第一節(jié) 產品技術發(fā)展現(xiàn)狀

一、多媒體音箱技術現(xiàn)狀 分析

綜觀多媒體音箱市場，撇開花樣繁多的概念炒作，真正意義上的技術革新少之又少。但我們仍然可以在2.0音箱領域看到一些新的“亮點”，它們包括采用電子分頻技術的三諾N-35G、采用晶體管功放的麥博FC280、FC260以及采用同軸單元的索威音箱，雖然這些技術很早就在電聲領域出現(xiàn)，但今年又煥發(fā)出了新的生機。“炒冷飯”能炒出新意也算是多媒體音箱的一個獨特現(xiàn)象。

關于電子分頻以及電子分頻帶來的好處，電子分頻其實在X.1音箱中就已經使用了很長時間了，并不是什么新鮮技術，一款采用電子分頻的音箱成本其實會低于采用精密分頻器的音箱（同檔次比較），但我們仍然可以肯定的說三諾N-35G是今年最成功的2.0音箱之一， 分析 原因的話，不外乎兩個合理的解釋：第一，三諾對市場推廣及概念宣傳的策略特別過硬、第二，產品自身確實能從眾多同價位產品中脫穎而出，前不久，筆者就了解到，三諾的N-35G已經成為廣東星海音樂學院的教學專用音箱，因為它在中高頻上的表現(xiàn)以及整體的樂感，非常適合聲樂及器樂教學。

麥博在推出的梵高系列新成員FC280和FC260在外觀上沒有什么突出的的地方，但引人注目的是采用了此前在多媒體音箱上極少采用的晶體管功放，晶體管早在60年代就已經出現(xiàn)，與IC功放比較，晶體管功放在音場的開闊度和大動態(tài)的控制能力上很有優(yōu)勢，但麥博這兩款新品在這方面的優(yōu)勢不是很明顯，所以沒有取得大的成功，可以說是一件比較遺憾的事情。

索威“雙炮王”系列的S865A和S850成了中高端書架箱領域的新寵兒，大家都對它自然耐聽的音色和精準的音場定位能力贊不絕口，但成熟的商品化同軸單元產生已經很長一段時間了，撇開歷史悠久的英國天朗和KEF（極而峰）的同軸單元不談，索威本身做同軸就已經很多年了，但低調的市場宣傳和極低的市場占有率使得大多數(shù)用戶對它很陌生。

相比其他領域日新月異的技術變化，傳統(tǒng)電聲領域的發(fā)展真的是非常慢，我們今天在多媒體音箱中看到的某些“亮點”，只不過是Hi-Fi領域里已經過氣的技術，能否將其成為產品的賣點，主要還是在于產品的品質本身和市場推廣策略的成功與否。

二、迷你組合音響技術現(xiàn)狀 分析

目前一些新款迷你音響不但具備傳統(tǒng)的播放功能，還由于與電腦、手機，甚至網絡連接的能力。

山水推出了MC-1204DH多功能迷你音響，該產品的最大特點就是具有40G的硬盤可以放下大量的影音文件。通過它的USB接口，使電腦中的影音文件可以實現(xiàn)和這款迷你音響的共享，也就實現(xiàn)了網絡下載文件的共享。

索尼也推出的一款新品CMT-DH5BT迷你音響，該產品具備內置藍牙功能，通過無線藍牙連接，CMT-DH5BT可以和其他具有藍牙功能的時尚影音裝備進行無縫互聯(lián)，輕松實現(xiàn)無線音樂共享。索尼還同期推出了另外兩款具有USB連接的迷你音響組合，包括DVD迷你音響組合CMT-DH3和CD迷你音響組合CMT-BX3。

第二節(jié) 產品工藝指標 分析

音響系統(tǒng)整體技術指標性能的優(yōu)劣，取決于每一個單元自身性能的好壞，如果系統(tǒng)中的每一個單元的技術指標都較高，那么系統(tǒng)整體的技術指標則很好。其技術指標主要有六項：頻率響應、信噪比、動態(tài)范圍、失真度、瞬態(tài)響應、立體聲分離度、立體聲平衡度。

