音箱又称扬声器系统,它是音响系统中极为重要的一个环节。因为音箱的放音质量对整个音响系统的影响极大。目前,节目信号源设备和功率放大器的水平已做得很高,因此一个由优质音源、优质放大器和扬声器系统组成的音响系统,其放音质量就主要取决于音箱了。
一、音箱的类型
音箱的分类方法很多,在专业音响中常见分类如下:
1.按使用场合来分:分为专业音箱与家用音箱两大类。家用音箱一般用于家庭放音,其特点是放音音质细腻柔和,外型较为精致`美观,放音声压级不太高,承受的功率相对较少。专业音箱一般用于歌舞厅`卡拉OK厅`影剧院`会堂和体育场馆等专业文娱场所。一般专业音箱的灵敏度较高,放音声压高,力度好,承受功率大,与家用音箱相比,其音质偏硬,外型也不甚精致。但在专业音箱中的监听音箱,其性能与家用音箱较为接近,外型一般也比较精致`小巧,所以这类监听音箱也常被家用Hi-Fi音响系统所采用。
2.按放音频率来分:可分为全频带音箱`低音音箱和超低音音箱。所谓全频带音箱是指能覆盖低频`中频和高频范围放音的音响。全频带音箱的下限频率一般为30Hz-60Hz,上限频率为15KHz-20KHz。在一般中小型的音响系统中只用一对或两对全频带音箱即可xx担负放音任务。低音音箱和超低音音箱一般是用来补充全频带音箱的低频和超低频放音的专用音箱。这类音箱一般用在大`中型音响系统中,用以加强低频放音的力度和震撼感。使用时,大多经过一个电子分频器(分音器)分频后,将低频信号送入一个专门的低音功放,再推动低音或超低音音箱。
3.按用途来分:一般可分为主放音音箱.监听音箱和返听音箱等。主放音音箱一般用作音响系统的主力音箱,承担主要放音任务。主放音音箱的性能对整个音响系统的放音质量影响很大,也可以选用全频带音箱加超低音音箱进行组合放音。监听音箱用于控制室、录音室作节目监听使用,它具有失真小、频响宽而平直,对信号很少修饰等特性,因此最能真实地重现节目的原来面貌。返听音箱又称舞台监听音箱,一般用在舞台或歌舞厅供演员或乐队成员监听自己演唱或演奏声音。这是因为他们位于舞台上主放音音箱的后面,不能听清楚自己的声或乐队的演奏声,故不能很好地配合或找不准感觉,严重影响演出效果。一般返听音箱做成斜面形,放在地上,这样既可放在舞台上不致影响舞台的总体造型,又可在放音时让舞台上的人听清楚,还不致将声音反馈到传声器而造成啸叫声。
4. 按箱体结构来分:可分为密封式音箱、倒相式音箱、迷宫式音箱、声波管式音箱和多腔谐振式音箱等。其中在专业音箱中用得最多的是倒相式音箱,其特点是频响宽、效率高、声压大,符合专业音响系统音箱型式,但因其效率较低,故在专业音箱中较少应用,主要用于家用音箱,只有少数的监听音箱采用封闭箱结构。密封式音箱具有设计制作的调试简单,频响较宽、低频瞬态特性好等优点,但对拨声器单元的要求较高。目前,在各种音箱中,倒相式音箱和密封式音箱占著大多数比例,其他型式音箱的结构形式繁多,但所占比例很少。
音箱的分类
自扬声器发明以来,人们一直在为它的频率范围向两端延伸而努力,高频上端现在应用小口径轻质振膜等手段而得到了较好的解决,但低频下端的重放仍需借助于笨重的箱腔。在低频端重放声的声压级与扬声器振膜所能推动的空气量有关,体积流速度是振膜辐射速度与面积的乘积,所以较小的振膜如有较长的运动距离————冲程,同样可得到大锥盆一样的低频声压级,发出深沉有力的低音。为获得{zj0}低音性能,对低频扬声器需要借助一个箱体才能正常工作。音箱的外型五花八门,常见的大多是长方形,对箱体结构主要有闭箱、反射箱、传输线、无源辐射器、耦合腔和号筒等几类。
