前情回顾

01.png

倒相式

倒相式是低音炮里面最常见,最常用一种设计。倒相式设计就是一个开放式的亥姆霍兹共振腔,由于共振腔存在共振频率,可以把低音喇叭的共振频率时的振动实现高效转换。相比起密闭式,倒相式设计最大的优势是可以提高灵敏度,还能降低低音喇叭的截止频率,可以重播出频率更低的低频。

从外表上看,倒相式就是在密闭箱体上开个孔而已,将低音喇叭背部的声波引出。倒相式箱体看似简单,但实际上内藏玄机,其设计难度比密闭式高。它的性能关系到箱体容积、导声管设计(包括长度、开头面积大小等),还有内部吸音材料。例如,在其他条件不变时,将导声管长度加长,阻抗曲线峰会往更低的频率移,可以播放出频率更低的低频,反之会往更高的频率移动。同样地,在其他条件不变时,增加箱体容积,阻抗曲线峰会往更低的频率移,相反会往更高的频率移。当然,这世界上没有完美的音响。倒相式也有它的缺点。例如,低频的瞬态响应速度会变差,听起来会有慢半拍的感觉;而且也不是所有的低音喇叭都适合做成倒相式。

02.jpg安卓系统有个Bass Reflex的App软件,当你改变箱体容积、导声管的长度、直径等参数就可以看到低频下限的变化

倒相式音箱也会出现变种设计,目的是为了改善它的性能,无源辐射器就是倒相式变种。它用一个无源辐射器来代替原来的开口,通常使用1只,但也有使用2只的,而且无源辐射器的口径大小通常与低音喇叭口径一致,由低音喇叭带动下工作,例如Sunfire True Subwoofer系列、James Loudspeakers Mavericks M122、M152、M213,还有好几款产品都是如此设计的低音炮。无源辐射器消除导管开口所产生的谐振,消除声染色,还能提高低音输出。至于低频的瞬态响应与传统的倒相式设计差别不大。

使用无源辐射器是倒相式的变种

传输线式箱体

传输线式(Transmission Line)也叫“迷宫式”,或者“曲径式”,也是一种扩展低频响应的设计方式,像PMC就是全线产品都离不开传输线式设计的,即使是一对小小的2分频2单元书架音箱也能发出丰满,充盈的低频效果,而且这种丰满充盈的低音即使在较低的音量播放时也能感受得到,听感上更平衡。从外观上看,传输线式与倒相式一样有开口,但传输线式箱体内部实际上是设计成一条有一定长度,且经过弯曲的管道。

PMC是使用传输线技术当中,目前最为国内发烧友认识的品牌

传输线式内部的管道长度,管道的截面积,还有阻尼材料都影响着传输线的性能。其中,传输线内部管道的长度是非常关键的。一般来说,传输线的长度是低音喇叭谐振频率波长的1/4,同时为某一低于共振频率波长的1/2。而管道的截面积可以是从始端到末端是一致的,也有从大到小变化,呈现收尾形状的,也有从小到大变化,呈现号角形状的……但不管怎样的变化,管道的最小截面积不能小于低音喇叭的有效驱动空气面积,否则会影响到最终的低音效果。至于内部的阻尼材料方面,背部声波通过管道遇上阻尼材料的时候声速会降低,因此吸声材料的差异、放置量的多少都会对声速产生不同程度的影响,直接影响到最终的声音效果,至于放什么材料,要放多少,这也是厂家的秘密所在。所以,传输线式在设计时的难度更大,更具有挑战性。

07.jpg

至于传输线式在低音炮的应用上,PMC TwentySub、XBD(BB5、MB5的辅助低音音箱部分)、Wisdom Audio STS、SCS都使用传输式设计的,尤其是Wisdom Audio那只像衣柜那么大的STS低音炮,内置2只15英寸的低音喇叭,再结合传输线式箱体,音箱的灵敏度高达101dB@2.83v,在20Hz的时候能输出130dB@1m的声压级,重播电影里面的低音效果通道声音时能产生地动山摇般的低音效果。

08.jpgWisdom Audio STS巨型低音炮

等压式/推挽式

等压式驱动本身就是应用在低音,或超低音播放而设计的,需要至少通过2只低音单元共同协助来完成。组成方式有三种。第一:最常见的就是“Cone to Cone”方式,俗称“贝壳式”,就是两只低音喇叭的音盆部分相向,连接的时候两只低音喇叭的相位相反,一只往前运动时,另一只往后运动,反之如此类推;第二:“Magnet to Magnet”方式(其中一只喇叭在箱体内部),也称“背对背”,或“磁钢对磁钢”,连接方式也是两只低音喇叭的相位一正一反。第三:“Cone to Magnet”方式,就是一前一后排列,连接时两只低音喇叭为同相。这三种方式,不管两只喇叭是同相,还是相互反相接线,实际上两只喇叭的音圈都是同时往前/往后运动,可等效成一只喇叭,可加强低频效果,驱动的时候需要两台功放驱动,但这种方式的低音炮已经不多见了。

09.jpg

Miller&Kreisel、Ken Kreisel和PerListen Audio的低音炮都坚称自己的使用Push-Pull结构。其中,Miller&Kreisel、Ken Kreisel是一脉相承,PerListen Audio的创始人也曾经运营过Miller&Kreisel,或许这也是PerListen Audio的低音炮使用Push-Pull的原因。它们都有两只低音喇叭,一只在前障版,音盆朝外,一只在底部,音盆朝箱体内部。两只喇叭的相位是相反的,当前障板的喇叭音盆往前冲时,底部的喇叭会往后拉,相反,一只往后退,另一只往前推。两只喇叭的音圈永远以相反方向运动,不仅可以提高低频输出,而且箱体内部的空气形成能有效抑制振膜在谐振频率处的位移量,减少非线性失真。

10.jpg

但如果要说到推挽结构,Tymphany(迪芬尼)曾经推出过的LAT系列低音喇叭,我不知道大家见过没有。这系列的喇叭体积不大,通常都是DIY发烧友买来自己装音箱的,有部分疯狂的烧友会购买多只,然后组成线阵形式做成一条低音柱,实际效果怎样就无从得知。其实这种低音就是海尔式低音的基础上再优化而来的。海尔式低音只有一个音圈磁路系统,但LAT系列是两端各有一个音圈磁路结构,输入信号的时候两个音圈磁路结构就做Push-Pull运动,从而带动中间的多块振膜做挤压和拉伸动作,将空气“喷”出去。

11.png

未完待续

验证码: 点击换一张