大部分音響系統(tǒng)中,最常見的問題就是關(guān)于低頻的重放。很多人會從揚(yáng)聲器單元上尋找答案,殊不知,很多時候,低頻的重放會受到揚(yáng)聲器箱體的左右。
揚(yáng)聲器箱體有許多種形式,用來重放不同特征的聲音。因此,不精心選擇和設(shè)計揚(yáng)聲器箱體,就不能發(fā)揮揚(yáng)聲器的性能,也就不能得到高保真度的聲音重放?!坝耙粜律睢碧鼐庉嫶宋?,為大家重點(diǎn)介紹一下關(guān)于揚(yáng)聲器箱體的特點(diǎn)和設(shè)計方法,以及箱體外形及箱體材料等問題。
▌?chuàng)P聲器箱體的種類
揚(yáng)聲器箱體就是將有限障板彎折成箱型的裝置。目前最為普及的是封閉式音箱,它是為了達(dá)到隔離揚(yáng)聲器后面聲波的目的,而將揚(yáng)聲器的后面完全封閉起來。由于它的設(shè)計簡單,因而形成揚(yáng)聲器箱體的主流。此外,還有倒相式音箱,它是將揚(yáng)聲器后面所發(fā)聲波加以充分利用的一種。倒相式音箱的變形還有卡魯遜式、R-J式、曲徑式、后加載號角式以及空椎體式等等。
不同種類的Wilson Audio揚(yáng)聲器
另外,如果按照揚(yáng)聲器的輻射方式劃分,還有無指向式、球形、及角隅式等。這些形式的揚(yáng)聲器箱體都是利用了揚(yáng)聲器的直達(dá)聲和壁面發(fā)射的間接聲,使在整個聽音房間能獲得很好的臨場感,它們主要作為重放背景音樂(BGM)等專業(yè)揚(yáng)聲器來使用。
有源近場監(jiān)聽揚(yáng)聲器Focal Solo 6 Be
▌?wù)习?/p>
● 平面障板
揚(yáng)聲器椎體前面和后面說輻射的聲波相位相差180°,如果只將揚(yáng)聲器單獨(dú)地置于空間來發(fā)聲,則椎體前面輻射的聲音與后面輻射的聲音將相互抵消,聲壓會變小。因此,為了防止椎體前后聲波的干涉,就需要使用平面式的障板。這種平面障板的作用,也會隨著它的形狀及揚(yáng)聲器安裝的位置而不同。
美國Westlake(西湖)揚(yáng)聲器
不過需要注意的是,由于平面障板的低頻截止頻率是有障板邊緣與揚(yáng)聲器單元之間的最小距離決定的,如果將揚(yáng)聲器單元安裝在靠近障板邊緣處,對低頻的重放是不利的。同時,障板受到大聲壓所引起的力的驅(qū)動后,將很容易產(chǎn)生振動,特別是障板共振頻率的聲音,有障板在輻射出來,將會影響聲音的特性。因此,障板應(yīng)當(dāng)盡可能使用密度大的材料或進(jìn)行增強(qiáng)處理。另外,采用在板間充以砂子及橡膠等阻尼材料的構(gòu)造,也能減小共振。
這類大障板、淺號角設(shè)計備受國外發(fā)燒友熱捧
● 敞開式揚(yáng)聲器箱體
為了避免平面障板的尺寸過大,可以將障板彎折,做成后面敞開的箱體,這種箱體廣泛應(yīng)用于以前的收音機(jī)和電視機(jī)等整機(jī)中(以前收音機(jī)和電視機(jī)的機(jī)箱上,裝有薄的開有散熱孔的后蓋,在低頻段,可以看做是開放的),被稱為敞開式揚(yáng)聲器箱體。
采用敞開式揚(yáng)聲器箱體的Hologram M3
Q-acoustics(Q牌)入墻式揚(yáng)聲器以墻體作為箱體,其原理與敞開式箱體一樣
▌封閉式揚(yáng)聲器箱體
封閉式揚(yáng)聲器箱體是揚(yáng)聲器箱體中傳統(tǒng)的形式,也是使用最多的一種形式。由于這種箱體封閉了揚(yáng)聲器后面的容積,從而隔絕了揚(yáng)聲器前后輻射的聲音,不會因它們的干涉而影響低頻特性。但是,由于箱體中空氣與外部隔絕,椎體振動會使它產(chǎn)生反復(fù)的壓縮、膨脹過程。所以這種箱體的各部分如果不具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度,就容易產(chǎn)生板振動而影響特性。
LS 3/5A是最著名的封閉式音箱
▌倒相式揚(yáng)聲器箱體
倒相式揚(yáng)聲器箱體和封閉式揚(yáng)聲器箱體都是目前被廣泛使用的箱體形式,它是在前面障板上設(shè)有導(dǎo)聲管,使揚(yáng)聲器背面所輻射的聲音中的一部分通過導(dǎo)聲管,與揚(yáng)聲器前面多輻射的聲音同相地輻射出去,以增強(qiáng)低頻特性。
倒相式揚(yáng)聲器中的王者:丹拿至尊
