音箱調(diào)試注意事項

對于音響愛好者來說，按照自己不同的聽音環(huán)境和使用要求自制一對音箱確實是一件樂事。然而，不少業(yè)余音響愛好者常常注重揚聲器單元的選擇和箱體的制作，以為只要有性能優(yōu)良的揚聲器單元和制作精良的音箱就能獲得出色的音響效果，而對整只音箱制成后的調(diào)試工作缺乏必要的重視。揚聲器單元的性能和箱體的制作質(zhì)量對于音箱來說固然十分重要。然而, 要獲得理想的音響效果單靠幾只性能優(yōu)良的揚聲器單元和制作精良的箱體是不夠的，一對音箱的重放性能指標在很大程度上還取決于音箱調(diào)試的正確與否。目前市場上各種揚聲器單元琳瑯滿目，可供選擇的音箱套件也不少，只要選配和調(diào)試正確，用這些套件或揚聲器單元完全可以制作出滿意的音箱。但是，由于各種型號揚聲器單元、分頻器的性能指標往往有很大的差異、即使同一型號的揚聲器單元和分頻器, 這些產(chǎn)品的性能指標也會存在一定的離散性。完全按照揚聲器生產(chǎn)廠家提供的音箱制作資料，雖然也能使制作出來的音箱具有一定的性能指標，但往往無法充分發(fā)揮這些單元應(yīng)有的技術(shù)性能，從而使整只音箱未能達到最佳的工作狀態(tài)。由于種種原因，不少音響愛好者用這些揚聲器單元和套件制作音箱時，常常會遇到一些在制作資料上不可能逐一介紹的問題，從而給音箱的制作帶來一些困難。

前面我們分別對揚聲器單元、分頻網(wǎng)絡(luò)和音箱作了比較詳細的講述，并對不同形式的揚聲器分頻網(wǎng)絡(luò)以及音箱的設(shè)計和制作作了一些簡單的介紹。運用這些方法我們確實已經(jīng)可以按照自己的使用要求設(shè)計制作出所需的音箱。將揚聲器單元、分頻網(wǎng)絡(luò)按規(guī)定的方法連接起來并裝入箱體。只要所用的揚聲器單元和分頻網(wǎng)絡(luò)沒有問題,那么裝配好的音箱就一定能響。但坦率地說，在大多數(shù)情況下裝配好的音箱只是在發(fā)聲，并沒有達到使用這些揚聲器單元和分頻網(wǎng)絡(luò)能夠達到的性能指標。音響愛好者在動手制作音箱前確實曾經(jīng)用一些計算公式進行了計算，而這些分頻網(wǎng)絡(luò)和音箱體的計算公式確實也有它們一定的精確性。造成音箱無法達到設(shè)計指標值有兩方面的原因，其中最主要的原因是揚聲器單元參數(shù)的影響。由于揚聲器生產(chǎn)廠家對每一種具體型號的揚聲器單元均實行大規(guī)模的批量生產(chǎn)，無論是各種揚聲器零部件的生產(chǎn)還是揚聲器單元的裝配,，目前國內(nèi)在很大程度上仍主要依靠手工生產(chǎn),因此生產(chǎn)環(huán)境、操作工人的操作技巧、勞動情緒等多種人為因素都會在一定程度上影響這些產(chǎn)品的質(zhì)量，造成零部件和整只揚聲器單元參數(shù)的不一致。在零部件和整個揚聲器的生產(chǎn)未實現(xiàn)全自動化的情況下，這種情況是普遍存在的，當然加強生產(chǎn)過程中的品質(zhì)控制可以使產(chǎn)品參數(shù)的離散性降到最低水平。另一種原因是實際制作時箱體的內(nèi)容積與理論計算值的偏差，產(chǎn)生這種偏差的原因是箱體內(nèi)一般都放置吸聲材料，這些吸聲材料和安裝在箱體中的揚聲器單元、分頻網(wǎng)絡(luò)都會影響箱體的實際容積。因此，音箱在裝配完畢后必須進行綜合調(diào)試，這種調(diào)試不是件可有可無的事情，而是一項必須進行的工作。

