為什么需要一個音箱,?為什么不直接把揚(yáng)聲器放在一個架子上使用呢,? 如果說是為了美觀,那就錯了,。 美觀確實是原因之一,,但不是主要原因。 揚(yáng)聲器在振動的時候,,并不只是正面有聲波,,由背面裸露的振膜我們可以想象出來,揚(yáng)聲器的背面也是有聲波的,。但是揚(yáng)聲器的正面和背面的聲波是不同的——想象一下就可以知道,,當(dāng)振膜向前振的時候,從背面看,,就是向后振的,。這樣,用聲學(xué)術(shù)語來說,,也就是揚(yáng)聲器前后聲波的“相位”是相反的,。 由于聲波的繞射效應(yīng),我們可以認(rèn)識到,,如果沒有阻隔,,揚(yáng)聲器背面的聲波繞射到前面來的時候,正好與揚(yáng)聲器前面的聲波相互抵消掉了,,那么聲音自然不存在了,,這種現(xiàn)象稱為“聲短路”現(xiàn)象。 解決這個問題的方法,,就是使用一塊大板子,,將揚(yáng)聲器安放在板子的正中央。這樣聲波不就繞不過來了嗎,?這塊板子的名字就叫做“障板”,。有了這塊板子,揚(yáng)聲器就可以正常發(fā)聲了,。 但是,,這也有問題。那就是障板既大又難看,,而且障板不可能是無限大的,,這樣總有一部分聲波能夠繞回來。 現(xiàn)在讓我們來想像:假設(shè)有一塊無限大的障板,我們把它上下左右彎曲……彎曲……挨在一塊了,!這時候,,無限大的障板就變成了一個密閉的箱子,揚(yáng)聲器的背面聲波被完全封閉在箱體里了——這就是最簡單的音箱,,封閉式音箱。 為了盡量加大音箱箱體的聲阻尼,,一般在音箱內(nèi)會加裝吸音棉材料吸收音箱內(nèi)的聲波,。在一些HiFi音箱中甚至?xí)趦?nèi)部涂布瀝青材料。不過在多媒體音箱中,,出于成本考慮使用吸音棉的并不多,,同時,由于國家安全規(guī)定對于音箱制造的規(guī)定,,在帶有功放的箱體內(nèi)不允許使用吸音材料,,以防止長時間工作后受熱著火。 為了減小箱體諧振,,對箱體的設(shè)計也有特殊的要求,,一般來說就是要打上加強(qiáng)梁和加強(qiáng)筋,主要有三種——打在箱體正中的加強(qiáng)隔板(這種設(shè)計關(guān)系到箱體的聲學(xué)設(shè)計,,需要統(tǒng)籌考慮),、邊腳的45度加強(qiáng)筋、大面積側(cè)面內(nèi)部的不規(guī)則形狀加強(qiáng)筋,,以改變箱體的共振頻率,。使用了加強(qiáng)筋的音箱的穩(wěn)定性明顯好于沒有使用的音箱,但由于工藝復(fù)雜,,在低檔箱體中很少使用,。 密閉箱的缺陷: 密閉箱的優(yōu)點是聲音清晰、效果好,,但它的聲音回放完全由正面的揚(yáng)聲器振膜來承擔(dān),,這就造成當(dāng)揚(yáng)聲器不大的時候,它的回放頻率不會太低,。而倒相箱就是為了解決這個問題而出現(xiàn)的,。 但實際上,我們通常買到的多媒體音箱大都是帶有一個開口的所謂“倒相箱”,,那么,,什么是倒相箱呢? 所謂倒相箱,,其理論依據(jù)就是當(dāng)音箱箱體足夠結(jié)實的時候,,可以將箱體視為一個力學(xué)上的“剛體”(即不會產(chǎn)生型變的物體),此時,音箱內(nèi)部的空氣在揚(yáng)聲器背面振動的作用下會被壓縮產(chǎn)生共振,,此時在箱體上開一個口,,并接上一根管子,空氣就會在這根管子內(nèi)高速振動而發(fā)聲,,就象音樂中號角的發(fā)聲原理一樣,。 這里我們特別可以看出,真正發(fā)聲的是空氣在箱體及管道里的振動,,而不是揚(yáng)聲器,,揚(yáng)聲器只是起到了一個“驅(qū)動力”的作用,就象揚(yáng)聲器上真正發(fā)聲的是振膜而不是線圈一樣,。正因為如此,,所以從倒相管里發(fā)出來的聲音要比揚(yáng)聲器所發(fā)出的聲音低得多而且與揚(yáng)聲器的大小無關(guān),因為管道發(fā)聲的頻率要比振膜發(fā)聲的頻率低得多,。 那么“倒相”是什么意思呢,? 倒相是指的經(jīng)過箱體的反射,從倒相管里出來的聲音相位與揚(yáng)聲器振膜正面聲波的相位相同,,即與揚(yáng)聲器背面聲波相位相反,,相位被“倒了過來”。但是要搞清楚的是,,這些聲波來源于空氣的振動,,而不應(yīng)理解為揚(yáng)聲器背面的聲波被“反射回來”。 正因如此,,倒相箱與密閉箱相比,,有如下的優(yōu)點: 體積較小、低頻下限是密閉箱的0.7倍,、靈敏度比密閉箱高3dB,、聲壓較高。所以在多媒體音箱這種小體積音箱上,,倒相箱使用的非常多,。 但是,倒相箱對于聲學(xué)設(shè)計的要求遠(yuǎn)比密閉箱高得多,,因為倒相箱存在一個固有的問題,,就是在回放頻率接近箱體的固有頻率時,倒相聲波會與揚(yáng)聲器正面聲波相抵消,,從而導(dǎo)致聲壓急劇下降,。具體表現(xiàn)為倒相箱盡管低頻下限較低,但接近下限時聲壓下降極快,,而且倒相箱的瞬態(tài),,即反應(yīng)速度往往要比密閉箱差,。這就導(dǎo)致倒相箱設(shè)計不好的時候,低音雖然比較低,、但很容易混濁,,音質(zhì)很差。 很多廠家只是在音箱上開一個口子加根管子就自以為是“倒相”了,,其音質(zhì)慘不忍睹,。對于這種箱子,倒不如用一塊海綿把倒相孔堵起來,,可能倒會好一些,。 一些音箱使用了特殊的雙曲線倒相孔。這是因為為了取得好的低音效果,,倒相管應(yīng)該長一些,但長倒相管會在高速氣流下產(chǎn)生摩擦聲,。雙曲線管道的流體阻力最小,,能夠盡量取得高速氣流和氣流噪聲之間的平衡。 在常見的書架式多媒體音箱中,,其倒相結(jié)構(gòu)有兩大類——前倒相式和后倒相式,,低音炮則又多了一種側(cè)倒相式。后倒相式的音箱數(shù)量最多,,因為這種箱體設(shè)計比較小,,也比較美觀。后倒相式音箱在背面有墻,,且離墻至少30厘米的情況下才是有意義的,。離墻太遠(yuǎn),倒相的聲音根本聽不到,,太近又會形成駐波(聲波在遇到阻擋物后反射并與原來的聲波疊加,,會在某些頻率有相互抵消或增強(qiáng)的現(xiàn)象,實際表現(xiàn)為某些頻率的加強(qiáng)或減弱),。 |
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