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声学低音反射。无线电电子电气工程百科全书

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文章评论

由于扬声器在该频率范围内固有的缺点，音频范围的较低频率的高质量再现存在一定的困难。主要问题是扬声器在较低声音频率下的非线性失真系数增加、运动系统共振峰的存在以及辐射效率随频率降低而降低。

如果将扬声器安装在面板上或大盒子中，则扬声器在较低频率下的输出会显着增加。但在大面板上工作时，扬声器的运动系统自谐振明显，非线性失真较大。

众所周知，扬声器在较低频率下的大幅非线性失真是由于以下事实：在提供给扬声器的相同功率的情况下，移动系统的振荡幅度随着频率的降低而增加。由于波纹的柔度有限，这限制了振动幅度的增加 - 出现非线性失真。

运动系统自谐振的负面作用在文献中已被反复考虑。

您可以使用声学低音反射来提高扬声器在较低频率下的性能。

让我们一般性地考虑一下低音反射的工作原理。扬声器安装在一个四面密封的盒子内。盒子上有一个用于安装扬声器的孔和一个用于连接一根管子的附加孔，如图所示。

声学低音反射

盒子体积中空气的弹性和管道中空气的质量形成一个振荡系统，该系统在频率 f0 处有自己的机械共振。当扬声器工作时，该振荡系统对移动系统施加负载。

在这样的装置中，来自管道开口的辐射与来自扩散器前侧的频率高于f0的辐射同相。

通常，选择频率f0，使其与移动扬声器系统的机械谐振频率一致。

低音反射减少了较低频率下的非线性失真，并平滑了扬声器的谐振峰值。此外，音频范围内较低频率的辐射效率也提高了。

低音反射调谐频率取决于箱体的体积、孔（管）的面积S和管的长度L。

在声学中，有一个表达式可以让您在所有其他量已知的情况下计算盒子的体积：

在这个表达式中，c 是声速，ω0 是角频率，等于 2πf0。

对于实际计算，公式更方便：

这里所有尺寸均以厘米表示，并且还考虑了管道所占据的体积。以这种方式计算出的盒子的体积应增加扬声器和吸收涂层所占据的体积。

低音反射盒的形状不必是矩形；它还可以被制成用于拐角设计的三棱柱的形式或被制成任何其他合适的形状。但是，与横向尺寸相比，不应将其设置得太高。

管口面积取等于扩压器散热口面积，可以定义为在波纹宽度中间画一个圆的面积。

如果两个扬声器的参数相差不大，您可以在反相器中安装两个扬声器。

使用两个扬声器将产生更均匀的频率响应。此外，系统效率也会提高，因为传送到扬声器的功率会增加一倍，而如果扬声器彼此距离足够近，传输的功率几乎会增加四倍。

当使用两个扬声器时，管口面积取等于。两个扬声器的辐射孔面积之和。

在这种情况下，低音反射的计算频率等于扬声器谐振频率乘积的平方根。

低音反射盒必须由耐用的木材或15-20毫米厚的胶合板制成，否则播放质量会下降。

为了避免箱体内部在中声频率区域产生寄生共振，需要在箱体的侧壁和后壁以及顶壁和底壁上覆盖一层吸波材料（毛毡、玻璃纤维）等）20-40毫米厚。 10-15毫米厚的海绵橡胶也是合适的，其面向盒子内部的表面上没有连续的薄膜。但效果会比使用毛毡时稍差一些。

总之，应该注意的是，不应将设备（接收器、放大器）放置在低音反射箱内，因为首先，在封闭的空间内，设备的冷却条件较差，其次，您将不得不进一步增加盒子的体积。

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