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箱体类型

开放式障板:没有箱体的音箱

· 阅读约 7 分钟

开放式障板就是把单元装在一块没有箱体的板上。振膜背面的声音不被吸收,而是自由地向后辐射。音箱向前和向后反相发声,向两侧几乎没有声音。这种辐射方式叫偶极。

开放式障板:单元只装在一块板上。左侧是前波,右侧是反相的背波。在低频,背波绕过板的边缘,与前波相互抵消。

工作原理

在高频,障板足够大,前波和背波彼此分开。在低频,背波绕过边缘与前波相互抵消。所以在由绕板路径决定的频率以下,低音以每倍频程 6 dB 的速度下降,再往下到单元谐振频率以下,则以每倍频程 18 dB 下降。

Siegfried Linkwitz 指出,偶极对房间的激励更少:侧墙接收到的声音更少,混响半径约大 1.7 倍。因此声音显得开阔,反射造成的染色也更少。代价是低音需要均衡,并且需要长冲程单元。

计算结果

开放式障板需要与其他类型不同的低音单元:Qts 高、谐振频率低。因此这里的曲线是按 15" Monacor SP-382PA(Fs 25 Hz,Qts 0.75)计算的,障板绕边路径为 33 cm。

-30-24-18-12-60620305010020030050010002000dB

总响应同一单元,无背波影响

装 15" 单元的开放式障板。不加均衡时,50 Hz 处低音比中频低 10 dB,30 Hz 处低 16 dB。点线表示背波不起作用时的同一单元。

两条曲线之间的差就是背波造成的损失。可以用均衡或在有源分频器中提升低音来补偿,这需要功率和冲程。所以偶极低音系统都用大单元,而且常常每声道两只。

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开放式障板的阻抗只有一个峰,位于单元自身的谐振频率,这里是 25 Hz 处的 29 Ω。没有箱体会移动它。

优点与缺点

  • 优点:没有会谐振的箱体,声音开阔,对房间的激励和驻波更少。立体声成像出色。
  • 缺点:不加均衡时低音弱,需要长冲程的大单元和大功率功放。音箱必须离后墙足够远,至少 1 m,否则背波会被反射回来。

适合什么单元和房间

Qts 0.6 到 1.2、谐振频率低的单元,例如 12" 到 15" 的 PA 单元或专门的偶极低音单元。适合音箱可以自由摆放的较大房间。

知名设计

  • Siegfried Linkwitz:ORION 和 PHOENIX,两只低音单元装在 H 形框架中,配有源分频器和均衡。Linkwitz 还描述了偶极模型,Loudsmith 就是以它们为基础的。
  • Martin J. King:用 15" Eminence Alpha 15A 做的平板、U 形框架和 H 形框架对比。框架能让同一只单元的调谐更低:平板上 F3 为 41 Hz,H 形框架中为 28 Hz。

在 Loudsmith 中

开放式障板是箱体类型之一。Loudsmith 按 Linkwitz 的模型计算绕过障板每条边的背波,如果单元的 Qts 对偶极来说太低,会给出提示。项目库中有 ORION-3 和 Martin J. King 的几款 H 形框架。

箱体类型系列:密闭箱 · 倒相箱 · 被动辐射器 · 非周期箱 · 传输线 · TQWT · ML-TL · 开放式障板 · 背载号角。公式见音箱箱体计算详解一文。

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