密閉式音箱的調(diào)試

密閉式音箱的調(diào)試主要是指音箱低頻響應(yīng)的調(diào)試，在業(yè)余制作條件下調(diào)試密閉式音箱的低頻響應(yīng)通常應(yīng)首先測出封閉式音箱的阻抗特性曲線，然后再根據(jù)測得的阻抗特性曲線對音箱進行必要的調(diào)整。

1.測繪音箱的阻抗特性曲線

測繪音箱的阻抗特性曲線可以用圖1所示的恒流法測量揚聲器單元額定阻抗的方法進行測量。為了滿足信號源為恒流源的測量要求，音頻信號發(fā)生器的輸出端要串接一只阻值至少大于或等于被測揚聲器額定阻抗值10倍的大電阻R。調(diào)節(jié)音頻信號發(fā)生器的輸出幅度使音箱得到0.1W左右的功率，在20~500Hz頻率范圍內(nèi)選擇一些頻率點，如20Hz、50Hz、100Hz……等,用音頻信號發(fā)生器將這些頻率的音頻信號輸人音箱,讀出并聯(lián)在被測音箱兩端毫伏表的電壓值讀數(shù)，在保持音頻信號發(fā)生器信號頻率和輸出電壓不變的前提下，記下毫伏表上的電壓值，用無感電阻箱替代被測音箱，反復調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使毫伏表上的電壓值恢復至原來的電壓值，這時電阻箱的電阻值即為被測音箱在該頻率點的阻抗值。如果手頭缺乏無感電阻箱、也可以用小阻值電阻串并聯(lián)后替代電阻箱、但測量誤差會因此而增加。將音頻信號發(fā)生器的輸出頻率選擇在下一個頻率點,用同樣方法測得音箱在該頻率點的阻抗值,依次測出音箱在所有選定頻率點的阻抗值。根據(jù)不同頻率點測得的阻抗值，用描點法即可描繪出音箱在20~500Hz頻率范圍內(nèi)的阻抗特性曲線。選取的頻率點越多，顯然測得的阻抗特性曲線就越準確。封閉式音箱的阻抗特性曲線與第一部分中所介紹的揚聲器單元的阻抗特性曲線相同，它有一個阻抗峰, 這個阻抗峰所對應(yīng)的頻率就是我們所求的封閉式音箱的系統(tǒng)諧振頻率。

圖1 用恒流法測量揚聲器單元的額定阻抗

2.調(diào)整音箱的系統(tǒng)諧振頻率foc

將用上述方法測得的音箱系統(tǒng)諧振頻率與音箱系統(tǒng)諧振頻率的設(shè)計值相比，若測得的實際音箱系統(tǒng)諧振頻率低于設(shè)計的系統(tǒng)諧振頻率foc，說明音箱的實際低頻響應(yīng)比較理想。這時音箱的實測頻響特性曲線在foc以上應(yīng)呈平坦形狀，foc處的聲壓級一般應(yīng)比曲線平坦處的聲壓級下降3dB。只要箱體容積允許可以不必再作調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)測得的音箱系統(tǒng)諧振頻率比我們預(yù)定的設(shè)計值高,這時音箱的頻響特性曲線在fo~2fo的頻段內(nèi)會出現(xiàn)一個向上的尖峰, 表明音箱的箱體容積過小，應(yīng)適應(yīng)增加箱體的內(nèi)容積。如果受客觀條件限制箱體容積無法再增加,可以在封閉式音箱的箱體內(nèi)填充吸聲材料，擴大箱體的有效容積; 或適當增加箱體內(nèi)吸聲材料的數(shù)量，使音箱的系統(tǒng)諧振頻率下降到設(shè)計值。

3.調(diào)整音箱的品質(zhì)因數(shù)

音箱阻抗特性曲線上阻抗峰的尖銳程度決定音箱的品質(zhì)因數(shù)Qo阻抗峰越尖銳, 說明音箱的Q值越高。封閉式音箱的Q值大小對音箱的音色有很大的影響。將音箱的Q值調(diào)整得高些可以使低音聽起來感覺比較豐滿，但這時音箱低頻段的非線性失真會增大,使音箱的瞬態(tài)響應(yīng)變差，影響中頻段聲音的亮度，使聲音發(fā)渾。

