音箱耳機入門系列(2):音箱的聲學結構

2023-12-05 13:31:27

    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。