音箱的结构、分类及重放特点

zgycgc · 发表于 2016-4-30 06:56:41

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　音箱又称扬声器箱，它是将高、中、高音扬声器组装在专门设计的箱体内，并经过火频互联网将高、中、低频信号辨别送至相应的扬声器停止重放。
　　扬声器装置在音箱内后，能够应用音箱外部的声响的传达特性，扩展扬声器低频重放范围，使重放声发生较庞大的声场。

　　音箱按分频的方式分类重要有：单扬声器音箱；二分频音箱；三分频音箱；四分频音箱；多分频音箱；超高音音箱（高音炮）。

　　音箱按用处分类重要有：落地式音箱；书架式音箱；有源音箱；盘绕音箱；监听音箱；影剧院用音箱；舞台用音箱等。　　音箱按外部构造不同分类要有：密闭式、倒相式、迷宫式、前置号筒式、空纸盆式、对称驱动式、克尔顿式、哑铃式等等.

1、密闭式音箱　　密闭式音箱在市场高级种很多，例如美国的AR系列音箱，是的最有代表性的一种，国外还往往把喇叭单元fo很低的密闭式音箱称作为“气垫式”音箱，小型密闭式音箱的重要顺应条件是：该当选用振动膜直径很小、共振频率又很低、顺性很大的喇叭单体。　　密闭式音箱是选择就运用不超过的音箱之一。所谓密闭式音箱是的将扬声器按装在一个完全封锁的箱体中，它是用箱体将扬声器前后的声辐射隔开，以避免声短路。密闭式音箱内的空气关于扬声器来说好相对是一个弹簧，一直而改善了扬声器的低频呼应。　　密闭式音箱的重放特征是高音深沉，高音的解析度较好。好像由于密闭箱内的空气对扬声器的运动同时也有一定的阻尼作用，因而对音箱的共振频率ｆ 0和质量要素Ｑｔ有一定的打击，假如箱体较大的话这种打击还较小，但在实践运用中正常情况重要在选择扬声器的ｆ0和Ｑｔ下功夫。另外，由于密闭式音箱只应用了扬声器的一面的声辐射，因而效率较低，正常情况相对其它品种的音箱低3~ 5dB。　　小型密闭式音箱为了把气垫作用发扬得最好，扬声器振动膜的厚度往往都添加了很多，在这种条件下音箱的效率会绝对降低一些，输入亦会降低，所以相对起大部分数倒相式音箱要难推进一些，这完全是密闭式音箱缺乏的地点。但密闭式音箱的优点是制造复杂，便于少量消费和发烧友幼稚制造。一直高保真的是角度来看，密闭式音箱与其它类型音箱相相对，失真最低，速度快，高音精确、深沉，控制力好，相位特性也是其它方式音箱所无法比较的。用发烧的言语来描述：密闭式音箱重放的低频是真正正确的高音作用，而反射式音箱，由于要应用喇叭单元前面的辐身声，就一定要在箱体上开一个适宜的倒相孔，这样一来，声响的辐射波要在音箱内经过180度倒相作用，再一直倒相孔中辐射出来，以添加声响的辐射能量，外表看来，效率是进步了，但由于声波要在箱体内经过一段工夫，才干一直倒相孔释放出来，与正面声波相加，这就存在一个工夫延时的疑问，严厉来说，反射出来的声波与正面的声波相相对，在工夫上是差了一段，明显抵达耳朵的先后也不同，相位也有一定的差别，所以说是一种假高音的重放，好像由于人耳低频上的反响远不如中高频来得敏感，所以倒相式音箱的这些差距，在听感上、头脑中不可能会发生太大的打击，由于反射的效率高，或者是遭到人们的喜欢，在市场上占有极大的相对重。　　