教你認識超低音音箱

    隨著家庭影院AV系統(tǒng)的普及，超低音音箱也越來越受人們的重視和大量的應用。其實不但在AV系統(tǒng)要應用超低音音箱，就是在普及高保真雙聲道行列里，也開始受到了發(fā)燒友們的重視和應用。如著名的LS3/5A，國外就有專門為它設計制作的一款超低音音箱。運用得好，它確實可以增加Hi-Fi系統(tǒng)整體的氣氛，起到“畫龍點睛”的效果。
    目前，常見的超低音音箱有兩大類：一種是帶有放大器相位調整的有源式超低音音箱，它除了可以接受來自前級的低頻信號外，也可以從功放級直接輸入，并可方便地調整分頻點，所以是市場上主流。另一種是需要單獨配置放大器來推動的超低音音箱，也稱無源式超低音音箱，它可以根據(jù)愛好者的品味自行搭配風格不同的放大系統(tǒng)。

    超低音音箱可以做成密閉式，也可做成倒相式或其它類型的，現(xiàn)在在市面上見到的大多是這幾種產品。而國外用于超低音使用的ASW音箱，由于特殊的箱體設計即使不采用分頻電路，也可方便地濾除200Hz以上的成份（見圖），這種音箱的低音喇叭單元是裝在密閉式的箱體內，喇叭正面的發(fā)聲經(jīng)過類似于倒相式音箱的形式釋放出來，由于箱體內放有大量的吸收中高頻成份的材料，加之箱體內聲路的長度與波長之間的關系，因此從放聲孔釋放出來的只有低頻段的成份，實際上ASW音箱的喇叭單體，它并非象普通音箱一樣發(fā)聲是向周圍直接輻射的，它只是用以在共振頻率上激勵倒相式音箱內的空氣體積，因為倒相式音箱本身具有的特性，使之通過倒相孔所輻射出來的，低頻成份失真最小。

    而美國BOSE（博士）公司所推出的“加儂炮”超低音音箱，是另一種高效率式設計，它本身也有濾除中高頻成份的功能，它的原理是基于聲波管共振的理論，在喇叭單體的前后由不同長度的聲波管道所組成。而前后的每段發(fā)聲管道都可以把它視為是一端閉塞的管道。

    當n=1/4λO 的奇數(shù)時產生共振，即n=1、3、5……時，聲波管道起抑制作用，也就是說在聲管的開口處與喇叭單元后面的聲波呈反相位關系，這時對喇叭單元自身的共振頻率fo來說，所輻射出的聲音效率最低，而對于我們需要提升部分的低頻來講，如1/2λO 的整數(shù)倍頻率共振時，放音管道對低頻起提升作用，此時管道的開口處與喇叭單元背面呈同相位關系，因而所輻射出的低頻能量也最高。這種聲波管的工作特點在于對喇叭本身的共振頻率fo起到抑制作用，能有效地減少失真，并使低頻的下潛能力加強。對于所需要的低頻范圍起提升作用，它具有特性曲線平坦，效率高等優(yōu)點，只要聲管內的喇叭單元做少量的振動，就能獲得較大能量的聲波輸出。

    這種“加儂炮”超低音音箱，效果雖然很好，但要想發(fā)出20Hz的頻率，放音管道的長度就很長，因此，體積都十分龐大，比較適合影劇院等大場合應用。對于家庭內使用，為了減少體積，可以象迷宮式音箱一樣把聲管折疊起來制作，與迷宮箱不同的是：超低音喇叭單元的發(fā)聲是通過前后長短不一的兩個折疊管道釋放出來的。

    加儂炮的業(yè)余制作自己設計制作這種超低音系統(tǒng)，其前后聲波管道的長度可按下式計算：前聲波管長度L1=c/4f0，后聲波管長度L2=L1/3 式中C=聲速3.44×10ªCM/S fo=喇叭單元的共振頻率。以BOSE“加儂炮”為例說明計算方式已知BOSE“加儂炮”所采用的低音單元共振頻率f0=30Hz,因此，L1=344/4×30=2.86m,L2=L1/3=2.86/3=0.95m,L2=0.95m,L1=2.86m。經(jīng)上述簡單的計算，采用前后聲管折疊的迷宮式結構，可以方便地設計出家用超低音音箱及Hi-Fi音箱，體積也能控制在一定程度，不至于過大。在設計制作這種音箱中，需要注意幾點：首先一定要使聲波管內的截面積不可小于所應用的喇叭單元錐盆的有效面積，其次是要在完工的聲波管內壁貼吸聲材料，以吸收不必要的中高頻頻率。

    超低音音箱在工作的頻率范圍內，管道內的振幅極大，如音箱的剛性欠佳，極易產生雜波輸出，使低頻混濁不清，且對功率亦會產生損耗，有鑒于此，提議制作時要選擇密度高、質量重、不易振動、有一定厚度及強度的材料來打造，并注意采用加強措施。

    以往許多文章指出：低于300Hz以下的頻率已沒有方向性，所以可隨意用一只（3D）擺放即可。并認為：人耳不可能感受300Hz以下低頻的定位來，只能體驗出低頻的份量，無法判別其方向。而實踐證明，超低音音箱同樣存在定位的問題，要想達到完美的還原，擺位也很重要。Genesis曾提議把超低音擺在左右聲道右側后方的位置，確實這種擺法在聆聽管弦樂隊的演奏時，有利于營造出大提琴等樂器的定位，使整體的效果更佳。而將超低音音箱安放到主聲道中間退后一點的位置，能顯著提高大鼓及流行曲的定位。所以說：超低音音箱的定位仍是存在的。建議最好的玩法還是用兩只超低音音箱將其安放在左右主聲道后方外側，肯定會進一步的體會到超低音的定位感及美妙的效果，亦可有效的防止低頻部分的定位混亂。