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小音箱的作用.doc

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小音箱的作用1.消除小音箱扬声器单元的声短路现象 我们在前面小音箱扬声器工作原理中曾经谈到,当我们将音频信号输人扬声器时,小音箱扬声器的锥盆即产生机械振动,并推动锥盆前后的空气。当锥盆朝前运动时锥盆前面的空气因受到压缩而变得稠密,而锥盆后面的空气则变得稀疏,当锥盆向后运动时则相反,空气的这种周期性的疏密变化便形成声波。小音箱扬声器单元产生的声波是由锥盆或振膜的正面和背面同时辐射出去的,并向周围空间传播。当声波的频率较低时,声波在传播过程中具有很强的绕射能力,锥盆背面的声波能沿着锥盆绕射到锥盆正面。同样,锥盆正面的声波也能绕射到锥盆的背面。由于锥盆正面和背面辐射的声波在相位上刚好相差 1s00,当锥盆背面的声波与锥盆前面的声波在空间的某一位置扣遇时,倘若这两个声波的相位刚好相反,则在该空间位置处合成的声压将明显减小;倘若小音箱扬声器锥盆前后声波的相位相同,这两种声波相遇时就会出现叠加使合成的声压增大。在小音箱扬声器周围的不同空间位置,随着这两种声波的相位差不同,声压相互叠加或抵消的程度也不同,从而使合成的声压随信号频率的变化而变化,我们称这种现象为声波的干涉。声波的这种干涉现象使扬声器的声压频率特性变坏,产生频率失真口。 声波的干涉现象与声波的频率以及扬声器单元的口径有关,当声波从扬声器锥盆背面到锥盆正面所经过的路径长度小于该声波的波长时,前后声波相互干扰的现象最为严重.这时虽然我们看到小音箱扬声器的锥盆在前后振动,但锥盆只是将空气从锥盆的一侧‘·赶到”另一侧,不向周围辐射声波,这就是我们常说的声短路现象;当声波波长大于从小音箱扬声器锥盆背面到锥盆正面的路径时,小音箱扬声器锥盆前后声波的相互干扰逐步减弱。声短路现象与电学中的电路短路现象十分相似.电路短路时负载两端的电压为零;声短路时合成的声压为零,小音箱扬声器失去了辐射声波的作用。频率越低,声短路现象就越严重。声短路现象一般从 700H}就开始出现,但在 300H:以下比较明显。因此,要使小音箱扬声器能有效地重放出低音,就必须设法消除小音箱扬声器的声短路现象。那么,有什么办法能消除声波的这种相互干扰和抵消的现象呢了既然声波的这种于扰现象与声波从小音箱扬声器锥盆背面到正面的传递路径有关,倘若我们能设法延长声波从小音箱扬声器背面到正面的传递路径,就可以减轻这种声干扰.使发生这种干扰的声音频率下降至某一允许频率以下。我们在选购和试听小音箱扬声器时经常会有这种感觉,当我们将小音箱扬声器拿在手中试听时几乎无法听到什么低频声,这种情况正是由于小音箱扬声器锥盆前后的声波相互抵消形成的。但如果我们将那只小音箱扬声器单元放在一块开有圆孔的木板上,我们就会觉得音乐节目中的低频丰富了不少,木板的面积越大,音乐节目中的低频就越丰富,这种木板我们通常称为障板。虽然障板能有效地防止小音箱扬声器单元的声短路现象,但如此庞大的障板在实际使用中是极不方便的、为此,人们设法将障板的四周折叠起来.构成最简单的音箱。因此,消除小音箱扬声器羊元的)针显路现象是我们设置音箱的主要目的。 2.抑制小音箱扬声器单元的声共振 从扬声器单元的阻抗特性曲线上我们可以看到,扬声器单元的阻抗在它的谐振频率丸处呈最大值。在输人同样电功率的情况下,低频扬声器在谐振频率处的锥盆振幅最大,这时扬声器单元的失真指标将明显增大一只音箱的低频重放下限通常从所用低频扬声器单元的谐振频率开始一因此,要减小低频小音箱扬声器在谐振频率处的失真就必须设法抑制小音箱扬声器单元在谐振频率处的阻抗峰。减小锥盆的振幅。将低频小音箱扬声器单元装人具有合适内容积的箱体.利用箱体的声阻抗能有效地抑制低频小音箱扬声器单元在谐振频率处的阻抗峰,达到减小整个音箱大人指标的目的3.拓宽单只小音箱扬声器单元的频宽,减小失真。 我们前面已经谈到,在 Hi-Fi 音响系统中我们要求小音箱扬声器能尽可能真实地重放出原来的声音,这就要求所用的扬声器在相当宽的频率范围内具有极小的失真。我们已经介绍了各种形式的小音箱扬声器单元,事实上任何一种款式的小音箱扬声器单元都不能同时重放出满意的低频和高频信号一只小音箱扬声器单元如果要有效地重放出低音,通常要求扬声器锥盆有较大的口径和良好的刚性,但口径大、刚性好的锥盆往往具有较大的质量,锥盆的质量增加会影响扬声器单元的高频特性;如果要求扬声器单元能有效地辐射高音,扬声器振动系统的质量就要轻,振膜的口径就不能过大,其结果必然对小音箱扬声器的低频重放十分不利。由此可见,任何一只扬声器单元都无法伺时对低频信号和高频信号进行有效的重放。为了使扬声器能在相当宽的频率范围内有效地进行信号重放,人们不得不使用两个或两个以上的扬声器单元以某种方
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