导致错误的读数。为了减少反射的影响，我把麦克风放置在距离扬声器0.5米处。

　　　图13和14给出声压级对频率的2次和3次谐波失真水平，系统频率响应也画在这些图中。在50HZ的2次和3次谐波失真分别为8.3%和12.6%；在100HZ则分别为4.7%和3.2%。这些数值与同期介绍的其他系统相比是相当高的，但对一个5英寸低音单元而言，在低频产生90分贝声压级也是相当高了。在200HZ以上，所有的失真都低于1%。在3KHZ以上高音单元的工作区，3次谐波失真平均为0.1%，这是十分出众的。互调失真　接着我测量了互调失真。两个邻近频率输入扬声器，互调失真生成的频率与输入的频率没有谐波关系。这些频率很容易听到，而且比谐波失真更令人厌烦。这里以F1和F2代表测试中采用的两个频率。　

　　然后2阶非线性将在F1±F2的频率产生互调，3阶非线性在2F1±F2和F1±2F2的频率产生互调。

　　　我通过输入相同电平的900HZ和1KHZ信号研究了低音单元的IM失真。这些频率已经远低于分频点，它们应当主要是在低音单元出现。我把两个信号在1米处总的声压级调整到90分贝。这一测试的IM输出频谱示于图15。主要的互调失真产物如下：1900HZ=900+1000，1100HZ=2×1000-900，2800Hz=2×900+1000，2900Hz=2×1000+900。　在图中出现的其他线条是由前面已经讨论过的谐波失真产生的。所有显著的IM产物都是2阶的。在1.9KHZ出现的最高IM产物比主输出低54分贝，相当于0.2%。这比某些晶体管放大器和多数电子管放大器都要好。　

　　随后我以10KHZ和11KHZ测量了高音单元的互调，同样也把声压级调节到1米处90分贝的水平。结果显示在图16中。图中以1KHZ的间隔出现了许多互调失真产物。最大的一个是在9KHZ比主输出低50.4分贝，相当于0.3%。高音单元的总互调失真为0.35%。

　　　丹尼斯科林在他的评论中指出有一只高音单元有略微可闻的粗糙。我测试了第二只高音单元的IM失真，所得频谱显示在图17。这只单元总的IM失真为0.8%，这个稍高的失真度也许可以解释他的主观听感。

　　　最后一项IM测试是用900HZ和10KHZ测试高低音单元之间的交叉互调失真。这个频谱显示在图18。最大的几个IM产物出现在6.4，8.2，9.1，10.9，19.1KHZ。相对于高阶分频器网络，2阶分频器允许更多的低频能量进入高音单元，更多的高频能量进入低音单元，然而总失真度仅为0.3%。　以上所有各项测试是在扬声器面网取下后进行的。图19给出M1带着面网时的频率响应。显示出两种条件下的响应差异。在2KHZ以下，面网使得轴向响应上升了0.5分贝，但响应仍然相当平滑。但在2KHZ以上，面网引起多达5分贝的响应波动。在试听这款扬声器时请取下面网。

　　迄今大多数测试是在编号为0020018的M1上进行的。一个令人关心的问题是两只样品匹配程度如何。图20给出了编号为0020018和0025215两只样品的频率响应差异。在2KHZ以下，差别小于0.5分贝。在2KHZ以上，不匹配度介于15和1分贝。但是没有明显的趋势会使人的注意力转向其中之一。一点提示　天鹅M1是在Audio & Acoustics公司实验室进行测试的，采用了MLSSA和CLIO计算机声学测试分析系统，ACO 70121实验室级电容麦克风，专门设计的宽带低噪声前置放大器。极响应测试是借助于Old Colony音响实验室提供的电脑控制转盘进行的。《END》顾涛译