密闭式音箱(Closed Enclosure)是结构最简单的扬声器系统,1923年Frederick提出,由扬声器单元装在一个全密封箱体内构成,它能将扬声器的前向辐射声波和后向辐射声波xx隔离,但由于密闭式箱体的存在,增加了扬声器运动质量产生共振的刚性,使扬声器的{zd1}共振频率上升。密闭式音箱的声色有些深沉,但低音分析力好,使用普通硬折环扬声器时,为了得到满意的低音重放,需要采用容积大的大型箱体,新式的密闭音箱利用封闭在箱体中的压缩空气质量的弹性作用,尽管扬声器装在较小的箱体中,锥盆后面的气垫会对锥盆施加反驱动力,所以这种小型密闭音箱也称气垫式音箱。
低音反射式音箱(Bass-Reflex Enclosure)也称倒相式音箱(Acoustical Phase Inverter),1930年Thuras发明,在它的负载中有一个出声口开孔在箱体一个面板上,开孔位置和形状有多种,但大多数在孔内还装有声导管。箱体的内容积和声导管孔的关系,根据亥姆霍兹共振原理,在某特定频率产生共振,称反共振频率。扬声器后向辐射的声波经导管倒相后,由出声口辐射到前方,与扬声器前向辐射声波进行同相叠加,它能提供比密闭式音箱更宽的带宽,具有更高的灵敏度,较小的失真,理想状态下,低频重放频率的下限可比扬声器共振频率低20%之多。这种音箱用较小箱体就能重放出丰富的低音,是目前应用最为广泛的类型。
声阻式音箱(Acoustic resistance Enclosure)实质上是一种倒相式音箱的变形,它以吸声材料或结构填充在出声口导管内,作为半密闭箱控制倒相作用,使之缓冲,以降低反共振频率来展宽低音重放频段。
传输线式音箱(Labyrinth Enclosure)是以古典电气理论的传输线命名的,在扬声器背后设有用吸声性壁板做成的声导管,其长度是所需提升低频声音波长的四分之一或八分之一。理论上它衰减由锥盆后面来的声波,防止其反射到开口端而影响低音扬声器的声辐射。但实际上传输线式音箱具有轻度阻尼和调谐作用,增加了扬声器在共振频率附近或以下的声输出,并在增强低音输出的同时减小冲程量。通常这种音箱的声导管大多折叠呈迷宫状,所以也称迷宫式或曲径式。
无源辐射式音箱(Drone Cone Enclosure)是低音反射式音箱的分支,又称空纸盆式音箱。是1954年美国Olson及Preston发表,它的开孔出声口由一个没有磁路和音圈的空纸盆(无源锥盆)取代,无源锥盆振动产生的辐射声与扬声器前向辐射声处于同相工作状态,利用箱体内空气和无源锥盆支撑元件共同构成的复合声顺和无源锥盆质量形成谐振,增强低音。这种音箱的主要优点是避免了反射出声孔产生的不稳定的声音,即使容积不大也能获得良好声辐射效果,所以灵敏度高,可有效减小扬声器工作幅度,驻波影响小,声音清晰透明。
耦合腔式音箱是介于密闭式和低音反射式间的一种箱体结构,1953年美国Henry Lang发表,它的输出由锥盆一边所驱动的出声孔输出,锥盆另一边则与一闭箱耦合。这种音箱的优点为低频时扬声器所推动的空气量大大增加,由于耦合腔是个调谐系统,在锥盆运动受限制时,出声口输出不超过单独锥盆的声输出,展阔了低频重放范围,所以失真减小,承受功率增大。1969年日本Lo-D的河岛幸彦发表的A·S·W(Acoustic Super Woofer)音箱就是一种耦合腔式音箱,适于用小口径长冲程扬声器不失真重放低音。
号筒式音箱(Horn type Enclosure)对家用型来讲,多采用折叠号筒(Folded Horn)形式,它的号筒喇叭口在口部与较大空气负载耦合,驱动端直径很小,这种音箱的背面是全密封,箱腔内的压力都多至扬声器锥盆的背面上。为保锥盆前后压力保持平衡,倒相号筒装置于扬声器前面。折叠号筒音箱是倒相式音箱的派生,其音响效果优于密闭式音箱和一般低音反射式音箱。
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