倒相式和无源辐射器式音箱概述

摘要

简述倒相式音箱和无源辐射器式音箱的工作原理。

使用开口或无源辐射器，有可能将箱体共振调到一个频率，将扩展音箱的低频响应。典型的响应曲线如下:

上图中的曲线是用不同于之前的扬声器单元产生的。这里使用的扬声器单元的总Q值等于0.38，因此更适合各种箱体类型。绿色曲线是一个最大的平坦密闭式箱体设计。这是为了比较。注意它的-3 dB点大约是50Hz。注：音箱频响的低频极限通常指定为响应下降3dB的点。这也被称为“半功率频率”，因为增加3dB的声压级需要双倍的功率(这在“声音是什么”文章中已经解释过了)。所以减少3dB等于功率减半。

红色的曲线是通过将相同的单元放置在一个最大平坦的倒相式箱体内产生的。有两件事是显而易见的。首先，所述开口箱将低频响应扩展到低于所述密闭箱。它将-3 dB点移动到30hz。其次，低频响应比密闭箱体滚降得快得多(开口箱每倍频程下降率为24 dB，是密闭箱每倍频程下降率12 dB的两倍)。

倒相管是如何工作的？倒相管内的空气就像活塞一样，随着扬声器膜片的运动而振动。然而，一些管内的声波落后于低音扬声器的声波，产生了相移。在低音扬声器的共振频率以上，也就是音箱向前移动的频率，风管的声波与低音扬声器的声波相位相同，因此它们相互增强。在音箱谐振频率，风管也阻尼低音扬声器，使其膜片的运动非常小，而空气速度在风管达到最大。在音箱谐振频率以下，风管声波的相位会快速地移动180°，使它们与低音扬声器的声波不同步。这做了两件事：首先，低音扬声器和风管的声波开始相互干扰，并在音箱谐振下相互抵消。这产生了快速的低频截止频率，可以防止低音扬声器位移过大。其次，它使低音扬声器“卸载”，这可能使它容易在超低频过度偏移（尽管拥有快速截止率）。

蓝色曲线是将相同的单元放在一个最大平坦的被动辐射器箱内产生的。一般来说，被动辐射器的功能非常类似于倒相管，除了被动辐射器具有悬架，因此具有风管没有的顺性和偏移限制。然而，如果被动辐射器的顺性和偏移极限都很大，它将表现得非常接近一个风管。被动辐射器将音箱共振频率以下的频率，导致快速低频截止类似开口箱，在超低频率降低低音扬声器阻尼 (尽管其顺性阻止它降低低音扬声器阻尼)。

如果一个无源辐射器非常类似于一个风管，为什么上面的例子中在频响上大约16-17Hz有一个巨大的缺口，这是许多但不是所有被动辐射器箱的一个显著特点。它发生在无源辐射器的谐振频率上，是无源辐射器相位不一致的结果。然而，如果我们进一步绘制响应曲线，我们将看到它最终为每倍频程接近24 dB的截止速率，与开口箱相类似。也就是说，有可能调整被动辐射器箱不同于开口箱，使用被动辐射器的顺性和共振，来制作一个更缓慢的截止速度，更类似于一个密闭箱。然而，后一种设计往往需要高阻尼的无源辐射器，这不是很好实现。