倒相管,亦稱反射管,是一種用于播放設備的部件。它能夠有效地利用揚聲器后方的振動,增強聲波并提升重低音的表現。倒相管的設計使得其直徑小于揚聲器,從而增強了從倒相管發出的聲波強度,提高了音箱的整體音質。
工作原理
倒相管的工作原理基于揚聲器的諧振特性。每個揚聲器都有自己的諧振頻率點,當電信號包含此頻率時,會引起揚聲器的共振,可能導致失真增大。為了減少這種失真,可以通過調整諧振腔的諧振頻段,使其與揚聲器的諧振頻段匹配。在這種情況下,當電信號包含諧振頻段時,諧振波的兩端分別為振膜和箱壁及倒相管,箱內的諧振波以相同頻率壓縮或擴張,強度不高的箱板也隨之振動,倒相管內的空氣層與振膜同時向內或向外振動,輻射出同頻同相的聲波。這有助于提高揚聲器的輻射阻抗,此時振膜的輻射阻抗比無諧振時巨增,從而減少失真。然而,當電信號不含諧振頻段時,倒相管的作用就像一個傳聲筒,傳遞出來的聲波可能會影響聲音的清晰度。
防范措施
箱體漏氣
箱體漏氣可能會削弱有用的諧振波,導致低頻聲壓下降,且漏氣量越大,低頻力度越差。此外,漏氣還會改變諧振頻率,造成諧振失調,改變原最佳耦合狀態,導致倒相管輸出減少,諧振頻率偏移,并可能造成有害聲波的傳出。為了避免這些問題,可以在開孔邊緣涂上適量的玻璃膠,確保揚聲器牢固安裝,同時保持易于拆卸。
吸聲材料
吸聲材料在音箱中具有雙重功能:一方面,它可以吸收聲波,減少反射和駐波,從而減輕對振膜的額外振動;另一方面,吸聲材料還可以調整音箱的阻尼,控制諧振的強度。對于倒相箱而言,選擇Q值約為0.4的揚聲器較佳,因為較高的Q值可能導致低頻表現不佳。裝箱后的Q值可通過吸聲材料進行微調,一般將Q值調整至0.6-0.7之間,可以獲得較好的頻響曲線和平坦的瞬態響應。需要注意的是,過多的吸聲材料可能會降低倒相孔的效率,增加箱內有害聲波的影響。
倒相管位置
倒相管的位置對其性能也有影響。盡管有些人誤以為倒相管位于前板和后板時會產生180°的相位差,但實際上無論管口朝向何處,輻射聲波都是同相的。因此,倒相管最好安裝在箱背,并盡可能遠離低音揚聲器,以避免對正面聽眾產生不必要的影響。
空盆替代
另一種常見的做法是使用空盆代替倒相管,這種方法被稱為無源輻射箱。它的原理與倒相箱相似,但在設計參數和調試方法上有差異。無源輻射箱的優勢在于能有效阻擋箱內有害聲波的傳播,從而改善音質。
箱板振動
箱板的振動不可避免,可以通過加厚板材、設置加強筋以及使用厚實的吸聲材料等方式加以緩解。在選擇箱體尺寸和材料時,尤其要注意面板的形狀和尺寸,以減少總表面積,從而降低箱板振動的程度。
多級諧振箱
通常所指的倒相箱屬于單級諧振箱,擁有單一的諧振腔。盡管倒相管的數量可以變化,但所有倒相管輸出的諧振波共享同一個諧振頻段。如果在同一音箱上設置多個倒相管,則很難實現最佳的調試狀態。如果采用串聯的方式添加一個新的諧振腔和倒相管,則形成了二級倒相箱。
參考資料 >
自動平衡倒相電路工作原理及應用.電子工程世界.2024-08-08
吸音材料在音箱中的作用及放置方式.豆丁.2024-08-08
倒相箱簡介.個人圖書館.2024-08-08