有一种另类音箱,叫“平板扬声器”,或称“平面扬声器”、“超薄扬声器”,形体纤薄精致,看上去酷似街上文具店卖的画框。
近百年来扬声器都是锥形盆外加矩形箱体构成的,组建多声道家庭影院至少要放上五、六个喇叭。庞大的箱体不但占的房间空间太多,地方小了就难以完整布设,而且系统对房间的面积和外形都有不低的要求,组合搭配必须达到一定的技术要求才能获得理想的声场音效。当5.1、6.1甚至7.1声道系统成为家庭影院的标准配置、平板电视堂而皇之进入家庭之时,人们尤其希望形体粗笨单调的音箱也要窈窕起来。为适应加速发展的薄型化AV产品市场需求,世界各大音箱品牌厂家无不绞尽脑汁为产品瘦身,力求既能简化系统而又不降低影院效果,满足消费者的需求。目前已有多家电子产品生产商开发可安装在液晶电视机、等离子电视机等显示屏外框或独立搭配的超薄型平板扬声器。

平板扬声器的技术源流
英国verity公司和NCT公司,在1996年先后公布研制成功了新奇的超薄平板扬声器。Verity公司的NXT的扬声器采用的是电磁式驱动器,而NCT公司采用压电陶瓷驱动器。
NXT技术和公司的产生很有趣。八十年代末期,工作于英国航空部门下属的DRA的Kewneth在试图用阻尼平板隔断战斗机驾驶舱内的背景噪声时,意外地发现这种平板不是在吸收声音,反而是在发音。于是,Kewneth想到了利用这种复合平板材料来制造扬声器。申报专利后,被拥有多家音箱品牌的Verity集团注册。1996年9月NXT公司公布成立——新传输器有限公司(NXT),专职发展和治理该专利技术的许可事务。
平板扬声器振动板采用碳纤维和纸质材料,不需要箱体,重量非常轻,频响范围很宽,音质不错。这类产品是扬声器制作技术的重大突破,其厚度最薄的为3mm,最厚的不超过25mm,有效辐射面积随设计而定,大小在25cm2到100m2范围内。
平板扬声器系统的优势
没有箱体、没有高音单元和分频器的平板扬声器系统,具有低失真、宽角度指向性、声音辐射范围大等优秀的物理性能,因此有着出色的声场表现,声音自然、音质通透纯净,尤其是在中高频段的范围内,更有着传统扬声器不可比拟的优势。
无需箱体和障板
平板扬声器将振膜做成平面,其前后两面所产生的声波相位是同向的,并不需要箱体和障板,所以彻底消除了木质音箱所固有的箱振、木板声染色(声染,即声音染上了节目本身没有的一些特性,这实际就是一种失真)等弊端,声音表现得更准确,更柔顺自然。

不再需要高音单元和分频器
平板扬声器随机振动,不再需要高音单元和分频器。虽然目前平板扬声器技术还无法使振膜产生随机振动,但可以做到非常接近这一状态。其技术要点就是使振膜产生均匀分布于频率范围内最大数量的弯曲波谐振。这种复杂的振动近似于随机振动,从而使指向性得到极大改善。无论音板面积多大,其高频上限都可做到18kHz,而且指向性远远优于传统扬声器,哪怕听众位于与音板平面垂直处,高音也不会明显减弱。


由于平板扬声器音板的机械阻抗取代了原来辐射阻抗的地位,靠近平板的空气是以随机方式运动的,这样就降低了有效的空气载荷,成为有效功率的消耗者,因而使辐射阻抗就并不显得重要了。当外力为常量时,其速度也是常量,从而其输出声功率与频率无关,扬声器的指向特性不再受到振膜的尺寸限制,无论辐射面积做到多大,都不会使高频输出被限制在前向轴四周的一个狭窄空间角内。
振幅小、功率过载能力强
传统活塞式扬声器运动振幅很大,低音扬声器工作时典型的振幅峰值为十多毫米,由此带来了一系列的问题:音圈的部分线圈跑出气隙匀强磁场区而引起的失真、定位支片和纸锥折环超出其线性弹性范围而引起的失真、各运动部件的疲惫失效等。而平板扬声器技术中频段的典型振幅是以微米为计量单位的,激励器线圈的位移极小,不会出现音圈部分线圈跑出气隙匀强磁场区或弹性元件超出其线性弹性范围等情况。不仅发音板的振幅非常小,功率过载能力很强并无普通扬声器中由于大振幅而引起的各种机械损坏问题,而且驻波谐振之忧。

声能可以传播得更广
由于平板扬声器的发声是从整个平面均匀发出的,而非传统扬声器的点声源,其声音是一个发散的声场,声波的扩散是漫射型的,所以声音可以传播得更远。

平板扬声器是面声源,声压随距离的变化接近于线性关系,距离与平面线度差得不远,音频的中高频部分并无指向性。即每增加一倍的距离,声压只减小到二分之一,也就是声压级降低3分贝。所以,平板扬声器所发出的声能比传统喇叭是点声源传播得更远,并且不存在“SweetSpot”(最佳听音位置,俗称“皇帝位”),在房间里的任何位置听都是一样的声音。即使把两只平板扬声器摆放在一起,对音质也不会有太大影响。
未来更有出色的表现
相比传统扬声器,平板扬声器平面发声,偏移振幅极小,没有困扰传统扬声器的“反电势”问题,瞬态响应极好,音质通透纯净、高音清楚细腻,空间深度感良好(器材对音乐中突发信号的跟随能力)。即使发音板受到相当程度的遮挡,也不至于对音质产生明显影响。但限于目前的技术条件,平板扬声器的频响曲线还不算太理想。比如高音部分普遍发干、发涩、发劈,当音量调过1/2后,有明显的失真感。其次,重低音单元与平面音箱之间的音频衔接也尚不尽人意。当然,采用一定的技术可避免,不过现在的还难以实现。