2、倒相式音箱　　倒相式音箱又称低频反射式音箱，是选择运用较为普遍的一种音箱。倒相式音箱的实际是A.L.Thuras早在1932年提出来的，到了1952年，B.N.Locanthi提出了振膜与倒相孔的气体相互作用的计算方式，推进了倒相式音箱的开展，而真正让倒相式音箱失掉成熟的适用设计，是1961年A.N.Tniele运用Novak确定的简化模型，较细致的宣布了许多实践性的设计办法，然后来的R.H.Small对倒相式音箱的全办法设计也宣布更有实践性意义的内容。在几十年的开展进程中，倒相式音箱渐渐的成熟起来。　　它和密闭式音箱的区别在于在音箱的面板上按装了一个倒相管，当扬声器任务时，面前辐射出的声波经过倒相管后辐射到后方，与扬声器后面的声波相迭加，接着共同向前辐射，使低频作用加强。　　倒相式音箱的特征是：能够应用箱体和倒相管的共振，在扬声器的声压不变的状况下，扩展了低频，其低频能够扩展至扬声器共振频率的0.7倍。倒相式音箱和重放同一频率的密闭式音箱相相对，体积相对密闭式音箱小70％，因而对功率缩小器输入功率的要求相对密闭式音箱低。倒相管能够减小低频上限频率左近的扬声器的振幅失真，好像倒相式音箱的瞬态特性较密闭式音箱差。　　设计良好的倒相式音箱，可以在声响音量不降低的状况下，进一步扩展低频均衡重放时的上限频率。我等晓得，喇叭单元都有一个根本的共振点频率，在这一频率上，输入的声响将最大，同时失真也最大，如不加以控制，势必形成声箱低频带重放的不平均度加大，均衡变坏，失真急剧添加。而制造合理的一个倒相式音箱，应能将喇叭根本谐振峰压低，使其变为差不多分开的两个小峰，且两个小峰的大小相等，这样向低端扩展的小峰，也会使音箱的频响进一步向低扩展。显然，根本揩振峰压低后，失真也分明增加了，这完全是由于喇叭在这点上的振辐呈反共振形态，在该频率左近，振动的辐度变小所至。　　要想应用倒相式音箱的这些优点，设计者必需要清楚的理解所选用的精心设计才干失掉理想的重放作用，并不是随意开一个倒相孔就能成功。倒相式音箱对单元的Qo也有严厉的要求，不取特定的Qo值就不能充沛发扬出倒相式音箱的优点，同时调整的手续也比拟繁琐。　　倒相式音箱虽然有正面效果率高，低频特性好及体积小等优点，但也有缺乏的一面。重要在于设计制造调整难度较大，例如倒相孔不能只为了效率而开得太大，否则会构成峰值，同时倒相孔的长度也会对低频有较大的打击，设计不好容易发生高音太过繁重或速度变慢的疑问，也能够会有气流声太响等疑问。与密闭式音箱比拟，倒相式音箱在低频段的瞬态特性较差，声响的表现有些混浊，由于倒相式音箱要应用喇叭反面的声波要在箱体内经过一段工夫才反射出来，所以相位并不是非常精确的，同时反射出来的声波在速度上一定相对喇叭正面的中转声慢了一步，所以说倒相箱收回来的是一种“假”低频，不存在密闭式音箱来的精确。

3、空纸盆音箱
　　空纸盆音箱又称无源辐射音箱、牵动纸盆音箱。它是在倒相式音箱的根底上开展起来的放音产品，它是由一个扬声器和空纸盆组成，空纸盆替代了倒相式音箱的倒相管的地位。空纸盆音箱的任务原因是应用了扬声器纸盆振动后箱内空气的弹簧作用使空纸盆振动，与扬声器构成的共振，根本任务原因和倒相式音箱类似。

