音箱的分类、结构及重放特点如何?


音箱又称扬声器箱,它是将高、中、低音扬声器组装在专门设计的箱体内,并经过分频网络将高、中、低频信号分别送至相应的扬声器进行重放。

扬声器安装在音箱内后,可以利用音箱内部的声音的传播特性,扩展扬声器低频重放范围,使重放声产生较宏大的声场。

音箱按分频的方式分类主要有: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;超低音音箱(低音炮)。

音箱按用途分类主要有:落地式音箱;书架式音箱;有源音箱;环绕音箱;监听音箱;影剧院用音箱;舞台用音箱等。

音箱按内部结构不同分类要有: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

密闭式音箱在市场上品种很多,例如美国的AR系列音箱,就是最有代表性的一种,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,小型密闭式音箱的主要适应条件是:应当选用振动膜直径不大、共振频率又很低、顺性很大的喇叭单体。

密闭式音箱是目前就使用最多的音箱之一。所谓密闭式音箱就是将扬声器按装在一个完全封闭的箱体中,它是用箱体将扬声器前后的声辐射隔开,以防止声短路。密闭式音箱内的空气对于扬声器来说好比是一个弹簧,从而改善了扬声器的低频响应。

密闭式音箱的重放特点是低音深沉,低音的解析度较好。但是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,因此对音箱的共振频率f0和品质因素Qt有一定的影响,如果箱体较大的话这种影响还较小,但在实际使用中一般主要在选择扬声器的f0和Qt下功夫。另外,由于密闭式音箱只利用了扬声器的一面的声辐射,因此效率较低,一般比其它种类的音箱低3~5dB。

小型密闭式音箱为了把气垫作用发挥得最好,扬声器振动膜的厚度往往都增加了很多,在这种条件下音箱的效率会相对下降一些,输出亦会降低,所以比起大多数倒相式音箱要难推动一些,这是密闭式音箱不足的地方。但密闭式音箱的长处是制作简单,便于大量生产和发烧友业余制作。从高保真的角度来看,密闭式音箱与其它类型音箱相比,失真最低,速度快,低音准确、深沉,控制力好,相位特性也是其它形式音箱所无法比拟的。用发烧的语言来形容:密闭式音箱重放的低频是真正正确的低音效果,而反射式音箱,由于要利用喇叭单元后面的辐身声,就一定要在箱体上开一个合适的倒相孔,这样一来,声音的辐射波要在音箱内经过180度倒相作用,再从倒相孔中辐射出来,以增加声音的辐射能量,表面看来,效率是提高了,但由于声波要在箱体内经过一段时间,才能从倒相孔释放出来,与正面声波相加,这就存在一个时间延时的问题,严格来说,反射出来的声波与正面的声波相比,在时间上是差了一段,当然到达耳朵的先后也不同,相位也有一定的差异,所以说是一种假低音的重放,但是由于人耳低频上的反应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、头脑中不会产生太大的影响,由于反射的效率高,还是受到人们的喜爱,在市场上占有极大的比重。

2、倒相式音箱

倒相式音箱又称低频反射式音箱,是目前使用较为广泛的一种音箱。倒相式音箱的理论是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互相作用的计算方式,推动了倒相式音箱的发展,而真正让倒相式音箱得到成熟的实用设计,是1961年A.N.Tniele运用Novak确定的简化模型,较细致的发表了许多实际性的设计方法,而后来的R.H.Small对倒相式音箱的全方法设计也发表更有实际性意义的文章。在几十年的发展过程中,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,当扬声器工作时,背后辐射出的声波经过倒相管后辐射到前方,与扬声器前面的声波相叠加,然后共同向前辐射,使低频效果增强。

倒相式音箱的特点是:可以利用箱体和倒相管的共振,在扬声器的声压不变的情况下,扩展了低频,其低频可以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比,体积比密闭式音箱小70%,因此对功率放大器输出功率的要求比密闭式音箱低。倒相管可以减小低频下限频率附近的扬声器的振幅失真,但是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,能够在声音音量不下降的情况下,进一步扩展低频平衡重放时的下限频率。我们知道,喇叭单元都有一个基本的共振点频率,在这一频率上,输出的声音将最大,同时失真也最大,如不加以控制,势必造成声箱低频带重放的不均匀度加大,平衡变坏,失真急剧增加。而制作合理的一个倒相式音箱,应能将喇叭基本谐振峰压低,使其变为左右分开的两个小峰,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,基本揩振峰压低后,失真也明显减少了,这是因为喇叭在这点上的振辐呈反共振状态,在该频率附近,振动的辐度变小所至。

要想利用倒相式音箱的这些优点,设计者必须要清楚的了解所选用的精心设计才能得到理想的重放效果,并不是随便开一个倒相孔就能成功。倒相式音箱对单元的Qo也有严格的要求,不取特定的Qo值就不能充分发挥出倒相式音箱的长处,同时调整的手续也比较复杂。

倒相式音箱虽然有效率高,低频特性好及体积小等优点,但也有不足的一面。主要在于设计制作调整难度较大,例如倒相孔不能只为了效率而开得太大,否则会形成峰值,同时倒相孔的长度也会对低频有较大的影响,设计不好容易产生低音太过沉重或速度变慢的问题,也可能会有气流声太响等问题。与密闭式音箱比较,倒相式音箱在低频段的瞬态特性较差,声音的表现有些混浊,由于倒相式音箱要利用喇叭背面的声波要在箱体内经过一段时间才反射出来,所以相位并不是十分准确的,同时反射出来的声波在速度上肯定比喇叭正面的直达声慢了一步,所以说倒相箱发出来的是一种“假”低频,没有密闭式音箱来的准确。


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