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[其他] 什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

tim 發表於 2018-3-1 10:52:51 |已閱:17468|評論:0| 顯示全部樓層 |閱讀模式
上次寫了Dynaudio的單體設計之後,馬上有人問我「內磁式與外磁式」是什麼,這次寫了Monitor Audio的喇叭,就是這篇:
沒想到10萬元的喇叭能這麼好,Monitor Audio Silver 300

馬上又有人問我什麼是「短音圈」(underhung)設計?因為我在文內提到「這次Silver 300採用的4吋RST中音單體特別採用短音圈設計(underhung),讓音圈永遠處於磁隙中,保持最佳的線性表現,讓失真更低。」

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

就借用Wikipedia上面的圖片解說一下,長音圈(overhung)就是音圈高度(coil height)大過磁隙(gap height)的高度,短音圈則是音圈高度小於磁隙高度。長音圈設計的單體所用磁鐵一定大過短音圈設計嗎?不一定,但磁極(pole piece或top plate)肯定比短音圈設計的單體要大。

其實大部分的動圈單體內部磁力系統的設計都是短音圈設計,也就是音圈的高度比磁隙高度短,所以在活塞運動的過程中,音圈永遠保持在磁隙範圍內,所以說這樣的做法有著較佳的「線性表現」。

高音單體(tweeter)幾乎全部都是短音圈設計,鮮少見到有長音圈的設計,只有需要衝程比較長的中音單體(mid-range)或低音單體(woofer)才會用到長音圈設計,也就是音圈的長度會超過磁隙高度。

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

標準的長音圈、常衝程設計的低音單體結構。

相對於短音圈叫做underhung,長音圈的英文叫做overhung。其實英文裡面並沒有說音圈是長是短,反而是翻成中文之後才有長、短的說法。但這個長與短又不是絕對的,短音圈設計單體裡面的音圈還是有可能比長音圈單體的音圈還長,因為短音圈的音圈繞組反而較多,但相對的,磁鐵或磁極當然也要更大,所以對喇叭設計者來說,一切都是取捨與平衡。

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

另外一張說明單體長音圈與短音圈設計的圖片,必須要注意的是所謂的音圈(coil)是用繞組的方式纏繞在「音圈套筒」上,音圈的材料必須要是能導電的材質,通常是漆包線。而音圈套筒(英文是former或bobbin)則不需要能導電,僅是用來維持音圈的形狀之用。但音圈套筒也會有重量,所以有些廠商會選用相對較輕的材質(如鈦合金),或在音圈套筒上打孔,一方面減輕重量,另一方面增加散熱效果,這樣的做法當然不可能是在「音圈」上打孔,試問音圈打孔了要怎麼導電呢?

跟內磁式與外磁式一樣,關於短音圈與長音圈網路上的錯誤頗多,甚至專業媒體與音響代理商也有寫錯的,可見一般人對於喇叭磁力系統的了解不深,而且常常以訛傳訛,造成大家一知半解,所以我就在這裡一次講清楚。

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

喇叭教科書上面的音圈種類說明,上面有提到第三種「等音圈」的設計。

短音圈的設計相對長音圈來說,所用的線圈比較少,所以磁鐵通常也不用太大,音圈繞組較少,代表重量比較輕,靈敏度就比較高。長音圈因為音圈繞組較多,相對所需要的磁力也比較強,整體的重量就增加了,不僅可能所需的磁鐵(magnet)比較大,磁極(pole piece或top plate)肯定也是比短音圈的單體來得大。

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

MOREL的單體設計,不論是高音單體或低音單體一慮採用短音圈設計,磁鐵也是嚇人的大。

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

什麼是短音圈(underhung)與長音圈(overhung)設計?

B&O的喇叭設計文件中提到的短音圈或常音圈設計在磁隙中運動的變化。

我曾經看到有人把overhung翻譯成「長懸掛」?其實用在長音圈與短音圈英文裡面的hung(hang的過去式),跟「懸掛」或「懸吊」一點關係也沒有,所以常造成誤解。除了短音圈與長音圈之外,其實還有第3種設計,就是「等音圈」設計,不過又更少見了(如上圖的第一種),所以就不在這裡討論了。最後,還是那句老話:並不一定是短音圈或長音圈就比較好,只要設計得當,不管是長音圈或短音圈都會發出好聲。
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