　　倒相式音箱在任务时空气会不时地一直倒相管中排出和吸进，而空纸盆音箱在扬声器任务时，空纸盆会顺应箱体内空气的变化而停止前后挪动，箱体内的空气并不走漏出去，因而空纸盆音箱的灵敏度较高。同时空纸盆音箱不象倒相式音箱那么由于空气少量地进出容易发生共振而呈现驻波。在较低频段任务时空纸盆音箱接近于密闭音箱的任务形态，因此能够有正面效果地减小扬声器的振动幅度。

　　选择，在出口的音箱中有局部是采用空纸盆音箱的，如美国的“ＪＢＬ”音箱。

　　4、对称式音箱
　　对称式音箱是密闭式音箱由于各种缘由而不能做到小型化时而采用的一种增强音箱对空气的振动力度的音箱，它是将两只扬声重视迭装置在一同，当音频信号输出时，两个扬声器停止同相振动，因而重放时对空气的振动力度加强，其低频作用和较大容积的音箱的重放作用一样。在实践的重放试听中，觉得重放声的声像定位略差。

　　5、迷宫式音箱
　　迷宫式音箱望文生义是其外部的构造较为繁琐，好似迷宫一样。迷宫式音箱音箱是在喇叭单元的振动膜前面，制造了一条矩形截面的折迭反射管道，而同四周的介质相耦合，放声管道的截面积正常情况等于喇叭单元振膜的有正面效果面积。这种构造方式的音箱与传统的密闭式音箱及倒相式音箱在设计时完全不同，这类音箱的设计要点重要有两个个人尺度：一是要求迷宫式音箱在任务时应该有正面效果的控制喇叭单元的根本共振频率fo；二是要求迷宫产品的放声管道能提升所设计的低频上限频率与能量。

　　迷宫式音箱实践上是把喇叭单元背面的声波经过一条长长的管道反射出来，而放声管道的长度是迷宫式音箱的设计焦点。设计合理的迷宫式音箱，在扬声器单元任务时，辐射出的声波如与喇叭单元后面的声波相位相反，迷宫内的放音管道应该起抑制造用。当辐射出的声波与喇叭单元后面的声波相位全体时，迷宫式音箱的放音管道要起提升的作用，这完全是迷宫式音箱的重要动身点，假如设声管的长度为辐射声频率的1/2波长，则相位便会挪动，等于180度，这时，迷宫式音箱放声管道的末端启齿处所释放出的声波，就会与喇叭单元后面的发声处在同一相位，异样规矩，假如设声管的长度为1/4波长，上式异样成立，且能延长声管的长度，正常情况取偶数值，是设计迷宫箱的正确做法。假如取共振频率fo的3/4波长，或是其倍频的3/4波长时，输入的辐射就会降低，这完全是由于声管出口处的辐射波与喇叭单元前面的声波呈反相位关系所致。

　　迷宫式音箱虽然重放作用很好，但构造比拟繁琐，限制了它少量的开展。设计这种音箱要留意增加放音声管内的高频谐波振荡频率对迷宫产品所发生的频响特性不良的打击，因而应在声管内敷以吸音资料，并力图让音箱的各部位构造结实牢靠，防止外部管道的漏气景象发生。还要求放声管道的各部位截面积，不得小于所运用扬声器单体自身振动膜有正面效果面积。

　　如今市场上能够见到的迷宫式音箱有英国产的TDL系列产品，是该厂的开创人John W设计开发的。John W以为倒相式音箱虽然在一定水平上提升了低频的辐射能量，但不能使低频下潜得很深。而传输线式（迷宫）音箱却能够做到这一点，我等晓得，假如要听到20Hz的低频声响，房间的长度要到达17米差不多，哪怕是1/2波长最少也要8米，正常情况家庭很少有这样的听音环境，用迷宫式音箱来发生这样的长度就能完成这样的觉得。

　　6、克尔顿音箱
　　克尔顿音箱是由美国人创造的，它是将一只高音扬声器按装于箱体内，低频声响的传输经过了若干个小孔，相当于给低频局部加装了一个带通滤器。这种音箱的任务频段选择在面板上按装的扬声器的低频上限频率处，可以进一步展宽低频重放作用。选择，这种地箱运用还较少。