封閉式音箱的Q值可以用圖1測試揚聲器單元Qo值的方法求得。在計算音箱的品質(zhì)因數(shù)值前首先應(yīng)測出音箱的直流電阻值。值得注意的是這時測得的揚聲器的直流電阻值不等于揚聲器單元的音圈直流電阻Ro，它應(yīng)該是揚聲器單元的音圈直流電阻、分頻網(wǎng)絡(luò)中電感線圈的直流電阻和導線電阻的總和。它的阻值可以用萬用表的電阻檔直接測出，最好使用精度較高的數(shù)字式萬用表。按圖1所示的方法接上音箱，調(diào)節(jié)音頻信號發(fā)生器的頻率旋鈕，使輸出頻率從20Hz開始上升，這時電子毫伏表上的指針也開始上升。仔細觀察電子毫伏表上的指針，當指針上升到最大值后即將開始下降時停止改變信號發(fā)生器的輸出頻率，讀出這時信號發(fā)生器的輸出信號頻率，必要時可用數(shù)字式頻率計觀察，并記下電子毫伏表上的電壓值，這時測得的頻率值即為封閉式音箱的系統(tǒng)諧振頻率foc。將信號發(fā)生器輸出信號的頻率和幅度保持不變, 用無感電阻箱替代音箱, 逐檔仔細調(diào)節(jié)無感電阻箱的阻值, 使電子毫伏表上的電壓讀數(shù)恢復到原來的數(shù)值,這時無感電阻箱的阻值即為音箱的最大阻抗值。重新接上音箱，核對音箱的諧振頻率和毫伏表上的電壓讀數(shù)有否漂移，若發(fā)生變化應(yīng)重新測量。緩慢地降低音頻信號發(fā)生器的輸出頻率，觀察電子毫伏表的讀數(shù)，當電壓值下降到原來電壓的0.707倍時，準確地讀出這時音頻信號發(fā)生器的輸出信號頻率;這個頻率點即為我們所需的f1值。將信號發(fā)生器的輸出信號頻率緩慢上升，當電子毫伏表上的電壓重新達到最大值后即開始下降，當電壓下降到原來最大值的0.707倍時，準確地讀出這時音頻信號發(fā)生器的輸出信號頻率，這個頻率點即為f2值。將測得的這些數(shù)值代入圖2公式即可求出封閉式音箱的品質(zhì)因數(shù)。若計算出的音箱Q值較大，則應(yīng)增加箱體內(nèi)的吸聲材料或換用吸聲系數(shù)大的吸聲材料; 若Q值較小，則適當減少箱體內(nèi)的吸聲材料。

 

4.音箱頻響特性的調(diào)整

目前我們對音箱性能的評價除了主觀聽音評價外, 在很大程度上還依靠客觀儀器測試,音箱的頻響特性曲線能在一定程度上反映整個音箱的重放性能，由于這個原因，音箱頻響特性曲線的調(diào)整是音箱調(diào)試工作的重要部分。

國家標準GB7313《高保真揚聲器系統(tǒng)最低性能要求及測量方法》對音箱的最低頻響要求有如下規(guī)定: 在50~12500Hz頻率范圍內(nèi)，音箱頻響特性曲線的不均勻度應(yīng)符合圖3所示的誤差范圍，將音箱頻響特性曲線上平均聲壓級所對應(yīng)的dB線與圖中0dB線重合,這時音箱頻響特性曲線必須在圖中上下兩根直線之間的范圍內(nèi)，即頻響曲線的最高點不得比平均聲壓級高出4dB,最低點不得比平均聲壓級低8dB。倘若音箱的實際頻響范圍超出 50~12500Hz，聲壓級的誤差范圍仍為十4dB 和-8dB。

 

圖3  高保真音箱對頻響特性的最低要求

利用音箱阻抗特性曲線對音箱進行調(diào)試的方法雖然比較簡單，但它通常只能對音箱的低頻響應(yīng)作適當調(diào)整、有一定的局限性。目前更直接、更有效的方法是利用音箱的頻響特性曲線進行調(diào)試。測量音箱的頻響特性曲線需要專門的消聲室和測量設(shè)備，這在業(yè)余條件下一般是很難辦到的，因此，在缺乏測試條件的情況下、音箱的頻響特性只能憑經(jīng)驗用耳朵進行調(diào)整。音箱的頻響特性直接影響音箱的音質(zhì)，影響音箱頻響特性的因素很多，揚聲器單元本身的頻響特性、分頻器的分頻頻率和相位特性、揚聲器單元在箱體表面的分布位置和箱體的結(jié)構(gòu)和制作質(zhì)量等都會影響整個音箱的頻響特性。

