相思雨
发表于 2010-6-19 21:55:52
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1、引言; s6 [- Y% _& o8 N% u% N
目前音箱是按其构造分类的,例如闭箱、倒相箱、空纸盆箱(无源辐射箱)、迷宫箱、二级倒相箱、前号筒箱、后号筒箱、箱式低音炮、管式低音炮、加载式、传输线式、管道式等等约有10余种形式,而每一种音箱都不得有各自的原理解释,绝大多数解释的不完全不全面。* d6 q1 ]0 N$ B+ F" }) h
人们知道,设置音箱的目的有两个,一是因为频率在1~200Hz以下的低音无方向性,振膜前后方的声波呈反相状态,会引起低音声短路,致使低频声压大跌,因此需用音箱隔离前后声波;二是单个扬声器的频响范围有限,为拓宽频响,需用2只以上扬声器分别工作在不同的频段,以达到对高低音向两端延伸的要求。防止声短路问题,但背辐射声波的能量没有利用起来。为改善这一弱点,人们又发明了10余种形式的音箱,在防止低音声短路的前提下,充分利用背辐射声波的能量,提高电声轮换效率,拓宽低频响应。这10余种音箱都有各自的工作原理解释,有些解释较清楚,有些解释较笼统,甚至还有一些片面的误解。这种设计制作各种音箱带来了难度,为此,笔者提出一种全新的通用的音箱原理——消音与半消音原理。在充分理解的基础上,就能举一反三,设计制作好任意结构的音箱。
9 w0 V- o: _2 D6 @3 | 2、音箱的分类
4 n; Q/ k* m. {; t! w* x5 e: H 传统的分类是按箱体的结构分类,而根据消音与半消音原理分类,是按背辐射声波的处理方式分类,这就将所有的动圈式扬声器归纳为一个共同的原理——消音与半消音原理。并分为两大类箱形,即消音箱和半消音箱。
3 C, @6 _. o: v2 N 2.1消音式音箱
/ h# V- @& X- v* V- W- k) D 消音式音箱就是对箱内声波作消音处理,闭箱就是典型的消音箱,此外,大障板箱、背开口箱、对称驱动箱、前号筒箱等均为消音式音箱。通过消音二字,对其工作原理就能大体略知,消音的好坏,直接关系到放音质量的好坏。这里可把背辐射声波分为两个频段,分别对待。一段是低音扬声器装箱后听谐振频段,另一段是低音单元除去谐振频段后的全部频段即非谐振频段。( ^9 r2 ^$ N, k- [5 }$ P0 Y% } {
对谐振频段来说,未加入吸声材料时,声波能量被吸收的较少,能量被转移消化的较少,因此谐振能量较大,低音单元在谐振频率处的谐振未受到太多的抑制,振幅依然很大,造成很强的自感电势,自感电势与信号电势共同参与电声双向反应(笔者在另一文章提出了电声双向反应论),对谐振频率处的声波造成最大的波形失真,这是危害之一。危害之二是当电信号停止时,惯性导致大振幅具有较强的余振,造成声波拖尾变长,使低频变得拖泥带水,产生隆隆声。这个隆隆声就是余振拖尾造成的,是电信号中没有的新声波。危害之三是强烈的振幅产生较高的声压,该声波失真又大,又会使频响曲线的低端凸起,破坏了声压的平衡。对音箱来说,减少这3点危害的有效方法就是增加吸声材料。但吸声材料的加入量并非越多越好,过多的吸声材料,虽然减少了前两个危害,但又造成低音力度不足。这就需要折衷处理,如何掌握吸声材料的加入量,以什么为标准呢?应以反映谐振峰阻尼特性的Q值为标准,将音箱Q值调整在0.6~0.7之间为好。当Q值<0.6较多时,阻尼过量,低频清晰无隆隆声。如果Q值>0.7较多时,阻尼不足,低频声压虽上升,但是瞬态特性变差,低频伴有隆隆声,声波不清晰。1 D/ q; K4 M7 I5 |8 `% K
影响音箱Q值的因素有两点,一是单元装箱前的Q值,由扬声器厂家设计确定,用户一般只能挑选不能调整。二是箱内吸声材料的品种和数量可选。这两个因素是互相影响的,一个方面的不足,可用另一个方面给予补偿。但这种补偿是有限度的,例如一个自身阻尼不足的低音单元,品质因数Q值过大时,是无法通过增加吸声材料来使其工作在最佳状态的,只能使其转好一点而已。 |
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