倒相式音箱原理.pdfVIP

倒相式音箱原理 倒相式音箱又名低频反射型音箱，在装有扬声器的音箱前面板上增加一个倒 相槽 （或倒相孔）。倒相槽一般是长方体形状，也有管状的。其位置有的接近扬 声器安装孔，有的在前面板底部。槽的截面积基本与低频扬声器的有效辐射面 积相同，将扬声器背面辐射的声波通过一定设计而使其相位倒转，从而和扬声 器正面辐射声波叠加，提高扬声器的响应。由于波长关系，实际上倒相箱只对 低频某个频段的相位起倒转并叠加的作用，对于中高频，由于波长太短，扬声 器背面声波基本上被箱体吸收。所以倒相箱设计的最终目的，实际上就是为了 提高扬声器的低频响应，或者说使扬声器低频响应可以拓展的更低一些。 倒相式音箱的优点是: 1.能增强声波的辐射。倒相槽与箱体紧密组合，恰似一个赫姆霍兹共鸣器。 一般把这只共鸣器(音箱)的谐振频率调准到与扬声器的谐振频率相同。这样，由 于谐振造成的位移，会使倒相槽内空气的振动与扬声器振动膜前空气的振动相 位一致，即同步振动。从而使扬声器振动膜向箱内辐射的声能与向箱外辐射的 声能相互迭加，同相位地辐射出去。所以，倒相槽的作用是把原来互相削弱的 声波变成互相增强的声波，使封闭式音箱中有害的空气弹性变成有益的同步振 动。 2.既消除了声短路，又不会使音箱的谐振频率增高。 3.充分利用了扬声器向箱内辐射的声能，效率高。 4. 降低音箱频响的下限，增强低频放音能力。实践表明，这种音箱的频响下 限频率可以降低到所用扬声器谐振频率的百分之七十左右。 5.对扬声器的谐振频率无特殊要求，采用普通谐振频率较高的纸盆扬声器即 可，成本低。 6.低频失真小，放声质量好。 倒箱式音箱也具有一定的缺点: 1.结构较复杂。 2.箱体较大。 从下图中我们可以看出从倒相管辐射的声波与扬声器正面辐射声波的关系。 图中左边曲线上面一条为倒相管辐射声波，下面一条为箱体辐射声波，右 边为叠加后的声波 由上图可知，当相位差达90 度时（第2 组），由于扬声器的振幅受到箱体的声 阻抗抑制而减小，音箱的声压基本上由倒相管辐射的声压决定；而在此之后， 随着频率的增加，相位逐渐反向，它们的声波相互削弱；当两者相位达 180 度 时，两者的声压完全抵销；但另一方面，随着波长的减小，倒相管的辐射声压 逐渐衰减，当相位差达 0 度时，倒相管辐射声压基本消失，倒相管不再起任何 作用。 下图为倒相管工作最佳状态时的阻抗曲线。 其中单驼峰的为扬声器单体阻抗曲线，双驼峰的为倒相管最佳状态时的阻抗曲 线。图中双驼峰的第一个峰为箱体的空气顺性与倒相管的空气质量组成的并联 谐振回路所达到的最大值；很显然，第一个峰将扬声器的低频响应压得更低。 而第二个峰为扬声器的谐振频率（图中单驼峰最高点对应的频率）和装入箱体 后的顺性组成的串联谐振回路所达到的最大值。 在业余情况下，观察两个驼峰的大小、位置基本可以看出倒相管是否调整 到了最佳状态。 其中单驼峰的为扬声器单体阻抗曲线，双驼峰的为倒相管最佳状态时的阻 抗曲线。图中双驼峰的第一个峰为箱体的空气顺性与倒相管的空气质量组成的 并联谐振回路所达到的最大值；很显然，第一个峰将扬声器的低频响应压得更 低。而第二个峰为扬声器的谐振频率（图中单驼峰最高点对应的频率）和装入 箱体后的顺性组成的串联谐振回路所达到的最大值。 在业余情况下，观察两个驼峰的大小、位置基本可以看出倒相管是否调整到了 最佳状态。