(4.1)消除揚聲器單元本身頻響曲線上的峰谷點

揚聲器單元的頻響特性會在很大程度上影響音箱的頻響特性，受多種條件的限制，我們在購買揚聲器單元時幾乎無法對所購揚聲器單元的頻響曲線有確切的了解。即使揚聲器生產(chǎn)廠家提供同型號揚聲器單元的實測頻響曲線，由于揚聲器單元(尤其是一部分國產(chǎn)揚聲器單元)在技術(shù)參數(shù)上存在較大的離散性，廠方提供的某單元的頻響曲線只能在一定程度上反映該型號揚聲器單元的技術(shù)特性, 因此這就給許多音響愛好者的音箱業(yè)余調(diào)試增添了一些困難揚聲器單元技術(shù)參數(shù)的離散性除了反映在諧振頻率、品質(zhì)因數(shù)等方面的差異外，還反映在頻響特性曲線上的差異，即頻響曲線上的峰谷點在頻率位置、寬度和大小的差異。揚聲器單元頻響曲線上的峰谷點，在可能的情況下，我們應(yīng)盡量通過選擇合適的分頻頻率將這些明顯的峰谷點排斥在工作頻段之外。但有時我們無法將這些峰谷點排斥在工作頻段外，這時我們可以使用LC串聯(lián)或并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來消除這些峰谷點。無論是LC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還是并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它都是一個特定的諧振頻率f，這個f值的大小可以由下式確定:

式中L是網(wǎng)絡(luò)中電感線圈的電感量, 單位H; C是網(wǎng)絡(luò)中電容器的容量, 單位F。對于LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來說，諧振時LC網(wǎng)絡(luò)在諧振頻率附近呈現(xiàn)高阻抗,信號受到很大的衰減。圖4就是LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對信號的衰減特性，以諧振頻率點f為中心的信號受到衰減，如果我們將LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率準確地選擇在揚聲器單元頻響曲線上峰點的中心頻率，只要適當調(diào)節(jié)電阻R的阻值，就能使LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)頻響特性曲線上的凹谷正好與揚聲器單元頻響特性曲線上的峰相互抵消，從而消除揚聲器單元頻響曲線上的峰，使整個音箱的頻響曲線變得平坦。同樣道理，LC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)諧振時在諧振頻率附近呈現(xiàn)低阻抗，利用LC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的這個特性又可以用來消除揚聲器單元頻響曲線上的某些谷點。

圖4  LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)對電信號的衰減特性

如果我們發(fā)現(xiàn)所用的揚聲器單元在某個頻率點有一個較明顯的峰, 只要我們能確切知道該峰值的準確頻率，就可以設(shè)計一個LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將這個峰吸收。當然, 這個峰的確切頻率位置通常只能在實測的揚聲器單元頻響曲線上確定，在業(yè)余條件下憑耳朵很難找出它所處的確切頻率位置。LC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)用來消除揚聲器單元頻響曲線上峰點的實際電路如圖5所示，它由電感線圈L、電容器C和電阻器R這三種元器件組成。

圖5 用來消除揚聲器頻響曲線上峰點的LC 吸收電路

圖中電感線圈L和電容器C用來產(chǎn)生一個中心頻率為f的谷點，電阻R用來改變IC網(wǎng)絡(luò)的Q值。LC網(wǎng)絡(luò)中的Q值是一個由電感、電容C和電阻R這三個參數(shù)共同決定的，電阻可以改變谷點的深度，阻值越大, 網(wǎng)絡(luò)形成的谷點就越深對峰的吸收就越厲害。LC網(wǎng)絡(luò)的Q值可以由下式確定:

(4.2)消除箱體制作不合理對頻響特性的影響

我們在測量音箱的頻響特性時有時會在頻響特性上看到一些變化劇烈的峰谷，這些峰谷點在揚聲器單元的頻響曲線上是沒有的。如果這些峰谷點不是出現(xiàn)在兩個揚聲器單元的分頻點附近，很有可能這些峰谷點就是由于箱體在設(shè)計制作過程中存在某些缺陷而產(chǎn)生的、造成這種缺陷一般有三種原因: 箱體外形或長、寬、高尺寸比不合理，揚聲器單元在箱體表面分布不合理和箱體泄漏。