　　7、哑铃式音箱
　　传统的三分频音箱的扬声器按装时由上至下辨别为低音扬声器、中音扬声器和高音扬声器，因此呈现各种频率的音源的重放声高度不全体景象，当欣赏者接近音箱时会发生一种各种音源频率的别离感，哑铃式音箱则较好地处理了上述疑问。它采用了二分频完全对称的方式，两只高音单元扬声器的型号一样，采用并联或串联接法，重放时两只高音单元的振幅及相位完全一样。在两只高音单元的两头按装了一只低音扬声器，这样在重放时所发生的的声源地位定位于两只高音单元的对称点上，即低音扬声器的地位。

　　哑铃式音箱在大静态信号任务时非线性失真较小，由于高音单元采用并联或串联接法，因而在一定的输出功率时，与普通的音箱相相对，扬声器的振幅只要普通音箱扬声器的1／2，所以它能够接受较大的输出功率，同时哑铃式箱的重放声的低频力度感较好。

　　8、数字式音箱
　　数字式音箱是选择较为少见的一种音箱，它由音箱和数字控制局部组成。音箱中的中、低音扬声器采用同轴式扬声器，一直而消弭了中、低音之间相位搅扰。高音扬声器则采用两只口径较大的扬声器，可发生动感十足的高音。

　　数字控制局部是数字式音箱的中心，它采用精度较高的数／模转变器将数字信号转变为模仿信号，并且可以由外部的CPU经过对听音环境的检测，对音频停止自动停止修正，补偿了听音环境所带来的缺陷，同时数字控制局部还装有DSP声场处置产品，使欣赏者很方便地选择各种环境的现场作用，使重放声到达了毫无破绽的境界，数字式音箱的频率呼应较宽，可达18~H z~ 30k Hz。选择，只要德国CANTON公司推出了社会上第一对数字式音箱“CANTON－1”。

　　9、有源音箱
　　正常情况与缩小器配套运用的称之为无源音箱，但在较小的听音环境或须常常挪动的场所，无源音箱的运用就显得很小方便了，于是便呈现了有源音箱。所谓有源音箱是将功率缩小电路装置在音箱的外部，连为一体，只需将音源的信号送入，即可重放出优美的音乐。

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　有源音箱的外部功率缩小电路正常情况都采用了大规模集成电路，如TDA2030、TDA1521等，并采用了小口径、大功率的高保真扬声器，具有重放声保真度高、音质较好的特征，因而遭到一局部发烧友的喜欢。有源音箱比拟合适作为“随身听”、小型ＣＤ唱机的播放产品，在多媒体计算机中也用它作为播放产品运用。有源音箱大都采用了密闭式或倒相式设计方式。

　　10、“BOSE”公司的“音响气团流”音箱
　　所谓音箱的“音响气团流（Acoustimass ）”实力是美国“BOSE”公司首创的。普通的音箱的扬声器是按装的面板上的，由纸盆推进空气发声，因而声响的辐射有一定的方向性，特别是在小音量重放时，高音较差。采用音响气流团实力的音箱是将扬声器按装在音箱的两头部位，使一个音箱联系为两个箱体，当扬声器的振膜作运动时，同时推进上下两个箱体内的空气作振动，按装于箱体中的两个导管就象两个活塞推进气流向外发射，构成气流团，这样使声响的辐射有方向性，较合适听音环境较差的场所运用。

