音响材质对音效的影响

xintai456 · 发表于 2011-7-22 14:40

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本帖最后由 xintai456 于 2011-7-22 14:58 编辑

通常的音箱箱体都是木制的，但并不是我们通常所见的“树木”，这种使用原样的树木木料制作的音箱，我们称之为“原木音箱”。这种音箱箱体无论是品质还是外观都是无可挑剔的，但是由于如前面所说，音箱对于木料的密度是存在要求的。用于制造音箱的原木木料大都是橡木、樱桃木等高密度木料。普通的桦木、榉木等速生木料是不能用的。而橡木等木料价格昂贵，在多媒体音箱上使用未免过于奢侈了。所以，木质多媒体音箱往往使用一种称为MDF的木料，MDF的全称叫做“中密度板”，它是使用松软的速成木料切成薄片，然后加热后在高压下制成的压缩木板。它的密度远远高于普通的木板，而成本则比原木低得多。是最主要的音箱原料。

　　但是，中密度板虽然物美价廉，外观却太难看了，它不像原木木料有自然的木纹，只要刷上一层漆就可以了。中密度板必须在外面贴上一层PVC贴皮，这种贴皮既有木纹的，也有摩沙色的，由此就构成了多媒体音箱不同的色彩外观。但也正是这层PVC贴皮，所以一些多媒体音箱长时间使用后边角会磨损甚至脱落。因为毕竟是贴上去的，时间长了就会掉。特别是在北方，由于空气寒冷，生产中PVC粘性会下降，所以北方制造的音箱特别容易出这个问题，这和工艺无关，是难以克服的。

　　国内的多媒体音箱多是使用木质箱体。但其实在国际上，塑料箱体的多媒体音箱才是主流。因为塑料箱体美观、质感好、易加工、耐用。但是对于制造音箱的塑料、要求它密度高、强度和韧性好。国内的音箱厂家大多在技术上还达不到这个层次。

　　在HI-FI音箱设计中,一些音箱甚至会使用水泥等材料来制作,以使箱体的谐振程度达到最小。国内一些多媒体音箱厂家也推出了使用大理石材料的古怪音箱。不过材料只是一个方面，声学设计不好的话，什么材料也是没有用的。

　　为了尽量加大音箱箱体的声阻尼，一般在音箱内会加装吸音棉材料吸收音箱内的声波。在一些HI-FI音箱中甚至会在内部涂布沥青材料。不过在多媒体音箱中，出于成本考虑使用吸音棉的并不多，同时，由于国家长城安全规定对于音箱制造的规定，在带有功放的箱体内不允许使用吸音材料，以防止长时间工作后受热着火。

　　为了减小箱体谐振，对箱体的设计也有特殊的要求，一般来说就是要打上加强梁和加强筋，主要有三种——打在箱体正中的加强隔板（这种设计关系到箱体的声学设计，需要统筹考虑）、边脚的45度加强筋、大面积侧面内部的不规则形状加强筋（以改变箱体的共振频率，漫步者R501T音箱的低音炮就使用了这种设计）。使用了加强筋的音箱的稳定性明显好于没有使用的音箱，但由于工艺复杂，在低档箱体中很少使用。

　　我们前面论述的是密闭箱，但实际上，我们通常买到的多媒体音箱大都是带有一个开口的所谓“倒相箱”，那么，什么是倒相箱呢？先来说说密闭箱的缺陷——密闭箱的优点是声音清晰、效果好，但它的声音回放完全由正面的扬声器振膜来承担，这就造成当扬声器不大的时候，它的回放频率不会太低。而倒相箱就是为了解决这个问题而出现的。

　　所谓倒相箱，是根据声学中的亥姆霍兹共振原理设计的。具体的原理这里不作详细的阐述，简单的说，其理论依据就是当音箱箱体足够结实的时候，可以将箱体视为一个力学上的“刚体”（即不会产生型变的物体），此时，音箱内部的空气在扬声器背面振动的作用下会被压缩产生共振，此时在箱体上开一个口，并接上一根管子，空气就会在这根管子内高速振动而发声，就象音乐中号角的发声原理一样。这里我们特别可以看出，真正发声的是炒冰机空气在箱体及管道里的振动，而不是扬声器，扬声器只是起到了一个“驱动力”的作用，就象扬声器上真正发声的是振膜而不是线圈一样。正因为如此，所以从倒相管里发出来的声音要比扬声器所发出的声音低得多而且与扬声器的大小无关，因为管道发声的频率要比振膜发声的频率低得多。

　　那么“倒相”是什么意思呢？倒相是指的经过箱体的反射，从倒相管里出来的声音相位与扬声器振膜正面声波的相位相同，即与扬声器背面声波相位相反，相位被“倒了过来”。但是要搞清楚的是，这些声波来源于空气的振动，而不应理解为扬声器背面的声波被“反射回来”（有不少文章在此问题上犯错误）。 <BR>正因如此，倒相箱与密闭箱相比，有如下的优点：体积较小、低频下限是密闭箱的0.7倍、灵敏度比密闭箱高3dB、声压较高。所以在多媒体音箱这种小体积音箱上，倒相箱使用的非常多。

　　但是，倒相箱对于声学设计的要求远比密闭箱高得多，因为倒相箱存在一个固有的问题，就是在回放频率接近箱体的固有频率时，倒相声波会与扬声器正面声波相抵消，从而导致声压急剧下降。具体表现为倒相箱尽管低频下限较低，但接近下限时声压下降极快，而且倒相箱的瞬态，即反应速度往往要比密闭箱差。这就导致倒相箱设计不好的时候，低音虽然比较低、但很容易混浊，音质很差。

　　国内的大多数多媒体音箱都是倒相箱，但是真正懂得倒相箱设计的厂家并不多，很多厂家只是在音箱上开一个口子加根管子就自以为是“倒相”了，其音质惨不忍睹。对于这种箱子，倒不如用一块海绵把倒相孔堵起来，可能倒会好一些。

　　一些音箱使用了特殊的双曲线倒相孔，例如漫步者的R501T音箱就是如此。这是因为为了取得好的低音效果，倒相管应该长一些，但长倒相管会在高速气流下产生摩擦声。双曲线管道的流体阻力最小，能够尽量取得高速气流和气流噪声之间的平衡。