目前的音箱大都采用長方體的形狀, 音箱工作時音箱的面板和箱角都會反射一部分聲波這些反射的聲波與揚聲器單元錐盆輻射的聲波會相互干涉，從而在音箱的頻響特性曲線上出現(xiàn)峰谷，這就是音箱的衍射現(xiàn)象。音箱的箱越尖銳，音箱箱體表面越光滑,箱體表面聲波的反射就越厲害，反射聲波對音箱頻響曲線的影響就越大。因此，為了盡量減輕箱體長面反射的聲波對音箱頻響特性曲線的影響，可以將箱體面板與邊框之間的棱角進行倒角或做成圓角，也可以在音箱的箱體正面鋪設(shè)一些吸聲材料。我們看到有些進口或國產(chǎn)音箱在箱體正面鋪有一層絨布、毛氈之類的吸聲材料，其目的就是吸收一部分聲波，減輕反射聲波對揚聲器頻響特性曲線的影響。減小箱體表面聲反射的另一種行之有效的辦法是盡量減小音箱箱體正面的寬度，這也是目前大多數(shù)音箱采用瘦長型箱體的一個原因。

箱體體積及其長、寬、高尺寸比不合理也會在一定程度上影響音箱的頻響特性，但這種影響主要表現(xiàn)在300Hz以下的低頻段，而對音箱的中、高頻頻響特性影響不大。箱體體積大小對音箱頻響特性的影響主要表現(xiàn)在諧振頻率附近頻響曲線的平直程度和低頻起始頻率的衰減斜率。箱體體積過大時可以用在箱體內(nèi)灌沙、放入相應(yīng)體積的木塊等方法來解決，但如果箱體體積過小，就只能靠增加吸聲材料或換用吸聲系數(shù)更大的吸聲材料的方法加以調(diào)整，但這種方法只有在箱體密封性能良好的前提下方才有效，它的調(diào)整范圍也十分有限。音箱通常使用兩個或兩個以上揚聲器單元，這些不同的揚聲器單元在箱體表面組成一個共同的發(fā)聲面，它們在音箱箱體面板上的位置關(guān)系常常會影響整只音箱的總體頻響特性。經(jīng)驗表明，當?shù)皖l揚聲器單元正好位于音箱面板的幾何中心時，音箱的頻響特性曲線就會出現(xiàn)顯著的峰谷點。由于目前音箱的箱體寬度基本上僅略大于低頻揚聲器的口徑，因此，通常我們只能將揚聲器單元在音箱的高度上偏離箱體的幾何中心。

(4.3)調(diào)整揚聲器單元與分頻網(wǎng)絡(luò)連接時的正負極性

各種音箱分頻網(wǎng)絡(luò)中均使用數(shù)量不等的電感線圈和電容器，這些電抗元件必然會使電信號通過這些電抗元件時產(chǎn)生不同程度的相位移。我們知道，音箱中的高、低頻揚聲器單元通常都與分頻網(wǎng)絡(luò)中的電容器和電感線圈串聯(lián)，這些電抗元件會使電信號產(chǎn)生一定的相移，使高頻揚聲器和低頻揚聲器輻射出的聲波在它們的分頻點附近出現(xiàn)相位差。高頻揚聲器和低頻揚聲器輻射出的聲波在某些頻率點還將出現(xiàn)疊加或抵消現(xiàn)象，從而在音箱的頻響特性曲線上出現(xiàn)峰谷點。

我們在前面介紹揚聲器分頻網(wǎng)絡(luò)時曾經(jīng)講過，在不同階數(shù)的分頻網(wǎng)絡(luò)中，為了補償分頻網(wǎng)絡(luò)中這些電抗元件對電信號產(chǎn)生的相位移，我們常常需要將音箱中某些揚聲器單元的正負極反接。經(jīng)驗表明，由于這些電抗元件特別是電容器的參數(shù)常常有較大的離散性，我們對分頻網(wǎng)絡(luò)與揚聲器單元之間的連接方法不能一概而論，即有時我們無法確定使用某種分頻網(wǎng)絡(luò)時哪個揚聲器單元的極性需要反接。有時同一型號的分頻網(wǎng)絡(luò)使用在不同形狀的音箱中往往會有截然不同的接法，因此，這些揚聲器單元的極性是否需要反接常常只能在調(diào)整音箱頻響特性的過程中才能最后確定。雖然揚聲器單元極性的反接與否僅一線之差，但它確實會使整只音箱的頻響特性發(fā)生很大的變化。

