音箱耳機入門系列(2):音箱的聲學結構
2023-12-05 13:31:27 1
如果你將揚聲器從音箱中取出,同樣的給上信號,揚聲器依然能發聲,但聲音會變得很小,這是為什麼?因為揚聲器振膜工作時,會同時驅動振膜前後的空氣形成兩組聲波,但這兩組聲波的相位相差180度,也就是說,這兩組聲波峰谷相對,會相互抵消,使得聲壓下降,這和我們設計的煲箱軟體的降噪原理有些相似。為了讓聲音變得更有效率,揚聲器需要配合板子使用,這些板子被稱為障板。這些障板的不同組合,形成了不同的箱體,與揚聲器配合形成不同的結構,這些結構被稱為聲學結構,它決定了音箱的一些基本特徵。
波形相位差演示
目前最為常見的有倒相式,其次是密閉式,這篇文章主要就是講述這兩種以及衍生結構的特點。
密閉式,又叫封閉式。顧名思義,即完全封閉的結構,它的設計目的就是為了完全阻斷揚聲器向後驅動時發出的聲音,這種聲學結構簡單,便於設計,它曾經是音箱的主流形式,也是土炮黨所鍾愛的一種結構。
Edifier 漫步者 S20NT 立體聲無源音箱
劍橋 Cambridge SoundWorks PCWorks 2.1 音箱-衛星箱
但隨著有源音箱的發展,密閉式的聲學結構不再顯得那麼受歡迎,主要原因是密閉式不利於散熱,對於內置功放模塊的有源音箱來說,這種結構會降低電氣方面的安全性。到目前為止,還能看到一些2.1音箱的衛星箱採用這種結構。
密閉式在聲學性能方面有著天然優勢。它將揚聲器後方空間完全包裹,形成一個封閉的空間,它與外界容易形成氣壓差。或許這個概念不好理解,你可以跟隨我們的文字做個實驗,找一個空可樂瓶,擰緊蓋子,然後輕輕捏瓶子,感受一下瓶子反向的作用力,然後擰開蓋子,再次捏捏瓶子,是否感到瓶子的反作用力變小了?
當揚聲器工作時,振膜會前後驅動,箱體內的氣體的體積會產生變化,隨之而來就是氣壓產生變化,它會與外界的氣壓形成相互作用力,向內或向外頂託振膜快速回位,如同有個「空氣彈簧」一般,這個特點決定了密閉式聲學結構的音箱會具有良好的響應速度,通常情況下,密閉式能讓聲音變得乾淨清晰,具有質感,具有良好的響應速度,整體不會拖泥帶水,低頻衰減平滑柔和。但同時,這個特性也會限制振膜的行程距離,使得推動的空氣體積變小,這會降低效率,尤其是低頻的量感。