一、頻率響應：

所謂頻率響應是指音響設備重放時的頻率范圍以及聲波的幅度隨頻率的變化關系。一般檢測此項指標以1000Hz的頻率幅度為參考，并用對數(shù)以分貝（dB）為單位表示頻率的幅度。

音響系統(tǒng)的總體頻率響應理論上要求為20～20000Hz。在實際使用中由于電路結構、元件的質量等原因，往往不能夠達到該要求，但一般至少要達到32～18000Hz。

二、信噪比：

所謂信噪比是指音響系統(tǒng)對音源軟件的重放聲與整個系統(tǒng)產生的新的噪聲的比值，其噪聲主要有熱噪聲、交流噪聲、機械噪聲等等。一般檢測此項指標以重放信號的額定輸出功率與無信號輸入時系統(tǒng)噪聲輸出功率的對數(shù)比值分貝（dB）來表示。一般音響系統(tǒng)的信噪比需在85dB以上。

三、動態(tài)范圍：

動態(tài)范圍是指音響系統(tǒng)重放時最大不失真輸出功率與靜態(tài)時系統(tǒng)噪聲輸出功率之比的對數(shù)值，單位為分貝（dB）。一般性能較好的音響系統(tǒng)的動態(tài)范圍在100（dB）以上。

四、失真：

失真是指音響系統(tǒng)對音源信號進行重放后，使原音源信號的某些部分（波形、頻率等等）發(fā)生了變化。音響系統(tǒng)的失真主要有以下幾種：

1、諧波失真：所謂諧波失真是指音響系統(tǒng)重放后的聲音比原有信號源多出許多額外的諧波成分。此額外的諧波成分信號是信號源頻率的倍頻或分頻，它是由負反饋網絡或放大器的非線性特性引起的。高保真音響系統(tǒng)的諧波失真應小于1%。

2、互調失真：互調失真也是一種非線性失真，它是兩個以上的頻率分量按一定比例混合，各個頻率信號之間互相調制，通過放音設備后產生新增加的非線性信號，該信號包括各個信號之間的和及差的信號。

3、瞬態(tài)失真：瞬態(tài)失真又稱瞬態(tài)響應，它的產生主要是當較大的瞬態(tài)信號突然加到放大器時由于放大器的反映較慢，從而使信號產生失真。一般以輸入方波信號通過放音設備后，觀察放大器輸出信號的包絡波形是否輸入的方波波形相似來表達放大器對瞬態(tài)信號的跟隨能力。

五、立體聲分離度：

立體聲分離度表示立體聲音響系統(tǒng)中左、右兩個聲道之間的隔離度，它實際上反映了左、右兩個聲道相互串擾的程度。如果兩個聲道之間串擾較大，那么重放聲音的立體感將減弱。

六、立體聲平衡度：

立體聲平衡度表示立體放音系統(tǒng)中左、右聲道增益的差別，如果不平衡度過大，重放的立體聲的聲像定位將產生偏移。一般高品質音響系統(tǒng)的立體聲平衡度應小于1dB。
 
第三節(jié) 國內外技術未來發(fā)展趨勢 分析

著家用多媒體電腦的日益普及，尤其是近年來電腦聲卡性能有大幅提高，多媒體音箱也越來越顯示出在多媒體電腦系統(tǒng)中的重要地位。幾年前人們給電腦配一個幾十元的塑料小音箱就很滿足了，而現(xiàn)在上千元的中高檔多媒體音箱擺到了越來越多“發(fā)燒友”的電腦旁?，F(xiàn)在電腦使用的“多媒體音箱”幾乎都是有源音箱，所謂有源音箱簡單說就是把功率放大器和揚聲器發(fā)聲系統(tǒng)做成一體的音箱，可直接與電腦聲卡搭配，構成一套完整的音響組合。有源音箱縮短了連接線路，減少了干擾信號，可降低背景噪聲，而且有效地節(jié)省了音箱制造成本及占用空間，具有很高的性能價格比。