圖6  揚聲器單元的極性對音箱頻響特性曲線的影響

圖6是用B&K2012音頻分析儀在非消聲室條件下測得的銀笛YX10-9F二分頻音箱的頻響特性曲線, 該音箱FQ-15分頻器的分頻頻率為3500Hz, 當?shù)皖l單元和高頻單元的極性全部正接(即低頻單元、高頻單元的正極分別與分頻器低頻、高頻的輸出正極連接)時，音箱的頻響特性曲線相當平坦; 但當我們在同等測試條件下將高頻單元的極性反接，即將高頻揚聲器的正極與分頻器高頻輸出的負極連接時，音箱的頻響特性曲線立即在分頻點附近(頻響曲線上標有*標記處)出現(xiàn)了一個很深很寬的谷。

(4.4)調(diào)整分頻網(wǎng)絡(luò)的階數(shù)或分頻頻率

有時音箱頻響特性曲線在兩只揚聲器的分頻點附近會出現(xiàn)一個凸峰或凹谷。如果用剛才介紹的改變揚聲器單元連接極性的方法不能解決問題，這時可適當改變原來分頻網(wǎng)絡(luò)的階數(shù)或分頻頻率，有時或許能消除這些峰谷點。

不同階數(shù)的分頻網(wǎng)絡(luò)有不同的衰減斜率, 分頻網(wǎng)絡(luò)的階數(shù)越高，它對分頻點以外信號的衰減越厲害。由于音箱分頻頻率附近的頻響特性由兩只揚聲器輻射的聲壓共同決定,因此，如果我們改變其中某個揚聲器單元在分頻點附近輻射的聲壓,就有可能消除頻響特性曲線該部位的峰谷點。改變揚聲器單元在分頻點附近的輻射聲壓有兩種方法: 一種是改變其中某個揚聲器分頻網(wǎng)絡(luò)的衰減斜率，使該揚聲器單元在分頻點以外聲壓的衰減程度發(fā)生變化，這種方法有時能消除音箱頻響特性曲線上分頻點附近的這些峰谷點。另一種方法是適當改變某只揚聲器單元的分頻頻率，使該揚聲器單元在原分頻點處的輻射聲壓發(fā)生變化，使兩只揚聲器單元在原分頻頻率處的共同輸出聲壓發(fā)生變化。

倒相式音箱的調(diào)試

倒相式音箱作為一個系統(tǒng)，它是由揚聲器單元與箱體、倒相管與箱體和分頻網(wǎng)絡(luò)三個子系統(tǒng)組成，由計算公式求得的箱體參數(shù)和分頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與實際的最佳參數(shù)之間常常存在較大的差異。這種差異大都在整個倒相式音箱制作完成后通過調(diào)試的手段加以消除。調(diào)試的原則就是將倒相式音箱的諧振頻率調(diào)整到最合適的頻率點，使音箱的低頻響應(yīng)平坦，調(diào)整音箱的系統(tǒng)品質(zhì)因數(shù)，使音箱的低音深沉，聽起來既不干澀，又不混濁；調(diào)整分頻網(wǎng)絡(luò)的分頻點和相位特性，使音箱各頻段的聲壓均勻，頻率響應(yīng)曲線平坦。

