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音箱的分類

[發表時間] 2004/10/26 11:54:40

    自揚聲器發明以來,人們一直在為它的頻率范圍向兩端延伸而努力,高頻上端現在應用小口徑輕質振膜等手段而得到了較好的解決,但低頻下端的重放仍需借助于笨重的箱腔。在低頻端重放聲的聲壓級與揚聲器振膜所能推動的空氣量有關,體積流速度是振膜輻射速度與面積的乘積,所以較小的振膜如有較長的運動距離————沖程,同樣可得到大錐盆一樣的低頻聲壓級,發出深沉有力的低音。為獲得最佳低音性能,對低頻揚聲器需要借助一個箱體才能正常工作。音箱的外型五花八門,常見的大多是長方形,對箱體結構主要有閉箱、反射箱、傳輸線、無源輻射器、耦合腔和號筒等幾類。

  密閉式音箱(Closed Enclosure)是結構最簡單的揚聲器系統,1923年Frederick提出,由揚聲器單元裝在一個全密封箱體內構成,它能將揚聲器的前向輻射聲波和后向輻射聲波完全隔離,但由于密閉式箱體的存在,增加了揚聲器運動質量產生共振的剛性,使揚聲器的最低共振頻率上升。密閉式音箱的聲色有些深沉,但低音分析力好,使用普通硬折環揚聲器時,為了得到滿意的低音重放,需要采用容積大的大型箱體,新式的密閉音箱利用封閉在箱體中的壓縮空氣質量的彈性作用,盡管揚聲器裝在較小的箱體中,錐盆后面的氣墊會對錐盆施加反驅動力,所以這種小型密閉音箱也稱氣墊式音箱。

  低音反射式音箱(Bass-Reflex Enclosure)也稱倒相式音箱(Acoustical Phase Inverter),1930年Thuras發明,在它的負載中有一個出聲口開孔在箱體一個面板上,開孔位置和形狀有多種,但大多數在孔內還裝有聲導管。箱體的內容積和聲導管孔的關系,根據亥姆霍茲共振原理,在某特定頻率產生共振,稱反共振頻率。揚聲器后向輻射的聲波經導管倒相后,由出聲口輻射到前方,與揚聲器前向輻射聲波進行同相疊加,它能提供比密閉式音箱更寬的帶寬,具有更高的靈敏度,較小的失真,理想狀態下,低頻重放頻率的下限可比揚聲器共振頻率低20%之多。這種音箱用較小箱體就能重放出豐富的低音,是目前應用最為廣泛的類型。

  聲阻式音箱(Acoustic resistance Enclosure)實質上是一種倒相式音箱的變形,它以吸聲材料或結構填充在出聲口導管內,作為半密閉箱控制倒相作用,使之緩沖,以降低反共振頻率來展寬低音重放頻段。

  傳輸線式音箱(Labyrinth Enclosure)是以古典電氣理論的傳輸線命名的,在揚聲器背后設有用吸聲性壁板做成的聲導管,其長度是所需提升低頻聲音波長的四分之一或八分之一。理論上它衰減由錐盆后面來的聲波,防止其反射到開口端而影響低音揚聲器的聲輻射。但實際上傳輸線式音箱具有輕度阻尼和調諧作用,增加了揚聲器在共振頻率附近或以下的聲輸出,并在增強低音輸出的同時減小沖程量。通常這種音箱的聲導管大多折疊呈迷宮狀,所以也稱迷宮式或曲徑式。

  無源輻射式音箱(Drone Cone Enclosure)是低音反射式音箱的分支,又稱空紙盆式音箱。是1954年美國Olson及Preston發表,它的開孔出聲口由一個沒有磁路和音圈的空紙盆(無源錐盆)取代,無源錐盆振動產生的輻射聲與揚聲器前向輻射聲處于同相工作狀態,利用箱體內空氣和無源錐盆支撐元件共同構成的復合聲順和無源錐盆質量形成諧振,增強低音。這種音箱的主要優點是避免了反射出聲孔產生的不穩定的聲音,即使容積不大也能獲得良好聲輻射效果,所以靈敏度高,可有效減小揚聲器工作幅度,駐波影響小,聲音清晰透明。

  耦合腔式音箱是介于密閉式和低音反射式間的一種箱體結構,1953年美國Henry Lang發表,它的輸出由錐盆一邊所驅動的出聲孔輸出,錐盆另一邊則與一閉箱耦合。這種音箱的優點為低頻時揚聲器所推動的空氣量大大增加,由于耦合腔是個調諧系統,在錐盆運動受限制時,出聲口輸出不超過單獨錐盆的聲輸出,展闊了低頻重放范圍,所以失真減小,承受功率增大。1969年日本Lo-D的河島幸彥發表的A·S·W(Acoustic Super Woofer)音箱就是一種耦合腔式音箱,適于用小口徑長沖程揚聲器不失真重放低音。

  號筒式音箱(Horn type Enclosure)對家用型來講,多采用折疊號筒(Folded Horn)形式,它的號筒喇叭口在口部與較大空氣負載耦合,驅動端直徑很小,這種音箱的背面是全密封,箱腔內的壓力都多至揚聲器錐盆的背面上。為保錐盆前后壓力保持平衡,倒相號筒裝置于揚聲器前面。折疊號筒音箱是倒相式音箱的派生,其音響效果優于密閉式音箱和一般低音反射式音箱。


[感謝無錫信息港]

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