简单说一下倒相箱箱体一些损失的类比, 倒相箱是市场上最流行,覆盖率最大的音箱, 同时它的箱损也是最复杂,问题最多的一种,所以只讨论这一种,
这个会了其它的也都会了. 这里只简略分析一下,以后有时间再详细计算.
见下图, 是一个从音圈一直类比到纸盆的一个倒相箱, 假定大家基本的类比都熟悉,从线路最左边的元件,什么R
g,R
e,L
e都知道是什么吧,然后经过Bl第一次变量,
从电到力的转换, M
ms,C
ms,R
ms分别是喇叭单元振动质量,振动顺性,振动力阻那三大件, 到S
d第二次变量,力到声的转换,S
d是喇叭纸盆有效面积, 就到最后的声辐射环节了. 这些类比都是基本的,我就不一一赘述了.这个线路图是一个阻抗性类比线路图, 阻抗性类比我们称之为正类比, 那么导纳性类比呢就称之为偏门类比, 注意偏门类比不是说它不好, 两种类比最后结果是相同的. 正类比之所以为说它正,就是正规的意思,因为类比的物理意义明确. 但是正类比也有问题,就是线路归一化以后不太方便分析,但如果对于使用电路模拟软件呢就不存在这一问题,所以很多人还是喜欢使用正类比电路图的.
声辐射元件使用Z
ac来表示, 注意Z
ac也就是喇叭纸盆的辐射阻抗不是一个纯阻, 而是复阻抗,所以画了一个砖头来表示,如果是纯电阻呢就用波折号来表示.
这点是我们画电路图时特别要注意的.
现在这个电路图表示的是倒相箱的理想情况,也就是不存在任何损耗的状态. 辐射阻Z
ac后面并联了一只电容C
ab,就是箱体的声顺,这是由箱体体积决定的.
M
ap就是倒箱管的声质量了,它的作用是与那个C
ab在特点频率点Fb时发生谐振,那时这个回路的阻抗就很大了,"电流"很小,这样喇叭的速度振幅最小,保护了喇叭.同时造成倒相管的声压达到最大值,M
p后面还有一个变量器是倒相管的面积,用于倒相管向外辐射声压,这里没画出来.这就是倒相箱的工作原理.
![dvubb 图片点击可在新窗口打开查看](skins/default/filetype/jpg.gif)
此主题相关图片如下:boxloss1.jpg
![dvubb 图片点击可在新窗口打开查看](UploadFile/2012-6/201261512262018608.jpg)
来看第二张图, 为简单起见,把S
d之前的电路全部省掉了,只留下箱体电路部分.一般倒相箱都要往里填些吸声材料,这使箱体有一个声吸收,其实呢就算你不加任何吸声材料,箱体也会帮你吸掉一些声的,所以这一部分损失叫吸声损失,用R
ab来表示,在阻抗类比图里,它是和箱体顺性C
ab串在一条支路上的.
其次就是箱体共振,箱板共振,这个问题是修水村人,也就是老修最感兴趣的问题了,一直发帖讨论的,现在来了. 所有的箱体共振,不良音,箱体杂音都可以归到它身上,我们用R
al来表示,它是作为一条独立支路与C
ab并联接地的.
最后就是倒相管的问题,倒相管不是理想的,而是有声阻的,表示为R
ap,这个R
ap的存在,会使倒相管效率降低,一部分能量也被这个声阻吃掉了.并且最要命的是什么呢,
这个R
ap它不是一个常数,它是随着倒相管气流的变化而变化的,这种非线性的行为导致一个后果就是紊流,这种紊流会进一步使倒相管声辐射效率降低,特别是功率越大的时候越明显, 为了改善这一情况,一般都是要把倒相管口径做大一点,并且管口使用喇叭口渐开式.
这三个损耗阻,R
ab, R
al, R
ap共同作用,导致音箱的能量被损耗掉一部分,把我们的频响特性压下去了,低频性能受到影响,所以如何改善它们,减小这些损耗阻,是音箱设计师一直追求的.特别是Hi-Fi箱,有些损耗,比如箱体共振是越小越好,有些损耗比如吸声损失还不能没有.
![dvubb 图片点击可在新窗口打开查看](skins/default/filetype/jpg.gif)
此主题相关图片如下:boxloss2.jpg
![dvubb 图片点击可在新窗口打开查看](UploadFile/2012-6/201261512265394866.jpg)
最后谈一下空纸盆音箱,就是被动辐射式音箱. 见最后一个图. 为了避免倒相管那个非线性阻R
p的问题,一个对策就是把倒相管换成空纸盆,这样箱体被封闭了,没有空气跑出去. 所以箱体的电路呢,除了有上面倒相箱的那些,只是倒相管支路上多加了一个空纸盆的顺性C
ap而已.但是注意这个M
ap现在是被动辐射器的振动质量,而不是空气的振动质量了,同时R
ap变成了被动辐射器的声阻尼,而不是空气的阻尼了.其它的损失参数,都同倒相箱相同. 空纸盆音箱由于没有空气直接辐射出去,避免了一些气流噪音,但是我们看到它多出来一个电容元件,这个电容元件会和电路里其它元件发生谐振,所以设计难度比倒相箱要大,调试也要困难些. 当然并不是说空纸盆的声学性能就比倒相箱要好,以前讨论过,空纸盆不能取代倒相箱,因为低频效率赶不上. 这里提空纸盆的目的,只是为了让大家多了解一点电声类比.
![dvubb 图片点击可在新窗口打开查看](skins/default/filetype/jpg.gif)
此主题相关图片如下:boxloss3.jpg
![dvubb 图片点击可在新窗口打开查看](UploadFile/2012-6/20126151325027746.jpg)
前面提到的这些损耗的类比,还不能完全反映一个音箱的全部声损耗,但是已经是一个很好的模型了.如果能根据这些对参数精确计算模拟,那么应该说能够设计出一个非常不错的音箱.
[此贴子已经被作者于2012-06-15 13:31:47编辑过]