1. 箱體內(nèi)容積的調(diào)整

倒相式音箱的低頻響應(yīng)取決于兩個因素: 即低頻揚聲器和倒相管的低頻輻射特性。我們知道，低頻揚聲器裝入箱體后它的諧振頻率必然要升高。低頻揚聲器的低頻輻射特性與揚聲器的諧振頻率有關(guān)，而諧振頻率升高的程度取決于音箱的箱體容積。箱體容積越大，揚聲器裝人箱體后諧振頻率升高的幅度就越小。而倒相管的低頻輻射特性則與倒相管的口徑、長度以及箱體的容積有關(guān)，因此、倒相式音箱的箱體容積對整個音箱的低頻重放特性有很大的影響，我們必須對倒相式音箱的箱體容積進行必要的調(diào)整。倒相式音箱箱體容積大小是否合適通?？梢詮囊粝涞念l響特性曲線或阻抗特性曲線上加以確定。倘若箱體容積過大，箱體的諧振頻率很低，從音箱的頻響特性曲線上看曲線低頻端的起始頻率很低，且曲線在低頻端上升十分緩慢，這時音箱的低頻輸出聲壓級很小，低音起來顯得有氣無力; 倘若箱體容積過小，箱體的諧振頻率過高，這時音箱頻響特性曲線低頻起始頻率升高、在頻響曲線的低頻端會出現(xiàn)一個尖峰，這時低頻輸出聲壓級雖然較高，但由于低頻起始頻率偏高，聽起來低音又會顯得不夠豐滿。

為了便于調(diào)整，我們在設(shè)計制作音箱體時通常將箱體容積適當取得大一些，當發(fā)現(xiàn)箱體容積過大時，可以通過在箱體內(nèi)部灌沙或放置木塊的方法減小箱體的實際容積。當然、箱體的容量也不能放得過大，否則既提高了箱體制作成本又增加了占地面積。

2.倒相管的調(diào)整

倒相管的調(diào)整包括倒相管口徑和長度的調(diào)整，調(diào)整倒相管的一般步驟是首先將倒相式音箱的諧振頻率(有時也稱倒相管諧振頻率)f0調(diào)整到設(shè)計值，然后再根據(jù)實際音箱的低頻響應(yīng)曲線對音箱的諧振頻率作適當?shù)男拚?/p>

倒相式音箱的諧振頻率fo對音箱的低頻響應(yīng)有相當大的影響, 為了使音箱達到設(shè)計的低頻響應(yīng)指標，音箱制作完成后必須對音箱的諧振頻率進行調(diào)整。在著手調(diào)整音箱的諧振頻率之前必須首先確定音箱的實際諧振頻率，為此、我們可以用圖7所介紹的揚聲器單元阻抗特性的測試方法測出音箱的阻抗特性曲線。

圖7 用恒流法測量揚聲器單元的阻抗特性

典型的倒相式音箱阻抗特性曲線通常如圖8所示，曲線的低頻端是一個雙駝峰。這兩個峰之間最小阻抗值所對應(yīng)的頻率即為我們設(shè)計倒相式音箱所選擇的音箱的諧振頻率，它的阻抗值通常應(yīng)等于所用揚聲器單元的額定阻抗值，為了提高測試精度, 測試時先暫時不要在箱體內(nèi)放置吸聲材料,低頻揚聲器單元前0.5m處不能有反射物。

圖8  典型倒相式音箱的阻抗特性曲線

只要箱體計算正確，制作基本正常、測得的倒相式音箱的阻抗特性曲線一般都有兩個明顯的阻抗峰。這兩個阻抗峰的峰值大小應(yīng)基本相等且不過于尖銳，這兩個阻抗峰之間的峰谷所對應(yīng)的頻率就是倒相式音箱的系統(tǒng)諧振頻率。這兩個阻抗峰的高度、即曲線的尖銳程度與箱體結(jié)構(gòu)、箱體內(nèi)吸聲材料的數(shù)量、吸聲系數(shù)等有關(guān)，雙駝峰過于尖銳說明箱體的Q值太高。如果箱體的低頻響應(yīng)是以四階巴特沃斯響應(yīng)設(shè)計的,那么這兩個峰的距離應(yīng)比較接近, 峰值的大小也大致相等; 如果箱體的低頻響應(yīng)是以四階契比雪夫或準三階巴特沃斯響應(yīng)設(shè)計的, 那么這兩個峰之間的距離會相應(yīng)大些，峰值也可能變得大小不等，但不管怎樣曲線上的雙駝峰都比較明顯。如果測得的音箱阻抗曲線不出現(xiàn)雙駝峰、或者只出現(xiàn)一個峰，則應(yīng)檢查在箱體設(shè)計或制作過程中是否有什么差錯, 最好再重新測試一下所用低頻揚聲器單元的技術(shù)參數(shù)低頻揚聲器單元的技術(shù)參數(shù)與設(shè)計參考值偏離過大常常是造成不出現(xiàn)雙駝峰的原因，這時就不得不重新對整個倒相式音箱進行箱體設(shè)計。

