2019.1.26 闲扯倒相箱

少年蝙蝠侠

开口箱到底是怎么工作的？出自《扬声器系统设计手册（第七版）》

总结起来就是：

f>2fb，频响+0db

fb<f<2fb，频响+3db

f=fb，频响+0db

f<fb，频响=0db







补充内容 (2019-1-27 13:43):
修正，引用出自《扬声器设计与制作（俞锦元编著）》

少年蝙蝠侠

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2019.1.26 亥姆霍兹共振器

总结起来就是个瓶子，也是个特定频率的消音器

如何跟倒相箱联系在一起？

倒相管相当是颈部，但是没有容器

颈部筛选了特定频率的声波通过，并被加强，而其它频率的被减弱


http://www.iqiyi.com/w_19rwhhoi2l.html

https://v.qq.com/x/page/b0558ne4jfx.html?


亥姆霍兹在他1862年出版的书中描述了：“On the Sensations of Tone”，一个可以在复杂声音环境中分辨出特殊频率的装置

。现在叫亥姆霍兹共振器，包括了一个已知容积的刚性容器，形状非常接近球形，容器一端有一个细口，另外一端开了一个大

口为了让声音进来。
当共振器的‘嘴’放在耳边时，某种特殊频率的声音将被筛选出并被清楚的听到。在亥姆霍兹的书中我们能看到这样的句子：

When we "apply a resonator to the ear, most of the tones produced in the surrounding air will be considerably

damped; but if the proper tone of the resonator is sounded, it brays into the ear most powerfully…. The proper

tone of the resonator may even be sometimes heard cropping up in the whistling of the wind, the rattling of

carriage wheels, the splashing of water." 当我们“把共振器放在耳边，来自背景中的大部分的音将会显著耗散，但是如

果捕捉到了特定的音，它将把这个音以最大的强度送到耳边……。谐振器对应的恰当频率可能捕捉到风的呼啸，马车轮子的晃

动声以及水溅射时的泠泠作响。”