當然多媒體音箱只是眾多音箱產品中的一個特殊的分支，電腦多媒體音響系統(tǒng)在音源與功率放大等部分還與真正的Hi-Fi音響系統(tǒng)有著一定的差距。不過隨著未來電腦多媒體技術的不斷發(fā)展，更多的新技術會應用到多媒體音箱之中（比如USB音箱和平板式音箱）。從未來更為復雜的PC音頻技術的發(fā)展需要來看，電腦多媒體音箱將向數(shù)字化、多聲道化（如5.1、7.1甚至9.1）、多技術類型（如各種3D聲場處理技術）以及多用途和高性能等方向發(fā)展。

1、數(shù)字式與USB音箱

現(xiàn)在“數(shù)字化”，可以說是一個非常流行的詞匯，很多新一代科技產品都被冠以“數(shù)字化”的概念。和一般的模擬設備相比，使用了數(shù)字化技術的產品，確實在性能、質量、功能、易用性、可靠性等方面都有相應的提高，可以說數(shù)字化是今后大多數(shù)科技類產品的發(fā)展方向。從多媒體音箱的發(fā)展來看，自從誕生的那一天起，普通的模擬式音箱就一直占據(jù)著市場的主流，但隨著數(shù)字化時代的到來，PC用多媒體音箱也正在朝數(shù)字化的方向發(fā)展，當然支持數(shù)字輸出的聲卡、USB等新型接口的普及也為音箱朝數(shù)字化過渡提供了保障。

目前“數(shù)字式音箱”主要包含兩個方面，即“數(shù)字調節(jié)”和“數(shù)字輸入”。采用數(shù)字式音量調節(jié)就可以避免模擬調節(jié)易受干擾的缺點，而且操作控制更加方便。數(shù)字式輸入可以充分保證音源的質量和純凈。數(shù)字音箱是從聲卡的數(shù)字接口將用高、低電平分別代表1和0的數(shù)字信號直接送至音箱內部的，這樣可以極大的的提高所輸出的聲音信號的信噪比，而模擬信號是連續(xù)變化的電平，所以極易受到干擾。因此數(shù)字式音箱避免了聲卡輸出的模擬信號受到機箱內復雜的電磁干擾而使聲音變得更加純凈，對細微聲音信號的分辨力和表現(xiàn)力都比傳統(tǒng)模擬音箱要好不少。

此外數(shù)字音箱通過一條數(shù)據(jù)線能輸出的音頻種類是非常豐富的，如立體聲、DolbyDigital（AC-3）或DolbyProLogic等，這也是模擬輸入音箱所望塵莫及的。以DolbyDigital的6個聲道的原始未經解碼的聲音信號為例，要是用模擬方式輸出達到同樣的效果，就至少需要三個立體聲插口來輸出解碼后的模擬音頻信號才行，而對于數(shù)字音箱來說，它幾乎支持包括DolbyDigital（AC-3）和DolbyProLogic在內幾乎全部的數(shù)字音頻格式，覆蓋面非常大；一些多聲道數(shù)字音箱可以自動識別輸入信號的種類，然后再進行不同的解碼和音頻轉換工作，功能強大，使用方便?，F(xiàn)在數(shù)字音箱還廣泛運用了SRS、APX、Spatializer3D、Q-SOUND、VirtaulDolby和Ymersion等硬件3D音效技術，此外還有有源機電伺服技術和BBE高清晰高原音重放系統(tǒng)等音效增強技術，對改善音質也有一定效果。

由于在設計制造上的高要求，目前市場上的數(shù)字音箱產品并不是十分的豐富，只有少數(shù)幾款產品（如創(chuàng)通的CambridgeSoundWorksDeskTopTheater2500），而且價格昂貴，大多要2000元以上，還要使用帶數(shù)字輸出功能的聲卡（如SoundBlasterLive！Digital）與之相配，因此普及程度還很低。不過現(xiàn)在一種新型“數(shù)字式音箱”：USB音箱的出現(xiàn)，使這種情況得以改善。