　　音响气流团式音箱重放高音微弱有效，音色纯洁，特别是在小音量重放时，高音依然较好。

　　11、号角式音箱
　　号角式音箱是一种高转变效率的音箱。正常情况人耳所能印象到的声响强度最低可听到一分贝的声压级，最高能到达120分贝的声压级，两头的差异有100万倍的变化。一直最低到最高的声响信号，经过喇叭放送的线性相对叫“静态范围”，喇叭的静态范围与其本身的构造及音箱的方式有不同的反映，喇叭在任务中当振盆的振动幅度到达最大时，就会超越振幅与外力成线性任务的关系范围，一直而招致喇叭的失真加剧，假如持续添加输出到喇叭的信号，就会使音圈冲出了磁缝隙以外，并伴有拍边打底的景象呈现。口径越小的喇叭在低频的重放下这种状况越严重。转变效率高的喇叭静态范围宽。转变效率低的喇叭因本身的构造，大都机械损耗大，局部能量都以热效能损耗没了，明显喇叭的静态范围也得小了。静态范围小的喇叭对放送微弱的细节的音乐，其分辨率很差，对大静态的交响乐也无法正确的表达。

　　偶尔不论我等对音箱的频响目标等做很大的完善，而听感上对音质的要求或者是不存在分明的进步，但略微添加一点音箱的静态范围却有非常明显的改善作用，添加了现场复原的真实感，使人为之振奋。由此可见音箱的静态范围是一个对音质起很大作用的目标，要给予充沛的注重。

　　号角式音箱是一种标准的高效率大静态音箱产品，我等晓得当大声喊话时，如用双手成号角状放在嘴边会分明的进步声压级，使音量增大，且传达的间隔更远，这表明了号角产品能进步喇叭的复原效率。制成合理的号角式音箱，在放送音乐的进程中，音乐的细节分辨率及微弱信号的再现都能充沛的表现在我等的面前，且有分明的真实感和定位感。平面声作用非常明显，不论对强信号与弱信号的线性比照，都具有庞大的静态范围，号角音箱的失真之小，也是其它类型音箱所不能比较的，由于在异样的声压级内，号角音箱所需的驱动功率相对其它类型的音箱要小得多，它能够在巨大的振动下发扬出很大的声响能量来，喇叭的音圈挪动很小。使喇叭坚持在活塞的振动区域内，因而失真极小，是高质量音响产品的姣姣者。

　　社会上号角音箱知名度比拟高的有美国的“杰士”号角音箱，年代也很悠久，最近投入市场比拟不错的有GF系列及KFL系列，但是严厉说来，这两个系列的产品只能算混血式号角音箱，因它们的高音或者是传统的倒相式构造，只要中低音才是号角的方式。

　　号角式音箱之所以种类较少，重要是产品的设计非常繁琐，不论是圆锥状号角，或者是指数型或双曲张号角，其变化的展开尺寸要求都比拟准确，如有误差就会呈现很大的峰谷，使频率呼应变差。对折迭后号角高音产品也要严厉设计制造，如背腔体积的容量、滤波器设计不当，就会毁坏了号角产品的优点，使功能变差，在制造上，因外部有很多隔板，它们要以不同的外形安放，所以必需精心设计，严厉按要求处置，稍有马虎即可发生共振，外部的隔板间必需密封良好。如有缝隙，号角产品就会遭到毁坏，使功用失掉。这完全是由于号角的声短路效应所引致的。背号角折迭式音箱的外部有很强的声压级，一定要注重各壁板的强度，否则极易发生振动，招致声染色，并降低号角的效率。所运用的喇叭单元振动产品的机械强度要好、分量要轻、Qo值也必需小，才干保证全体的设计要求。

　　高效率号角式音箱虽然音响作用好过正常情况的密闭式音箱和倒相式音箱，但也有它的缺乏之处，最大的疑问是的造价太高，而且频响特性曲线也不容易作得非常平整，而阿理金号角系列却能够在标称的频响范围内做到正负2分贝的平直曲线，一直基本上保证高效率高保真的是重放作用，用正常情况小功率缩小器及胆机就可失掉冲动人心的震撼作用，特别合适与300B、2A3这类诱人的缩小器相搭配。

