教你认识超低音音箱

随着家庭影院AV系统的普及，超低音音箱也越来越受人们的重视和大量的应用。其实不但在AV系统要应用超低音音箱，就是在普及高保真双声道行列里，也开始受到了发烧友们的重视和应用。如著名的LS3/5A，国外就有专门为它设计制作的一款超低音音箱。运用得好，它确实可以增加Hi-Fi系统整体的气氛，起到“画龙点睛”的效果。
    目前，常见的超低音音箱有两大类：一种是带有放大器相位调整的有源式超低音音箱，它除了可以接受来自前级的低频信号外，也可以从功放级直接输入，并可方便地调整分频点，所以是市场上主流。另一种是需要单独配置放大器来推动的超低音音箱，也称无源式超低音音箱，它可以根据爱好者的品味自行搭配风格不同的放大系统。

    超低音音箱可以做成密闭式，也可做成倒相式或其它类型的，现在在市面上见到的大多是这几种产品。而国外用于超低音使用的ASW音箱，由于特殊的箱体设计即使不采用分频电路，也可方便地滤除200Hz以上的成份（见图），这种音箱的低音喇叭单元是装在密闭式的箱体内，喇叭正面的发声经过类似于倒相式音箱的形式释放出来，由于箱体内放有大量的吸收中高频成份的材料，加之箱体内声路的长度与波长之间的关系，因此从放声孔释放出来的只有低频段的成份，实际上ASW音箱的喇叭单体，它并非象普通音箱一样发声是向周围直接辐射的，它只是用以在共振频率上激励倒相式音箱内的空气体积，因为倒相式音箱本身具有的特性，使之通过倒相孔所辐射出来的，低频成份失真最小。

    而美国BOSE（博士）公司所推出的“加侬炮”超低音音箱，是另一种高效率式设计，它本身也有滤除中高频成份的功能，它的原理是基于声波管共振的理论，在喇叭单体的前后由不同长度的声波管道所组成。而前后的每段发声管道都可以把它视为是一端闭塞的管道。

    当n=1/4λO 的奇数时产生共振，即n=1、3、5……时，声波管道起抑制作用，也就是说在声管的开口处与喇叭单元后面的声波呈反相位关系，这时对喇叭单元自身的共振频率fo来说，所辐射出的声音效率最低，而对于我们需要提升部分的低频来讲，如1/2λO 的整数倍频率共振时，放音管道对低频起提升作用，此时管道的开口处与喇叭单元背面呈同相位关系，因而所辐射出的低频能量也最高。这种声波管的工作特点在于对喇叭本身的共振频率fo起到抑制作用，能有效地减少失真，并使低频的下潜能力加强。对于所需要的低频范围起提升作用，它具有特性曲线平坦，效率高等优点，只要声管内的喇叭单元做少量的振动，就能获得较大能量的声波输出。

    这种“加侬炮”超低音音箱，效果虽然很好，但要想发出20Hz的频率，放音管道的长度就很长，因此，体积都十分庞大，比较适合影剧院等大场合应用。对于家庭内使用，为了减少体积，可以象迷宫式音箱一样把声管折叠起来制作，与迷宫箱不同的是：超低音喇叭单元的发声是通过前后长短不一的两个折叠管道释放出来的。

    加侬炮的业余制作自己设计制作这种超低音系统，其前后声波管道的长度可按下式计算：前声波管长度L1=c/4f0，后声波管长度L2=L1/3 式中C=声速3.44×10ªCM/S fo=喇叭单元的共振频率。以BOSE“加侬炮”为例说明计算方式已知BOSE“加侬炮”所采用的低音单元共振频率f0=30Hz,因此，L1=344/4×30=2.86m,L2=L1/3=2.86/3=0.95m,L2=0.95m,L1=2.86m。经上述简单的计算，采用前后声管折叠的迷宫式结构，可以方便地设计出家用超低音音箱及Hi-Fi音箱，体积也能控制在一定程度，不至于过大。在设计制作这种音箱中，需要注意几点：首先一定要使声波管内的截面积不可小于所应用的喇叭单元锥盆的有效面积，其次是要在完工的声波管内壁贴吸声材料，以吸收不必要的中高频频率。

    超低音音箱在工作的频率范围内，管道内的振幅极大，如音箱的刚性欠佳，极易产生杂波输出，使低频混浊不清，且对功率亦会产生损耗，有鉴于此，提议制作时要选择密度高、质量重、不易振动、有一定厚度及强度的材料来打造，并注意采用加强措施。

    以往许多文章指出：低于300Hz以下的频率已没有方向性，所以可随意用一只（3D）摆放即可。并认为：人耳不可能感受300Hz以下低频的定位来，只能体验出低频的份量，无法判别其方向。而实践证明，超低音音箱同样存在定位的问题，要想达到完美的还原，摆位也很重要。Genesis曾提议把超低音摆在左右声道右侧后方的位置，确实这种摆法在聆听管弦乐队的演奏时，有利于营造出大提琴等乐器的定位，使整体的效果更佳。而将超低音音箱安放到主声道中间退后一点的位置，能显著提高大鼓及流行曲的定位。所以说：超低音音箱的定位仍是存在的。建议最好的玩法还是用两只超低音音箱将其安放在左右主声道后方外侧，肯定会进一步的体会到超低音的定位感及美妙的效果，亦可有效的防止低频部分的定位混乱。