低音炮音箱的制作原理

超重低音音箱，俗稱低音炮，大多數牌號以AV功放加五只音箱與低音炮組成套餐形式推銷家庭影院產品中，低音炮已經是必不可少的配置了，實際上，設計規范、制作精湛、效果出色的低音炮．其在家庭影院系統音頻重放中的效果相當迷人．

本文擬就低音炮的設計原理做簡單的介紹，供有興趣音參考。
一般而言，從低音炮的構成來講，低音也分有源與無源二大類，所謂有源低音炮指包含功率放大器的低音炮，其中電路部分除功率放大外．通常還具有音頻頻率濾波(濾去低音以上的音頻頻率成分)，相位調整。音量調整等單元；而無源低音炮即與一般音箱無二，由單元與無源功率分頻器組成，其中分頻器是一低通濾波器而已。使其重放頻率范圍僅為超重低音音頻。下面就低音炮的-大單元音箱，功率放大分別做以介紹。

一、低音炮箱體設計原理和分類

就低音炮設計原理，可大致分三大類，即密閉式音箱、倒相式音箱以及帶通濾波式音箱

1、 密閉式音箱

顧名思義，這種音箱箱體是完全封閉的，與一般的所謂閉箱結構上一樣，見圖1
密閉式音箱的特點是結構簡單，瞬態響應比較好．即聽感深沉、清晰。不足是，在相同的體積下，與其它類型的音箱相比，其低頻下潛截止頻率要高于其他音箱，因此，如果要獲得更低的低頻下潛頻率，通常需要較大的箱體容積并選用口徑較大的喇叭單元，而且音箱的效率即靈敏度要低于其他類型音箱。
在箱體容積設計方面，有一個工程設計數據供參考．當喇叭單元的諧振頻率Fs低于50Hz時，箱體容積最好能夠大于1.4立升。Fs大于50Hz時，箱體容積最好能夠大于2立升。
閉箱在制作、調校時通常還需要在箱體內填充大量吸音棉，材料以玻璃纖維，長纖維羊毛為主，能夠改善音箱的柔順性，也可達到等效增加箱體容積的效果，理論上達40%，實用上可以按等效增加容積15%-24%進行計算，相當于減少箱體的容積。另外，填充吸音棉，也可提高音箱的效率，正確的填充量，最大可提高音箱效率達15%，吸音棉的多少通常需要通過反復試聽來決定填充量的多少，以聲音不渾濁(量偏少)，沉悶(量過多)為原則，其它類型音箱也是如此。
對于閉箱型低音炮，對單元的要求相對其它類型音箱要嚴格一些，其中希望Fs以低于40Hz為好，Qts應該在0.3-0.6，Fs/Qts≤50。除此之外單元口徑最好大于20cm ,而且屬于長沖程設討。
2、倒相式音箱
是市場上最多的一類音箱，音箱上設計有倒相管，即所謂的低音反射式設計，見圖2。

　　倒相式音箱，在單元工作于諧振頻率Fs以上錐盆位移相對較小，因而功率承受能力較高，諧振失真較小，但在諧振頻率以下，錐盆位移量大幅度增加，諧振失真增加，在相同容積與單元條件下，倒相式音箱可以獲得較閉箱更低的低頻下潛截止頻率。另外，理論上倒相式音箱的效率可以做到大于閉箱約3dB。
　　當然，倒相式音箱包括倒相管的設計、制作、調校難度要大于閉箱。倒相式音箱內部也需要填充適量的吸音棉，通常比閉箱少一些。
　　在單元選取上，Fs以低干45Hz為好，Qts應該小于0.5，而Fs/Qts取值應該在100左右為好，單元口徑應該大于17cm，為獲得較大的聲壓功率，與閉箱一樣，宜選用長沖程設計的單元。
　　3、帶通濾波式音箱
　　這種音箱比較少見，參見圖3、圖4，由圖可以看出，它是在閉箱與倒相式音箱的基礎上發展而來的.既有閉箱的設計痕跡，也有倒相式音箱的特征，其中圖3所示音箱也有稱四階帶通式音箱，圖4所示音箱可以稱之為六階帶通式音箱。

　　A、四階帶通式音箱
　　在閉箱腔內增加了一個開口腔，其中一部分工作于閉箱模式，另一部分工作于倒相式模式，因此，這種音箱既具有閉箱的優勢，也具備倒相式音箱的特點，它的效率高于純粹的閉箱，低頻下潛截止頻率與倒相式音箱相近，可以用較小口徑的單元獲得較低下潛截止頻率。另外，它的帶通頻率可以調整，因而分頻器可以簡單化，因為音箱本身就相當于自然分頻器。
　　在單元選取上，原則上與閉箱相似，但由于效率略高于閉箱，而且錐盆位移量比較小，可以使用較小口徑、短沖程的單元。