制作倒相式音箱之倒相孔的设计

文心秋水 · 发表于 2007-10-4 00:41:25

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在音箱的制作为了少走弯路，做出效果满意的作品，有时不得不做一些简单的计算，以下介绍了一小部分相关知识，希望对大家有所帮助。
倒相管的计算：
取倒相管截面积S＝0.1~0.4倍低音喇叭有效振动面积即可，面积越大低频辐射效率越高，但管长度会越长；倒相管长度L＝c×c×S/（4×圆周率×圆周率×f×f×V）－0.82根号S（单位都是用厘米计算）其中c＝34400cm/s（声速），f是低音喇叭的谐振频率，V是关于箱体有效容积取外径40mm<D<60mm的PVC管（更好也可）。

倒相式音箱的简单调试：（我看书总结的，没有实践过）
箱体体积越大，低频下潜就越深，Q值随之下降；但过了低频就有气无力，此时应该往音箱里扔沙包；
箱体体积越小，低频力度越好，Q值随之上升，但相对的音箱的谐振频率就要上升，此时可以再加多点海绵以扩充内积；
倒相管越长，音箱的瞬态特性就越好，同时低频下潜也越深（不过量感会变小）但是过长了声音要拖尾，导致瞬态特性又变差，如果倒相管过长与箱体内板面靠的太近，还会产生气流声，这个要不得；
倒相管越短，瞬态特性就越差，谐振频率也要上升（但量感会增加）。
相关原理：亥姆霍兹（H·von·Haimuhuozi），是德国19世纪伟大的物理学家和生理学家，我们大学所学的力学三大基本守恒定律之首的“能量守恒定律”就是他最大的科学成就。而亥姆霍兹共振原理，则是亥姆霍兹在声学领域的著名成就之一。
首先，建立一个由理想刚体构成的密闭空腔，这个空腔就叫做“亥姆霍兹共振腔”，在空腔的表面开一个面积相对于空腔表面积很小的孔，在孔上插入一根空心刚体管道，组成的结构就称为“亥姆霍兹共鸣器”。
对于一个亥姆霍兹共鸣器而言，当其内部空气受到外界波动的强制压缩时（无论强制力施加于空腔内的空气还是管道内的空气，施加的外力是来自声波还是腔体振动），管道内的空气会发生振动性的运动，而空腔内的空气对之产生恢复力（换句话说，共振腔内的空气是一个“空气弹簧”）。在声波波长远大于共鸣器几何尺度的情形下，可以认为共鸣器内空气振动的动能集中于管道内空气的运动，势能仅与腔体内空气的弹性形变有关。这样，这个共鸣器是由管道内空气有效质量和腔体内空气弹性组成的一维振动系统，因而对施加作用的波动有共振现象，其固有频率是：（见图）。公式中f0是亥姆霍兹共鸣器的最低共振频率，c是声速，S是管道的截面积,d是管道的直径，l是管道的长度,V是空腔的容积。在强度为一定的振动作用下,在这个频率时，管道内空气的振动速度达到最大。
这，就是所谓的“亥姆霍兹共振原理”。

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