USB是英文“UniversalSerialBus”的縮寫，意為“通用串行總線”。USB使用一個4針插頭作為標準插頭，并通過這個標準接頭，采用菊花辮形式把所有外設連接起來，它采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)，目前最大數(shù)據(jù)傳輸率為12Mbps，支持多數(shù)據(jù)流和多個設備并行操作，允許外設熱插拔。將USB技術應用于多媒體音箱上，實現(xiàn)音箱的全數(shù)字輸入，可以使音質得到很大的提高，USB為即插即用的可以熱插拔的接口，USB音箱使用起來是比較方便的，此外與傳統(tǒng)音箱相比，USB接口及設備均受CPU控制，因此USB音箱可以通過軟件實現(xiàn)開、關機、調節(jié)音量大小、靜音等。而且USB音箱的價格并不太貴，一般在幾百元的價位上。

USB音箱的一個重要特點是不再需要聲卡，它利用主板的USB接口來輸出數(shù)據(jù)信號，而將原來由聲卡來完成的數(shù)模轉換的工作移到音箱的內部通過專門的芯片來完成，從而繞過了聲卡的一環(huán)；而其他的支持數(shù)字輸入的音箱則必須要有聲卡的數(shù)字輸出接口相配才能使用，所以使用USB音箱在計算機的成本方面相對有所降低。但對一些如A3D、EAX、硬波表等需要用聲卡硬件芯片來合成處理的聲音音效USB音箱是不能實現(xiàn)的。從目前來看USB音箱只能支持基于Windows界面的DirectSound（3D）的聲音音效。

USB音箱允許由CPU對音頻數(shù)據(jù)進行前期處理，然后再傳送到音箱，不過目前USB接口的帶寬是有限的，所以USB傳送的只可能是壓縮過的DolbyDigital音頻信號，因此就必須在音箱內部配置價格不菲的DolbyDigital解碼芯片，而隨著USB2.0規(guī)范的出臺，其帶寬足夠實現(xiàn)多通道環(huán)繞聲系統(tǒng)的聲音回放?？梢哉fUSB音箱的發(fā)展前景是很廣闊的。另外市場上還出現(xiàn)了IEEE1394音箱，也有很好的發(fā)展前景。

2、平板音箱

和傳統(tǒng)音箱相比，“平板音箱”首先留給人的印象就是其輕薄、獨特的外觀。除此之外平板音箱的振動原理與一般傳統(tǒng)揚聲器的振動原理有所不同，傳統(tǒng)的揚聲器采用的活塞式的振動方式工作的，宏觀上的振動點只有一個，而平面式喇叭的振動方式采用隨機振動的方式，因此它的振點非常多，這使其具有一個獨有的優(yōu)點就是無指向性。而傳統(tǒng)揚聲器具有很強的指向性，聽者必須站在喇叭的前方才能聽到完整的聲音，特別是高音的部分，錐狀聲場的覆蓋面積很小，而平板音箱的聽音效果與聽者的位置關系不大。

此外平板音箱聲場強度分布也比較均勻。聲音的真實度較好。不過由于平板揚聲器的設計采用的是波浪式的振動方式，所能推動的空氣量很小，遠沒有傳統(tǒng)揚聲器推動的空氣體積大，所以它的低頻效果非常不好，因此它必須搭配一組低音炮以提高低音的表現(xiàn)力。另外，很多人都會感到對平板音箱發(fā)出的聲音不太習慣，這除了發(fā)聲原理上差異外，還與現(xiàn)在絕大多數(shù)音源錄制過程有關的。因為聲音的錄制大多是在聲場中以點的方式采集錄制的，因此用以點發(fā)射方式進行回放的傳統(tǒng)揚聲器較為適合，而平板音箱是一種面聲源，現(xiàn)在還不大可能將聲音源的采集方式改為面采集。

