音箱里的名堂

2022-06-14 21:51黄大荣
阅读时代 2022年6期
关键词:箱体喇叭音箱

黄大荣

音箱好比歌唱家的喉咙,它的素质,在家庭音乐重放系统,举足轻重。

音箱里有两个核心器件:扬声器(俗称喇叭)和分频器。扬声器发声,分频器是由电感、电容、电阻组成的滤波器,让不同频段的电流分流,分别送进低音、中音、高音喇叭。

功率放大器(简称功放)把随音乐信号变化的电流实时放大,电流流经一个音圈,音圈是很细的漆包线绕制的,它连接着喇叭的纸盆(纸盆不一定都是纸质的,统称纸盆)。音圈镶嵌在永久磁铁的缝隙里。缝隙很小,但能保证音圈活动自如。电流流过音圈,产生交变磁场,与永久磁铁的磁场交互作用,纸盆便随音频作前后活塞运动,引起空气振动发声。

立体声重放,要左右各摆一只音箱,利用人的双耳效应,某件乐器到达双耳有时间差,它的定位就被确定了。

音响技术不断朝数字化迅速发展,喇叭却仍然沿用着很古老的电磁原理。预计音响技术革命最后要攻克的堡垒,将是喇叭。在播放系统的器材中,喇叭是典型的电感负载,它的失真率很难做得很低,比音源和放大器的非线性失真率,要高几个数量级,是系统的短板。从频率响应这个指标看,低频做到40hz,就很不错了。而人的听阈的下限是20hz。音箱下限做到20hz,那就要卖十几万、几十万的天价。有位音响评论大咖说,你想听20hz么,那就准备卖房子吧。不过,钢琴最低音——最左边的那个白色键,也有27hz;除非你想听基建打桩机低沉的夯地声,不必奢求天价音箱。电脑音箱,低频一般只到70hz左右,也一样可听。而且,随着年龄增长,人的听阈上限下限都会收缩。hz是频率单位,每秒振动多少次,就叫多少赫兹。

为什么要用音箱把喇叭装上去?喇叭倘若空置,会发生“声短路”:纸盆前方和后方空气的振动,相位相反;空气会绕射,前后空气振动相互抵消,声音就几乎听不见了。因此,需要把喇叭前后隔离起来,把喇叭装在一块大板子上,叫障板。理论上,障板要无限大。这当然做不到。于是人们设想,如果把障板弯折,不就形成一个箱体吗?密闭音箱就这么来的。

密闭音箱要考虑两点:一、喇叭背面纸盆振动的声能量,要尽可能被吸收掉,以减低喇叭的“阻尼”。音箱内部空气的振动,会传递给纸盆,产生反电动势,本来纸盆向前振动的,它要拽着纸盆往后,我们所需要的随信号强弱变化的振动,就会受到干扰。所以密闭音箱里面塞满了吸音棉。二、只需要喇叭纸盆振动,箱体理论上是刚体,它不能跟着振动。所以,音箱箱体很结实,有的内层涂上沥青,有的用实木,有的里面打了很多撑子。

人們又想到,能不能把音箱内振动的能量也利用起来呢?于是有了第二类音箱——倒相孔音箱。开一两个孔,装上倒相管,把内部空气振动引导出来。果然,倒相音箱的灵敏度(可以换算成效率)提高了3分贝。倒相孔是个中空的圆筒,它的截面积和长度,需要根据亥姆霍兹共振原理设计。无论空气振动频率多么低,气流经过倒相管的速度都够快的。这就容易形成“紊流”。发烧友不乏聪明人,他们拿包装饮料用的纸质吸管,剪成倒相管长度,一根一根插进去,把倒相孔塞满。管内空气流动平顺了,出来的低频质量也就提升了。

(作者系本刊特约撰稿人)责编:王晓静

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