unfire True Subwoofer辅助低音白皮书解读

阿程

        多年以来，Sunfire的名字始终和有源低音音箱(下文称：低音炮)联系在一起。这是因为设计师Bob Carver在上世纪90年代就设计出人所共知的小型化、大功率的低音炮。在此之前，传统的思维方式告诉我们，为了获得准确和深沉的低频，—个大型的箱体是必不可少的。然而，这家新公司为求打破这种传统的思维方式而开始进行—系列新的探索并成功地实现了行业革命，成为了这项新技术的领头人，其变革领导人就是专业音响界著名的设计师Bob Carver，而他所创立的公司名字就是Sunnre(骄阳)。
关于空气推动量

     其实道理看起来很简单：为了能获得更多低频，那么就要求低音炮必须能推动大量空气。而衡量空气运动的指标被称为“空气推动量”，通常这个量是以立方英寸来进行计算。如果我们想要在一间面积不大的视听室内产生震撼的低音效果，根据我们以往的经验，这个低音炮就必须有135立方英寸的空气推动量。这关系到单元推力的问题，因为空气是由低音单元的音盆所推动的，而空气推动量是由音盆的面积(∏r∠)与单元的冲程的乘积来获得。例如，一只冲程为0.5英寸的15英寸低音单元大约可以推动66立方英寸的空气量。但是，这个量还远远不足以产生震撼的低音效果。

     在杜比实验室的研究报告上指出，在Dolby Digital模式下至少需要265立方英寸的空气推动量。若然根据上文所提到的0．5英寸冲程的15英寸低音单元来计算，要推动265立方英寸的空气量就需要4只15英寸的驱动单元同时进行工作。这对于商业电影院来说可能算不上什么问题，但是对于一般的家庭影院系统来说几乎是很难办得到的事情。况且这种多单元的工作方式会使低音炮的体积变大以及还有可能涉及到单元一致性等一系列的问题。

从汽车引擎中获得设计灵感

     下面我们来看看设计师Bob Carver的想法是怎样产生的。当Bob Carver了解到这个问题之后，他就联想到汽车引擎的“缸径和行程”的问题。这就相当于引擎的压缩空气量。而这个量是决定引擎输出功率的关键因素。

&#160; &#160;&#160;&#160;为了实现大量地推动空气，需要一个冲程非常大的低音单元，因此设计师Bob Carver将引擎的理念运用到他所设计的低音炮之中。但是与汽车不同之处在于，使用大音圈并不能解决这个问题。为了增加低音音圈上的线圈匝数，他却选用了小口径的音圈，目的就是以小内径音圈来实现长冲程，所以True Subwoofer系列产品上所使用的10英寸驱动单元有效直径实际上只是8英寸，但是却具有2.5英寸的超长冲程。那么这个低音单元推动的空气量为：∏4.0<(振膜面积)X2.5寸(低音单元冲程）×2(箱体内有两只单元)=251立方英寸。而这个251立方英寸的空气推动量大约相当于三到四只(视冲程而定)15英寸单元在小型电冰箱大小般的箱体内工作所产生的量。实际上还会少一点，因为还要考虑到冲程限制器来对单元进行阻尼的因素。

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创新将有成功与失败两种结果

&#160; &#160;&#160;&#160;要实现2．5英寸的超长；中程单元需要有—种全新的技术来支持。早期的实验室测试中，悬边、防尘帽、悬挂系统以及音盆等低音单元零件都经受不了考验，实验室几乎成为了它们的坟场。然而，这全都是新思维的受害者。在经过了大量的研究、试验以及失败之后，这种全新设计的单元终于被研制出来了，这种单元的悬挂系统、粘胶、悬边、磁路结构以及音圈都是业界中首创的。

&#160; &#160;&#160;&#160;不过，实现超长；中程的单元只是成功的—半，&#160;&#160;“效率”才是低音炮设计当中另一至关重要的元素。原因是低音的量感与单元所安装的箱体容积成正比。假设我们将几只低音单元安装在容积为10立方英尺的箱体内，这时候只需要使用一台200W的功放推动就可以得到比较充足的低频能量。倘若我们将箱体的大小从10立方英尺减小至1立方英尺，那么要实现相同的低频能量，就需要增加10倍的功率，这就意味着我们需要一台2000W的功放进行推动。例如：Sunfire True Subwoofer系列低音炮就采用了一个容积为0.5立方英尺的箱体。但是实际上在安装好单元和功放后，箱内的总容积就只剩下0.4立方英尺了。

&#160; &#160;&#160;&#160;当Bob Carver发现了这个问题之后，他就意识到必须使用一台大功率、高效率的功放来实现“小体积、下潜深、大声压”的终极目标。刚好他在几年前就设计出一种名叫Tracking Down Converter(TDC)的功放，它正好符合大功率、高效率的要求，因此就可以将箱体尽可能地缩小。
&#160;&#160;&#160;&#160;&#160;除此之外，在设计低音炮当中有两方面是至关重要的。1、2.5英寸大冲程低音单元相当子5倍传统15英寸低音单元的空气推动量。2、采用小箱体的设计就意味着需要很大的驱动功率。但是有一点必须要记住：在其它条件相同的状况下，低音炮的效率由箱体的容积来决定，并非由单元的尺寸来决定。

&#160; &#160;&#160;&#160;为了让你更好地理解在这个小型箱体内力的运动状况，现在让我们来看看其内部会有什么情况发生。这个低音炮采用了两极式的设计(两只单元同时朝内或朝外运动)。它们以背对背的方式安装在箱体内，所以当它们一致向外运动的时候，压力是正向的，相反则是负向的。而低音单元所使用的巨型磁体可以产生150磅的推力。换句话说，如果你的体重在150磅左右，当你把低音单元朝着地面上放，然后站到上面去，再给低音炮一个低频信号就可以把你弹起2．5英寸的高度。而且在最大输出时，单元背部的减压孔中的气流速度超过了1.2马赫，比音速还高。你可以想象到它必定会产生声震，因此需要特殊的手段才能消除这种声音。

&#160; &#160;&#160;&#160;这时候你或许会有疑问，“它为什么能在高输出时不被烧毁呢?”。这是因为在家庭影院当中，低频音效并不是持续性的，这时候尽管功放会输出强大的功率，但却因为低频音效并非持续的关系而不会产生很高的热量，其平均功率都在200-300W以下。更何况以专业级标准制作的音圈能持续承受600W的功率，这已经超过了一般家用的需要。不过，对于2700W的功率而言无疑是一种毁灭性的能量，但是当中还有几个重要的因素保证单元不被烧毁，接下来我们将进行介绍。