就性能而言，“平板音箱”并沒有多大的優(yōu)勢可言，其音質音色恐怕只與中低檔普通音箱相近，而且聽慣了普通音箱的人還不一定能習慣它面聲源的發(fā)聲特性?？偟膩碚f“平板音箱”在聲音質量上并沒有多少優(yōu)勢，應該講它的優(yōu)勢外觀和體積上。因為是平板式的，可以做得非常輕薄，比傳統(tǒng)音箱的體積要小許多，所以它的擺放和安裝是極為靈活的，你甚至可以把它作為裝飾品貼在墻上。另外“平板音箱”還可能在筆記本電腦等移動計算領域中得到應用。

平板音箱在結構上與傳統(tǒng)音箱有著許多不同之處，其核心是“驅動體”（Exciter），“驅動體”的沖程長度非常小，一般不超過2mm；音圈部分相對較輕，以避免高頻部分的失真；采用高磁的設計（一般磁密度在10000高斯以上）。多個驅動體可以共用，以提高輸出聲壓和得到更好的頻響曲線。平板音箱的另一個重要組成是，“振動板”（Cone），所起的作用類似人的聲帶，對音箱的音色、聲強和聲音的平整度起著決定性的作用。

振動板的材料可以分為：紙槳類、層板類、PCB板和蜂巢類等幾類，其中以蜂巢類的效果最佳，但它的成本也相對是最高的；其次為紙槳類，再次為層板類，最差的為PCB板。另外現(xiàn)在還有一種復合式紙盆振動板，剛性大、重量輕，而且有著抗高溫、抗潮濕、不變形的特性，性價比較高。此外振動板的設計還須考慮結構尺寸的問題，目前在平板式揚聲器方面，世界上主要有兩大系統(tǒng)，一種是英國的NXT系統(tǒng)，另一種是澳大利亞的平面喇叭系統(tǒng)，目前NXT在性能與成本方面都處在了領先的地位?，F(xiàn)在平板音箱大多按NXT的專利黃金比0.88比1或1比1.414設計，以獲得最佳的頻響曲線。

3、3D音效和多聲道音箱

首先先讓我們來了解一下3D音效的概況。在現(xiàn)實世界中我們可以僅憑兩只耳朵就感受到三維音效，那么僅憑一對音箱或是耳機是否也有可能達到同樣的效果呢？傳統(tǒng)的音效設備是依靠一對分為左右聲道的音箱來產生單層面的立體聲聲場的。一個三維音效系統(tǒng)有關鍵的兩部分組成：三維定位和交互，就是在一個聽者周圍的三維空間中有復雜的音源定位的能力，和能即時作到這一點的能力，這就是現(xiàn)代三維音效所遵循的基礎。

首先我們談談用兩只音箱實現(xiàn)3D環(huán)繞立體聲效果。在這方面比較經典的是SRS（SoundRetrievalSystem，即聲音修正系統(tǒng)）技術。SRS技術利用仿聲學原理，根據(jù)人耳對各空間方向聲音信號函數(shù)的反應不同，對雙聲道立體聲中的反射、折射、回射等信號分離提取后，再對這部分信號進行處理，讓其達到一個空間方向上的變換效果。這樣處理后，原本是從一個方向來的立體聲信號，卻讓人感覺是從四面八方傳來一般，給人以置身于3D聲場中的感受（實際上這是人耳的錯覺）。

SRS技術只使用兩只普通音箱，無需杜比編碼技術，即可產生出仿3D環(huán)繞聲放音效果?，F(xiàn)在的多媒體電腦系統(tǒng)中，大多采用了SRS技術。在SRS的基礎上，虛擬環(huán)繞聲系統(tǒng)運用3D音頻技術可以通過一對普通音箱營造出五個音箱的幻像，如Aureal’sA3DSurround就是一種虛擬的環(huán)繞效果?？梢钥闯霏h(huán)繞聲音軌對于電影、DVD等非交互式的背景音樂非常適合，但不適合于交互式的三維游戲中。