正確設(shè)計的倒相式揚(yáng)聲器箱體與無限大障板或封閉式揚(yáng)聲器箱體相比,具有不少優(yōu)點(diǎn),其一便是具有豐富的低音量,聽起來使人有舒展感。在揚(yáng)聲器箱體容積相同的條件下,低頻重放下限頻率可比封閉式的展寬60%左右。另外,在同樣的低音極限要求下,倒相式揚(yáng)聲器箱體容積為封閉的容積的60%即可??偠灾瓜嗍綋P(yáng)聲器箱體是一種用小型箱體就可能放出豐富低音的形式。
丹拿至尊的設(shè)計圖
盡管如此,由于倒相式揚(yáng)聲器箱體是利用了箱體的共振,所以它對揚(yáng)聲器和箱體的要求都十分高,如果馬虎從事,就不能獲得理想的效果。
▌特殊障板
所有的揚(yáng)聲器箱體,都是以平面障板為基礎(chǔ),以各種形態(tài)發(fā)展起來的。其中,作為能夠獲得均等重放特性的障板,封閉式及倒相式是兩種具有代表性的形式。此外,也還有按照特別設(shè)計意圖制作的特殊障板,包括被看做是倒相式揚(yáng)聲器箱體變形的空椎體式、R-J式、卡魯遜式和在導(dǎo)聲管內(nèi)加聲阻的阻尼倒相式。
內(nèi)有號筒的Klipsch揚(yáng)聲器
還有以展寬重放頻率及提高電聲換能效率為目的,在揚(yáng)聲器前面或后面附加上號筒的箱體等。對于這些特殊的障板,如果能夠靈活地按照它們各自的特點(diǎn)來使用,就能夠很好地重放聲音。目前,R-J式和卡魯遜式等形式的揚(yáng)聲器箱體已經(jīng)很難在市場上見到了。
▌?chuàng)P聲器箱體的外形設(shè)計
在使用平面障板時,揚(yáng)聲器前面及后面說輻射的聲波互相干涉,輸出聲壓頻率特性上會出現(xiàn)峰谷。對于封閉式揚(yáng)聲器箱體,由于箱角的反射波與椎體自己輻射的聲波之間相互干涉,輸出聲壓頻率特性也會產(chǎn)生峰谷,這也是揚(yáng)聲器箱體的衍射現(xiàn)象。
B&W 800系列
從以往的測量來看,揚(yáng)聲器箱體的箱角越尖銳,頻率特性的峰谷變化越劇烈。所以從特性方面考慮,以球形、半球形、切角長方形等為好。實(shí)際上,根據(jù)設(shè)計上的要求,大多使用長方形箱體。因此,在使用長方體箱體的揚(yáng)聲器系統(tǒng)時,必須校正衍射效應(yīng)以調(diào)整其特性。
B&W的鸚鵡螺設(shè)計,一直被奉為揚(yáng)聲器的巔峰之作
▌?chuàng)P聲器箱體的材料
影響揚(yáng)聲器音質(zhì)的不只是揚(yáng)聲器箱體的容積,如果構(gòu)成揚(yáng)聲器箱體的材料產(chǎn)生微弱的板振動,也會使音質(zhì)受到損害。目前,應(yīng)用到箱體制作的材料一般以木質(zhì)材料、無機(jī)材料和合成樹脂材料為主。
常見的音箱箱體制作材料以木頭為主
還有部分揚(yáng)聲器使用較為另類的材料:混凝土、玻璃、金屬等等,這些材料不僅能起到比木材更好的調(diào)聲效果,而且對整體的聲音表現(xiàn)有一點(diǎn)的正面改善。
AVANCE(皇冠)混凝土揚(yáng)聲器
Eggleston Works金屬揚(yáng)聲器
Waterfall Audio玻璃揚(yáng)聲器
對于揚(yáng)聲器箱體所用材料,一般是具有以下性能:
● 面密度大,隔聲性能好;
● 彈性模量大,剛性大;
● 內(nèi)部損耗大,有利于阻尼;
● 做出箱體后,內(nèi)部吸聲好;
● 彎曲及收縮小,長期使用也不會產(chǎn)生縫隙;
● 易于加工;
● 具備室內(nèi)裝飾的美觀功能。
此外,障板前面覆蓋以用來保護(hù)揚(yáng)聲器并兼做裝飾之用的網(wǎng)罩,由于質(zhì)地、紗線細(xì)度以及紡織方法不同,也可以看做具有不同等效聲質(zhì)量、等效聲阻的聲阻抗。特別是在使用沖孔金屬板時,開口率小則在揚(yáng)聲器與沖孔金屬板之間將產(chǎn)生反射波,使頻率特性產(chǎn)生大的峰谷。
結(jié)語:有了好的聲音單元也不一定就能得到好聲音,因?yàn)樵趽P(yáng)聲器系統(tǒng)中還有個比較重要的因素,那就是關(guān)于箱體的設(shè)計,它們將影響到聲音的各項(xiàng)頻率特性。優(yōu)秀的箱體設(shè)計,將很大程度地幫助提升音質(zhì)的效果。
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http://www.zghifi.com/thread-10621-1-1.html
(出處: 中國HIFI音響網(wǎng))
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