https://baike.baidu.com/item/亥姆霍兹共振/22717824?fr=aladdin

少年蝙蝠侠

亥姆霍兹共鸣器的原始形状是一个有细颈或小开口的容器，当受声波的作用时，颈内的空气振动，而容器内的空气对之产生恢

复力。在声波波长远大于共鸣器几何尺度的情形下，可以认为共鸣器内空气振动的动能集中于颈内空气的运动，势能仅与容器

内空气的弹性形变有关。这样，这个共鸣器是由颈内空气有效质量和容器内空气弹性组成的一维振动系统，因而对作用声波有

共振现象，共振频率是



式中f0是亥姆霍兹共鸣器的共振频率，с 是声速，S是颈或开口的截面积,d是颈或开口的直径，l是颈的长度,V是容器的容积。

在强度为一定的声波作用下,在这共振频率时，颈内空气的振动速度最大。

少年蝙蝠侠

例如：

l 0.2m

d 0.04m



l+0.8d=0.2+0.8*0.04=0.232

s  3.14*0.02*0.02=0.00128933m2



v  0.001m3


0.232*0.001=0.000232


0.00128933/0.000232=5.5574569  根号=2.3574259


c/2pi=340/2*3.14=54.14*2.3574259=127.63hz

少年蝙蝠侠

2019.1.26 2cm波浪形橡塑棉再发现

低音可以击穿橡塑棉，橡塑棉吸收部分低音，减缓声波的冲击，减少驻波，修饰音色，使声音暖、软

波浪形橡塑棉堪称音箱界的神器，非常适合倒相箱和密闭箱等使用，强烈推荐

箱体硬冷，那么出来的声音就硬冷。为什么胆声暖，因为发热。

tomer

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象楼主这种认真执著的发骚友不多了

slz

有技术的发烧友

少年蝙蝠侠

2019.1.29 资料

http://www.360doc.com/content/16/0215/21/29854944_534861692.shtml


扬声器背向辐射分量与其前向辐射分量在相位上是相反的。但背向辐射分量中比某一特定频率（最低共振频率f0b）高的成分能

经过声导管全部反转成与扬声器前向辐射分量同相，并从导管口辐射出去，故称倒相





图4～5是说明倒相音箱工作原理的特性曲线。本节中出现三种共振频率，即f0 f0c f0b ，下面说明一下这几种频率的意义：



F0是扬声器的最低共振频率，是将扬声器装在无限大障板上测得的一个参数。

F0c是将扬声器装在封闭音箱内测得的最低共振频率，它比扬声器的f0高些。

F0b是将扬声器装在倒相音箱内时测得的最低共振频率，也叫声导管的调谐频率。



图（a）是声压频率特性。如果设计得很好，则由扬声器纸盆前向辐射产生的声压和声导管前向辐射产生的声压在前向空间进行

合成，可使声压频率特性展宽到综合调谐频率f0b（图中的xc是指在f0b时的f0b/f0值）。



图（b）是扬声器纸盆前向辐射声和导管的前向辐射声的相位差随频率变化特性。可以看出，以f0b为分界点，相位反转（相位

差1800）。F0b以上，综合声压频率特性曲线急剧跌落。



图（c）是阻抗曲线。在倒相音箱的情况下，其特性是以调谐频率f0b点为谷底具有双峰值，而在无限大障板和封闭音箱的情况

下，却只有一个峰值。图中xc是频率f=f0b时f0b/f0值，约为0.7。

少年蝙蝠侠

箱体的谐振频率与扬声器单元的谐振频率接近或相等

出自《高保真音箱制作技术》

少年蝙蝠侠

总结：

1、测阻抗曲线

  调整箱体、倒相管等，使测得的阻抗曲线呈现为双峰一谷形式

  此时的波谷频率才可以称为fb，fb就是上箱后的喇叭共振频率，或称音箱调谐频率

  fb即相位转折点。例如喇叭裸测共振频率f0为30hz，fb理想频率为0.7*30=21hz

  所以看出阻抗曲线对倒相箱有多重要，倒相箱没有测阻抗曲线的都是瞎扯淡

2、倒相管的共振频率fg
   
   修正：倒相管即为亥姆霍兹共鸣器。倒相管即为大小口相同，形状圆柱体的亥姆霍兹共鸣器

   先对亥氏共振频率的计算公式做定性分析

   为了得到较低的共振频率，应加长颈的长度L，增大容器容积V，减少颈的直径D（即截面积S）

   假设公式是正确的，假设倒相管的体积即为容器的体积。即V=S*L

   例如为了得到倒相管35hz的共振频率，倒推出倒相管的长度约为1.5米，直径D为2cm

   这个可以测倒相口的频响曲线来验证，最终还是2条频响曲线的合成

   为了得到较小的倒相管共振频率fg，加长倒相管长度是必然的，具体多少待验证

风再起时

少年蝙蝠侠 发表于 2019-1-27 14:14
箱体的谐振频率与扬声器单元的谐振频率接近或相等

出自《高保真音箱制作技术》

后面这句话其实不完全对
封闭音箱对扬声器的要求更高

少年蝙蝠侠

补充内容 (2019-1-28 13:32):
这其实是个密闭箱，正、反面声波在倒相管中间位置相互抵消

少年蝙蝠侠

倒相箱应该是不止增加3db，如果只增加3db那还搞个毛。如果能增加30db还差不多可以搞一下

一个管子增加3db，4个管子增加12db

箱体外倒相管用pvc软管替代，可以延伸非常长

少年蝙蝠侠

2019.1.28 倒相箱工作原理

喇叭声波分为背面声波和正面声波


1、背面声波

   背面声波通过倒相管后，后方无容器，直接进入房间，无阻力

   所以背面声波基本是无损通过


2、正面声波

   正面声波通过倒相管后，后方有容器，<容器内空气>对<颈内空气振动>产生恢复力

   此时的箱体即是一个标准的亥姆霍兹消音器
   
   所以正面声波通过倒相管后，在亥姆霍兹共振频率处的频响被大幅削减了

   参考视频  http://www.iqiyi.com/w_19rwhhoi2l.html

   亥姆霍兹共振频率即倒相管调谐频率fg

   因为喇叭振动很快，所以认定容器的体积是固定的（这点非常重要）

   容器的体积v=箱体内部体积-倒相管体积-喇叭体积，即容器体积为箱内空气体积


3、倒相管声波

   背面声波和正面声波在倒相管内口附近相遇，因相位相反，相互抵消后剩一波峰

   此波峰再经过倒相管，被小幅放大，然后辐射到房间，和喇叭正面声波叠加


4、具体实施

   倒相管尽量靠近低音喇叭，并加长倒相管L，使正、反面声波到倒相管内口的距离相同

   即正、反面声波在倒相管内口发生干涉   

   适当增加倒相管长度L，以压低倒相管调谐频率fg

   倒相管直径D应尽量大，以加大背面声波的通过量，提升最终合成的低音强度

   倒相管直径D加大后，会抬升倒相管调谐频率fg，此时更需加大箱体体积V，以压低fg

   箱体体积V应尽量大，以压低倒相管调谐频率fg

少年蝙蝠侠

亥姆霍兹消音器（消除某一特定频率）：