現(xiàn)在最新的雙音箱3D環(huán)繞技術擴展立體聲（ExtendedStereo）技術，通過電路對聲音信號進行附加處理，使聽者感到聲像方位擴展到了兩音箱的外側，以此進行聲像擴展，使人有空間感和立體感，產生更為寬闊的立體聲效果?，F(xiàn)在一些3D音箱采用了最新的APX（TM）3D技術，實現(xiàn)了只用兩只音箱，創(chuàng)建三維環(huán)繞音場。APX是英文AllPositioneXpansion（全方位擴展）的縮寫，是美國AHEAD公司的專利技術，該技術實現(xiàn)只用二只立體聲音箱創(chuàng)建一個全方位360度的三維聲場。

APX技術的理論依據(jù)是人的聽覺系統(tǒng)特性和聽覺心理學。耳道、外耳和耳廓對辨別聲音方向起到重要的作用。由于耳廓和外耳的復雜形狀，聲道進入這個區(qū)域在各個頻率上會被反射、加強或削弱。通過兩耳對方位角和上下位置變化的反應，辨別出聲音來自上、下、左、右、前、后。耳廓和外耳就像濾波器一樣，起到加強某些頻率的信號，衰減另外某些頻率的信號和對某些頻點信號作延時。而APX利用這一特性，采用數(shù)字和模擬混合技術，對普通聲源作適當?shù)目刂苹匾?、混響、延時、空間效應及強度，聲音被“編程”到大腦。這樣你能聽到聲音似乎超出了聲源邊界而來自四面八方多個聲源，從一只耳朵這邊延伸到另一只耳朵那邊，在空間每邊有180度的全方位的擴展。

APX不同于杜比環(huán)繞聲系統(tǒng)，后者需要音源中含有多路信號的編碼，而目前大多數(shù)VCD碟片中根本沒有這類編碼，也就是說VCD中的聲音采用昂貴的杜比AV影院系統(tǒng)，根本不能達到真實再現(xiàn)原聲，最多只能是模擬環(huán)繞效果。而APX的聲源可以是普通的立體聲，甚至是單聲道聲音，而且兼容含杜比編碼的節(jié)目源。

而創(chuàng)通提出的環(huán)境音效（EAX，EnvironmentalAudioExtensions）更多的是強調三維環(huán)境聲音效果的真實性與臨場性，它對三維定位效果的體現(xiàn)不是其中的主體。Creative的EAX使用相同的API支持多種音箱設置，當使用多個音箱時，聲音的3D特性連同混響、反射等模擬聲學環(huán)境的效果得以提高。但EAX現(xiàn)有的DirectSound3DAPI沒有提供足夠的功能來產生比現(xiàn)有3D音效技術更高級的音響效果。由于距離只能通過響度來模擬，游戲的聲音設計人員盡管可以選擇錄制包括混響的聲音或直接利用3D音效，但這兩種選擇都不盡如人意。

解決此問題的唯一方法是安裝物理上的后置音箱，甚至只有一個后置音箱也可以極大地提高聽音質量。音箱越多，效果越好。多音箱還有其他的優(yōu)勢，比如可以做到干擾抵消。多音箱使額外獨立的變量加入到干擾抵消的微分方程中。這為多于兩點的空間點提供了精確解，更重要的是提高了近似解的準確程度。因此，多音箱的出現(xiàn)充分拓展了3D音效中“鳴點”的范圍。目前越來越多的游戲支持EAX和A3D，這是只有一對音箱的聲音系統(tǒng)所不能夠表現(xiàn)的，所以多聲道音箱的運用就成為了一種必然。從聽音系統(tǒng)來講，今后流行的肯定是多聲道音箱系統(tǒng)，如5.1甚至9.1等，這也符合未來更為復雜的音頻技術的發(fā)展要求。

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