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2012-6-5 16:35
通过以上讨论我们知道了，要想加强某个频率的低音，迷宫声道长度必须等于这个低频波长的一半。但是喇叭本身有一个频响范围，要超出这个范围来加强低音显然是做不到的。但是我们却可以让低频下潜到喇叭的谐振频率f0以下。从频率响应曲线上我们可以看到，f0并不是喇叭对低频电信号产生反响的下限，而只是最低谐振频率而已。而如果通过迷宫箱的传输线声道激励加强，这个f0之下的低频就会得到强化，我们可称之谓下潜频率。这就是说，下潜频率可以低于谐振频率f0。由于谐振频率有害，我们有时又希望它在喇叭工作范围以外。所以也可以把下潜频率设定到谐振频率f0之上。 为了便于讨论，我们必须先声明一下声速、频率与波长这三者的关系公式c = f λ 或 λ=c/f 或 f=c/λ 是我们推导的重要工具（c表示声速，f表示频率，λ 表示波长），如果不懂这个就去补一下初中物理知识再来。我们用L表示迷宫箱的声道长度，f1表示下潜频率，λ1表示下潜频率的波长，λ0表示谐振频率的波长。那么，如果L =（ 1/2）λ0，则λ1 = 2L = λ0，所以f1= f0，即下潜频率正好是谐振频率。这样的结果显然并不好，因为谐振频率处喇叭本身就振幅偏高，是需要抑制的频率。如果谐振频率被强化，则失真严重。因此通常取L =（n/4）λ0 = n/4×c/f0 = nc/4f0，c是声速，取c = 344，其中n=1，3，5，～全为奇数，为何？你想，若n = 2，那不就是 L = （ 1/2）λ0，正是我们不想要的结果了吗？ 下面我们就来计算一下，在公式L =（n/4）λ0中，当n分别取1，3，5等等时，下潜频率是多少。 当n=1时，L =（1/4 ）λ0，这时，λ1= 2×L =2×（1/4 ）λ0 = （1/2） λ0， 则f1=c/λ1=c/【（1/2） λ0】 = 2×c/λ0 = 2f0，即下潜频率等于谐振频率的两倍。 当n=3时，L =（3/4 ）λ0，这时，λ1 = 2×L =2×（3/4 ）λ0=（ 3/2 ）λ0， 则f1=c/λ1 =c/【（ 3/2 ）λ0】 =（ 2/3）×（c/λ0 ) = （2/3）f0，即下潜频率等于谐振频率的2/3。 以此类推，当n=5时，f1 =（2/5）f0，通用公式就是f1 = （ 2/n）f0 = 2f0/n，（n取奇数）。 结论：声道长度是谐振频率波长的n/4时，下潜频率是谐振频率的2/n。（n取奇数）。 理论上当n变大下去时下潜频率可以无穷地低下去。但是我们前面说了，一是喇叭本身的频响范围不允许，二是我们也不可能把迷宫声道做成无限长。且不说无限长，就是长一点点，都会给我们的箱体设计和制造带来几何级数增长的麻烦。所以通常是将不同的奇数值n 代入公式，看哪个值与设计的低频下限相近，即是最佳的 n 数值。 例如手边现有一对 JDL-8 喇叭单元，欲设计一款迷宫式音箱，JDL-8 是一只8 寸单元 f0=35Hz 用公式求放音管道的长度： 1.n=1 时，声管长度（米）= nc/4f0=1×344/4×35=344/140=2.45m 2.n=3 时，声管长度（米）=3×344/4×35=1032/140=7.37m 3.n=5 时，声管长度（米）=5×344/4×35=1720/140=12.28m 再用公式算出欲提升的下潜频率f1： 1.n=1 时，f1= 2f0/n =2×35/n=70/1=70Hz 2.n=3 时，f1=2×35/3=70/3=23.3Hz 3.n=5 时，f1=2×35/5=70/5=14Hz 从计算结果来看，如果 n 取值1 ，放音管道的长度只需 2.45 米，箱体的结构比较简单，但低频的下潜只能达70Hz，不是太理想。当n 取5 时，低频的下潜可达 14Hz，但管道的长度要去到 12.2米，这在结构上和制作上难度很大，要很大的箱体才能满足，况且一般的 8 寸喇叭单元本身也难以放出20Hz 以下的频率，想用长管道来提升也爱莫能助。所以说，在选择设计迷宫式音箱的下限频率时，还必须考虑到喇叭自身的低频下潜能力，只有在喇叭单元频率响应有效范围内，迷宫管道才有提升能力，超出单元本身的下潜范围，迷宫管道也不能替代喇叭单元放出低频的声波来。在上例中，取n=3才是比较合适的。 因此，通常总是将迷宫声管的长度取相当于喇叭谐振频率波长的1/4 或3/4。取1/4波长的好处一是可以避开谐振，二是箱体设计制作相对简单容易，取3/4波长的好处是可使下潜频率更低。 我们还可以推出，不管n＝１，３，５，中的哪一个，始终有L =（ 1/2）λ1或λ1＝２L，即下潜频率的波长等于２倍的声道长。或者说，下潜频率 f1 = c/2L。 证明：L =（ n/4）λ0，而f1 = 2f0/n，所以f0 = nf1/2，λ0 = c/f0 = 2c/nf1， 所以L=（n/4）×（2c/nf1）= 2nc/4nf1=c/2f1 =（1/2）×（c/f1）=（1/2）λ1，得证。 根据最前面的讨论，下潜频率是被强化的频率。那么当重放频率等于下潜频率的２倍时会怎么样呢？即 f放＝２f１时会怎么样呢？当频率提升2倍时波长就减少一半，这时声道长恰好等于重放频率的波长，那么从声道口发出的声波恰好与喇叭正面发出的声波反相，可见２倍的下潜频率是被抑制的，同理，４倍，８倍的下潜频率也是被抑制的，但是随着频率的赠高，这种抑制作用越来越微弱了，几乎可以忽略不计了。 以上就是我对迷宫箱声道长度设计原理的初步理解，在网上实在找不到这么全面而又通俗易懂的描述，所以我就根据自己的理解作了这样一个相对通俗且全面的描述。不知理解的正确与否，描述的准确与否，望各位大侠予以分析评判。如果我的理解没错的话，下一步就会根据这种理解来设计8寸声韵喇叭的迷宫音箱了。 (责任编辑：admin) |
