音箱耳機入門系列(4):箱體的強化處理
箱體僅僅依賴材料的物理特性也是無法達(dá)成理想狀態(tài)的,在箱體設(shè)計中,還有很多強化的手段,以實現(xiàn)更好的避免或者消除箱振帶來的負(fù)面影響。
● 使用厚重的板材
這是最簡單,也是最有效的強化措施之一,但它會導(dǎo)致制造、運輸成本的大幅攀升。
● 箱體的聲學(xué)設(shè)計
箱體通常采用方體造型,采用什么高度、寬度、深度,是有講究的,合理的設(shè)計,能降低箱體內(nèi)駐波的負(fù)面影響,也就降低了箱振的負(fù)面影響。音箱的邊長為波長的1/2或者整數(shù)倍頻率下容易產(chǎn)生駐波,如果2個邊為一樣時,駐波的能量更大。因此我們一直強調(diào)正方形截面的箱體是存在聲學(xué)設(shè)計缺陷的。低頻波長較長,一般低音炮是不是會因為邊長不夠低頻波長的1/2倍而不發(fā)生低頻駐波呢?理論上如此,但不表示低音音箱箱體內(nèi)不會產(chǎn)生駐波,因為揚聲器發(fā)出的不只是單純的低頻信號,這些“雜波”會調(diào)制合成成新的波形,最終產(chǎn)生駐波,這還只是復(fù)雜情況中的一種。
通常說的,長寬比為黃金比例時,聲學(xué)效果最理想,其實也不盡然。這里列出一張表,是前輩們總結(jié)整理出來的。
對消除駐波負(fù)面影響最為有利的音箱尺寸比 (本表格來自《揚聲器系統(tǒng)》)
● 密封措施
在安裝揚聲器與功放模塊時,加入一層柔性材料,能增強箱體的密封性。它能保證不發(fā)生不應(yīng)該的聲壓泄露,這也是俗稱的漏氣,漏氣可能會揚聲器的聲波產(chǎn)生相互干涉,劣化頻響。對于密閉式的聲學(xué)結(jié)構(gòu)的音箱而言,防止漏氣尤為重要。通常來說漏氣點靠揚聲器越遠(yuǎn),產(chǎn)生的干涉就越嚴(yán)重。安裝于揚聲器與箱體之間的密封柔性材料,還能緩解揚聲器與箱體之間的振動傳導(dǎo)。
QMS 聲薈Q4有源音箱-33 x 26mm折疊振膜高音揚聲器背面
鸝之聲黑鉆雙子星Ultra Edition有源音箱-功放模塊
密封措施是必須的,這點大部分音箱廠都做到了。不過有些卻做得不夠好,密封是否嚴(yán)密,也和安裝工藝相關(guān),也和箱體材料有關(guān)。例如前文中提到的刨花板,它的鋸面粗糙,難以做到完全密封,板質(zhì)酥松,螺絲生根困難等等,都會導(dǎo)致密封不嚴(yán)的問題。
在箱體內(nèi)刷瀝青,是DIY常用的箱體強化手段之一,它除了改變板材阻尼特性之外,瀝青也是極好的密封材料。
● 加強筋、加強框架以及阻尼膠
在木質(zhì)箱體的設(shè)計中,經(jīng)常會利用一些邊角木條貼附到箱體內(nèi)壁上,這些邊條主要用于強化箱體,被稱為加強筋。這是一種簡單的加強方式,成本也不太高,因此被普遍采用。
QMS 聲薈Q4有源音箱-箱體內(nèi)部
黑鉆啟明星箱體結(jié)構(gòu)示意
有些產(chǎn)品則在箱體設(shè)計時,使用加強框架。加強框架對障板的支撐力度則明顯要優(yōu)于加強筋,但成本上則要高出不少。
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塑料箱體也有類似加強筋的設(shè)計,只不過這些加強筋在開模時就設(shè)計好了,而不是利用邊角料來強化。
沒有哪種材料是完美的,因此通過覆蓋一層其他物質(zhì)是原有材料變成“復(fù)合材料”,以實現(xiàn)更理想的物理特性。在箱體內(nèi)部涂刷阻尼膠是一種比較理想的辦法。這種方法讓箱體制造變得繁瑣,因此沒有成為主流形式。
● 吸音材料
吸音材料的作用是用來抑制內(nèi)部聲壓的上升,它能有效的降低駐波的影響,尤其對300Hz以上的頻率有效。
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睿韻 Rhyme Acoustics MS88 音箱系統(tǒng)-吸音棉
吸音材料通常為玻璃、石棉、醋酸、尼龍等纖維,看上去都象一團棉花似的,因此俗稱為吸音棉。玻璃纖維容易產(chǎn)生碎屑,如果附著在人體皮膚或者呼吸道內(nèi)壁上時,會影響人體健康。
實際上,現(xiàn)在音箱基本不再使用玻璃纖維作為吸音材料,而多采用尼龍纖維和海綿片的方式,但這些材料又易燃,在有源音箱中使用時,會降低音箱的安全性,使得很多有源音箱拒絕使用吸音材料。而無源音箱則無安全性問題,因此使用吸音材料的還是占大部分。吸音材料的不同以及不同的安裝方法,對聲音也有一定的影響。有興趣的可以參考專業(yè)書籍。
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