　　12、超高音音箱
　　随着家庭影院产品的普及，超高音音箱也越来越受人们的注重和少量的使用。其实不但在AV系使用超高音音箱，是的在普及高保真双声道行列里面，也开端遭到了发烧友们的注重和使用，如着名的LS3/5A，国外就有专门为它设计制造的一款超高音音箱。运用得好，它的确能够添加Hi-Fi产品全体的氛围，提供一种“画蛇添足”的作用。

　　选择，罕见的超高音音箱有两大类：一种是带有缩小器相位调整的有源式超高音音箱，它除了能够承受来自前级的低频信号外，也能够一直功放级间接输出，并可方便地调整分频点，所以是市场上主流。另一种是需求独自配置缩小器来推进的超高音音箱，也称无源式超高音音箱，它能够依据喜好者的品尝自行搭配作风不同的缩小产品。

　　超高音音箱能够做成密闭式，也可做成倒相式或其它类型的，如今在市面上见到的大部分是这几种产品。而国外用于超高音运用的ASW音箱，由于特殊的箱体设计即便不采用分频电路，也可方便地滤除200Hz以上的成份，这种音箱的高音喇叭单元是装在密闭式的箱体内，喇叭正面的发声经过相似于倒相式音箱的方式释放出来，由于箱体内放有少量的吸收中高频成份的资料，加之箱体内声路的长度与波长之间的关系，因而一直放声孔释放出来的只要低频段的成份，实践上ASW音箱的喇叭单体，它并非象普通音箱一样发声是向四周间接辐射的，它只是用以在共振频率上鼓励倒相式音箱内的空气体积，由于倒相式音箱自身具有的特性，使之经过倒相孔所辐射出来的，低频成份失真最小。

　　而美国BOSE（博士）公司所推出的“加侬炮”超高音音箱，是另一种高效率式设计，它自身也有滤除中高频成份的功用，它的原因是基于声波管共振的实际，在喇叭单体的前后由不同长度的声波管道所组成。而前后的每段发声管道都能够把它视为是一端闭塞的管道。　　当n=1/4λ0 的奇数时发生共振，即n=1、3、5……时，声波管道起抑制造用，也是的说在声管的启齿处与喇叭单元前面的声波呈反相位关系，这时对喇叭单元本身的共振频率fo来说，所辐射出的声响效率最低，而关于我等需求提升局部的低频来讲，如1/2λ0 的整数倍频率共振时，放音管道对低频起提升作用，此时管道的启齿处与喇叭单元反面呈同相位关系，因此所辐射出的低频能量也最高。

　　这种声波管的任务特征在于对喇叭自身的共振频率fo提供一种抑制造用，能有正面效果地增加失真，并使低频的下潜才能增强。关于所需求的低频范围起提升作用，它具有特性曲线平整，效率初等优点，只需声管内的喇叭单元做大批的振动，就能取得较大能量的声波输入。

　　这种“加侬炮”超高音音箱，作用虽然很好，但要想收回20Hz的频率，放音管道的长度就很长，因而，体积都非常庞大，比拟合适影剧院等大场所使用。

　　关于家庭内运用，为了增加体积，能够象迷宫式音箱一样把声管折迭起来制造，与迷宫箱不同的是：超高音喇叭单元的发声是经过前后长短不一的两个折迭管道释放出来的。

　　在设计制造超高音音箱时，需求留意几点：首先一定要使声波管内的截面积不可小于所使用的喇叭单元锥盆的有正面效果面积，其次是要在竣工的声波管内壁贴吸声资料，以吸收不用要的中高频频率。　　超高音音箱在任务的频率范围内，管道内的振幅极大，如音箱的刚性欠佳，极易发生杂波输入，使低频混浊不清，且对功率亦会发生损耗，有鉴于此，提议制造时要选择密度高、质量重、不易振动、有一定厚度及强度的资料来打造，并留意采用增强措施。

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