开口扬声器系统(音箱)的设计原理

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开口扬声器系统(音箱)的设计原理

开口音箱设计原理

有限大障板和背面敝开型就属于开口扬声器音箱。当低音(喇叭)扬声器不加障板让其自由辐射时,则扬声器的较低频段的声音就会在振膜两面的空气压缩和稀疏过程中互相抵消,因而没有低频声辐射,这种现象称为声短路。
把扬声器装在障板上是避免声短路的最简单的方法,障板的形状可异,障板越大,声短路的频率就越低,低音就越丰富。因而,使用无限大障板就可以获得没有声短路现象的理想低频辐射。

实际上,障板不可能做成无限大,只能使用有限尺寸的障板。当采用圆形障板且扬声器对称安装时,则在某一频率开始以下就会产生声短路现象,该频率称为截止频率。

由于扬声器前后两面所辐射的声波到达接收点的声程差d等于声波半波长的奇数倍时,前后两面所辐射的声波到达接收点时相位相同;当声程差d等于声波波长的整数倍时,两者相位相反。而声程差d小于声波半波长时,则产生声短路,假设声程差就等于圆障板的直径d(半径为r),那么,截止频率fc可通过d=λ/2=c/2fc

求得fc=c/2d=85/r

式中r的单位为m,fc的单位为Hz。

开口扬声器系统的低频下限频率为fL=85/L(Hz)

式中,L是扬声器前后辐射的声波到达无限远点的声程差。

开口扬声器系统被广泛用于收音机、收录机、电视机中,这种系统是由障板向后弯折而形成了小障板和声管组合。有时为了重放低频声音就需要大的箱体,但要特别避免出现振动。另外,在设计中为避免箱内部产生驻波而引起共振,应尽量使侧板互相不平行,箱体尺寸比例彼此间不能为整数倍,并在箱内贴玻璃棉或其它吸声材料控制共振。

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