小型低频反射型音箱的设计

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所属分类:音箱设计
摘要

在设计低频反射型音箱时除了要计算音箱箱体的内部容积之外,还要计算倒相管的开口面积和长度。
在设计低频反射型音箱时最关键的一点是用音箱箱体的内部容积控制扬声器的Q值,设定适当的fB,做到低音特性既不出现峰起也不出现向下倾斜。

对于密闭型音箱来说,听到的只是纸盆从前面发出的声音。而对于低频反射型音箱来说,还利用了从纸盆后面发出的声音。在音箱的箱体上设计有管状的倒相孔(倒相管)。从扬声器向后方发出的声音中取出低音部分。当从倒相管中传出来的低音与扬声器从前面发出的低音完全混合时低频反射型音箱的低音区域会比密闭型音箱有所扩大。

小型低频反射型音箱的设计

在设计低频反射型音箱时除了要计算音箱箱体的内部容积之外,还要计算倒相管的开口面积和长度。另外,随着内部容积和导管的尺寸的不同会在某一个频率处产生谐振,把这一频率称为反谐振频率fr。在设计音箱时也把这一频率称为倒相管的调谐频率fB。

由于低频反射型音箱的低音特性是扬声器从前面发出的声音与以调谐频率为中心的扬声器从后方发生的声音相加后形成的,所以当fB过高时低音特性会出现峰起;当fB过低时低音特性会出现向下倾斜。因此。在设计低频反射型音箱时最关键的一点是用音箱箱体的内部容积控制扬声器的Q值,设定适当的fB,做到低音特性既不出现峰起也不出现向下倾斜。


表3 在设计低频反射型音箱时几项必要的值的计算方法
在设计低频反射型音箱时首先用下面的计算式计算音箱的内部容积VB(L)和导管调谐频率fB(Hz)。

VB=Vas/α(L)

fB=H*fs(Hz)

这里的Vas和fs与密闭型音箱时相同是扬声器的T/S参数,α和H的值可以从表4和表5中查出。
接着决定导管的开口面积和长度。开口的形状为图形,半径为R(cm)、长为L(cm)。半径R的最小值R≥0.3

2√Sd*Xmax/fB (cm)

其中的Sd(cm2)和Xmax(mm)是扬声器的T/S参数。

长度L用下式计算:

L=(94390xR2/fB^2VB)-1.463R(cm)

另外,当把导管的开口形状设计成矩形时,设矩形的面积为W(cm)*H(cm)。则导管的开口面积可用下式进行换算。

W*H=3.14*R^2


低频反射型音箱的设计方法可以分为两大类。第一种方法称为SBB4.SC4,是在大尺寸的音箱上采用较低的导管调谐频率。音箱的瞬态过程非常好。另一种方法称为QB3,这种方法设计出来的音箱瞬态过程不如前面一种好.但可以用小型音箱获得良好的低音特性。表3示出了在设计低频反射型音箱时相关数值的计算方法,表1中列出了在重现瞬态过程时计算中必需的几种参数的数值.表2中列出了希望设计成小型音箱时计算中必需的几种参数的数值。

按照表3的顺序可以计算出设计的音箱所需的参数的数值.这里就导管的开口面积作如下说明。Sd被称作扬声器的有效纸盆面积.相当于纸盆在做活塞运动时的实际面积。Xmax是指纸盆在作正常活塞运动时的最大移动范围.通常用单例的振幅值表示。但是根据场合不同。也有用双例振幅值表示的情况。此时应将该值乘以0.5。由于该式求得的值是开口面积的最小值.开口面积可以根据自己的喜好加大。但是开口面积也不能过大.当开口面积过大时导管的长度也要随之加长而音箱的厚度是有限的.所以只能适可而止不能取得太大。在实际计算时一定要注意单位。

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