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浅谈音箱

音箱又称扬声器箱,它是由扬声器、箱体、分频网络等组成以改善音质为目的的扬声器系统。
扬声器振动时,锥体前面的声音信号与锥体后面的声音信号正好反向,如果不把扬声器装在障板上或音箱中的情况下,后面的低频信号会绕到前面来进行自动抵消,使低频的输出效果大大降低。即扬声器在低频段的辐射阻特别低,使低频声的辐射接近于零。这种现象类似于电路中的“断路”,使声压跌落情况称之为“声短路”。由于高频声波的波长较短,难以产生绕射现象,因此声知路现象一般只发生在300HZ以下的低频范围内。提高扬声器在低频段的辐射阻有两种方法:其一是把扬声器装置在密闭式的音箱中,使后面的声波与前面的声波隔离,使两者无法抵消;其二是使后面的声波同相或接近同相,倒相式或迷宫式音箱就是按此原理设计的。
密闭式音箱
这种音箱结构上除了扬声器口外其余部分全部密封,这样扬声器纸盆前后被分隔成两个互不通气的空间,一个是无限大的箱外空间,一个是具有一定容积的密闭的箱内空间。由于箱体内外空间相互隔离,就可以消除声短路及相互间的干扰现象。
由于纸盆后面是一个不大的密闭空间,箱内空气会对纸盆的震动产生一个附加的弹性力,其作用在纸盆上就象一个附加弹簧,使得扬声器的固有频率提高,它具有如下特点:
1、装在密闭箱体内的扬声器共振频率总是大于扬声器原本的共振频率,箱体的体积越大,密闭箱体中的扬声器的共振频率越低,可见越小的密闭式音箱其制作工艺要求越严格(博士音箱以小音箱大功率而著称于世,其复杂的设计、工艺等拥有较高的科技含量,使很多同行没办法模仿)
2、装在密闭箱体内扬声器共振频率与原扬声器的共振频率成正比,因此要获得较低的共振频率对采用的扬声器就有严格的要求,由于折环力小的橡皮边扬声器的共振频率只有三十赫兹甚至十几赫兹,所以采用这种扬声器即使箱体的体积很小也能获得较低的低频重放下限频率,这就是为什么在橡皮边扬声器问世后才使得结构简单的密闭式箱体得以流行的原因。
3、密闭式音箱的有效容积不得小于一个最小值,这个最小值取决于所用扬声器和所限定的下限频率(通常会有一个完整的计算公式,这里就不做详细讲解了)。
4、密闭式音箱的纸盆背后所产生的声波是不加以利用的,为减少箱体内的驻波对于纸盆振动的干扰,一般都在箱体内放置有较重的声阻尼的吸音材料。
倒相式音箱
倒相式音箱结构上除了开有扬声器孔之外,在其前面板上(或后面板上)还有一个附加的出音孔(又称倒相孔)并在出音孔后安装一个导音管(又称倒相管)倒相管内的空气起到与纸盆类似的作用,形成一个附加的声辐射器,通过合理的设计倒相孔的大小,使箱内空气的力顺和倒相孔内的空气质量发生共振而将声波相位反相180度,这样从纸盆后面辐射出来,当音箱的共振频率等于或稍低于扬声器的共振频率时,倒相孔辐射的声波与纸盆前面辐射的声波相叠加,从而加强了低频声的辐射。它对比密闭式音箱有如下特点:
1、在密闭式音箱中纸盆向后辐射的声波被完全吸收,消耗在音箱内部,因而有一半的辐射功率未被利用而浪费掉了,倒相式音箱则完全利用扬声器后面辐射击的声波因而大大提高了低频辐射声压级。也就是说能够在声压级不下降的情况下扩展了低频重放下限频率。倒相式音箱与同体积的密闭式音箱相比低频重放下限频率可下降58%,与装在障板上的扬声器相比可降低70%。
2、密闭式音箱在其共振频率附近时纸盆的振幅最大,故由于倒相孔空气质量的声阻,在共振频率附近时纸盆的振幅却最小(此时音箱的辐射声压依然很高,但主要用于倒相孔辐射)从而使非线性失真也减至最低。
3、倒相式音箱的容积可以比密闭式音箱小,在相同的低频重放下限频率的条件下,倒相式音箱的体积大约为密闭式音箱的60—70%,此外考虑到倒相孔音箱使用的扬声器也不一定要用橡胶折环扬声器,一般的纸盆扬声器也可以使用。
4、但是倒相式音箱的谐振频率以下的低频带的辐射声压级比密闭音箱衰减的快,容易产生低频的“轰轰”声,使声音浑浊,另外结构设计也较为复杂。

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