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本帖最后由 hya1951 于 2011-6-6 23:09 编辑
看了Lakerblue斑竹介绍的Orion三路电子分频偶极扬声器系统,据说是声音非常有特色,非常通透,很多朋友对于障板与后开口箱产生了兴趣,但是动手实践的并不多,为什么?因为障板与后开口箱存在明显的声短路,经验与常识告诉我们这样的结构对低频重放是极为不利的,大家对于障板与后开口箱能否发出足够实用的低频心存疑虑,这是很可以理解的.
有必要对障板与后开口箱声短路造成的低频跌落进行数值分析,看看是否在合理范围,有没有可能用简单的EQ电路进行补偿,这个分析可能早有人做过了,不过没有在论坛上看到有现成的答案.现在把自己的分析结果与大家交流,希望能起到抛砖引玉的作用.
考虑声短路效应,首先要确定声短路的路径,譬如障板,有2种定义.
第1种是从喇叭背后绕障板边缘到达喇叭正面的路径长度,这个长度是喇叭到障板边缘尺寸的2倍.
第2种是喇叭正面到听音位置距离与喇叭反面到听音位置距离的距离差值,这个距离差值差不多等于喇叭到障板边缘尺寸.
2种定义,结果差1倍,个人认为第2种比较合理,因为我们考虑的是声短路在实际听音位置造成的后果,第1种分析只是在耳朵贴着喇叭时的效果.
而对于后开口箱,2者差异不大,差不多是箱体深度的2倍.以后的分析可以看出后开口箱在同等低频效果时,在尺寸上比障板有巨大优势,这个也是Orion在低频时采用开口箱的主要原因.
接着就可以分析喇叭正面声波与喇叭反面声波在听音位置的叠加作用了,首先假定喇叭正面与反面声波的强度相同(在低频区确实如此).
最终的叠加效果应该是2组声波的矢量和,2组声波同向的(角度差=0)为代数和,结果声压为2倍,+6db,2组声波反向的(角度差=180度)为代数和,结果声压为0.
考虑一个特定的角度差=120度,此时2组声波的矢量和的大小(绝对值),与喇叭正面或反面声波的绝对值相等(0db),姑且将角度差=120度是的声波频率定义为转折频率,高于这个频率,合成结果db数大于0,低于这个频率,合成结果db数小于0.
那么这个转折频率如何得到?非常简单,喇叭背面的声波与正面声波的原始相位差是180度,如果由于声波传输的距离差造成的相位差是60度,那么总的相位差=180+60+240度,240度相位差实际上就是120度相位差.
那么事情就非常简单了,60度相位差相当与1/6周期,也就是先前说的 声短路的路径长度=1/6波长,声音速度是430m/s,譬如有个障板为1m见方,喇叭安装在正中,声短路的路径长度=0.5m,这个0.5m的6倍就是的转折频率声波波长,0.5X6=3m,转折频率为340/3=113.33Hz.声短路路径长度的6倍为转折频率的波长
数值分析的另一个极其重要的结果是在转折频率以下的低频下降速率,也就是每倍频程下降多少db,
结论也是非常简单明了的,先考虑1/2转折频率时的衰减,1/2转折频率时声波传输的距离差造成的相位差是30度,那么总的相位差=180+30=210度,也就是360-210=150度,计算的结果是150度相位差的矢量和正好=0.5,也就是-6db.
再考虑1/4转折频率时的衰减,1/4转折频率时声波传输的距离差造成的相位差是15度,那么总的相位差=180+15=195度,也就是360-195=165度,计算的结果是165度相位差的矢量和差不多=0.25,也就是-12db.
奇特吗?这个结果是否巧合?再算1/8转折频率时的衰减,1/8转折频率时声波传输的距离差造成的相位差是7.5度,那么总的相位差=180+7.5=187.5度,也就是360-187.5=172.5度,计算的结果是172.5度相位差的矢量和=0.13,也就是-17.66db.
结论可以有了:转折频率以下的低频下降速率,每倍频程下降6db[/size] |
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