圖9  反映倒相式音箱存在不同問題的阻抗特性曲線

有時倒相式音箱的阻抗特性雖然也呈現(xiàn)雙駝峰，但由于箱體制作存在缺陷或倒相管未調(diào)整到最佳值，常常會出現(xiàn)圖9所示的幾種情況，這時應(yīng)采取不同措施加以解決。

第一種情況如圖9(a)，雙駝峰兩個峰值的大小基木相等、但峰值之間的谷值的阻值與所用揚聲器單元的額定阻抗值存在阻抗差。這種情況對容積大的倒相式音箱來說是正常的。但如果箱體容積較小，這就意味著箱體有聲泄漏現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)泄漏原因加以解決。造成箱體泄漏的原因很多，箱體制作時箱板之間結(jié)合面膠合不牢，接線盒、揚聲器單元和箱體結(jié)合面沒有安放墊圈常常是造成聲泄漏的主要原因，查找箱體泄漏部位的方法可以在音箱工作時將一張薄紙分別放置在音箱箱體邊框與前后面板的粘接接縫處，如果箱體某個部位粘接不牢有漏氣現(xiàn)象，漏出的空氣便會吹動薄紙；也可用同樣的方法將薄紙放置在箱體與接線盒、揚聲器單元的結(jié)合面，找出泄漏部位。如果泄漏是由于箱體結(jié)合部位粘接不牢產(chǎn)生的，可以在箱體內(nèi)側(cè)漏氣部位涂上粘分劑，然后再用方木檔粘接加固，最好能在箱體內(nèi)壁均勻地涂覆一層或兩層瀝青，這樣既可徹底解決箱體結(jié)合面的泄漏現(xiàn)象，又增加了箱體的剛性。如果泄漏部位在接線盒、揚聲器單元與箱體的結(jié)合面，那么應(yīng)檢查該部位的墊圈是否平整、良好。經(jīng)?？吹揭恍┳灾频囊粝涞南潴w、特別是揚聲器單元采用沉孔方法固定的箱體，由于箱體的沉孔表面加工粗糙、傾斜，如果墊圈太薄或密封性能不好就會出現(xiàn)漏氣。在接線盒、揚聲器單元與箱體的結(jié)合面放置墊圈是一件相當重要但在實際制作過程中又往往容易被疏忽的工作。一部分人認為箱體泄漏，尤其是倒相式音箱箱體的泄漏是無關(guān)緊要的, 其實這種看法是錯誤的, 應(yīng)予糾正。

第二種情況如圖9(b)所示, 雙駝峰中的高頻峰值大于低頻峰值，造成這種情況的原因是從倒相管中輻射出來的聲波太小，箱體和倒相管的系統(tǒng)諧振頻率太低，這時可適當增大倒相管的口徑或減小倒相管的長度。不少音響愛好者在制作箱體時都偏愛將箱體做得較大,認為箱體體積越大,音箱發(fā)出的低音就越豐富、因此，音箱阻抗特性曲線出現(xiàn)高頻峰值大于低頻峰值的情況就更容易發(fā)生。雖然從表面上看音箱的低頻潛得很低，但聽起來仍會覺得低音不足，顯得分松軟，缺乏力度。

第三種情況如圖9(c)所示，雙駝峰中的高頻峰值小于低頻峰值，造成這種情況的原因是從倒相管中輻射出來的聲波太強，這時低頻端不自然地得到提升，使音箱的瞬態(tài)響應(yīng)變差。這時可適當縮小倒相管的口徑或增加倒相管的長度。

第四種情況是雙駝峰的高頻峰出現(xiàn)如圖9(d)所示的犬齒狀缺損，造成這種情況的原因是音箱的箱板有明顯的機械振動，這時應(yīng)對箱體采取防振措施、如增加箱體板厚、增設(shè)加強筋、鋪設(shè)吸聲材料等。在無法增加箱體板厚的情況下，先在箱體前后面板之間增設(shè)一根或兩根方木撐檔，然后再采用上面介紹的在箱體內(nèi)壁涂覆瀝青的方法，這是克服箱體機振的有效辦法。

如果發(fā)現(xiàn)音箱的諧振頻率fo比設(shè)計值高, 這時可適當增加倒相管的長度或縮小倒相管的口徑; 如果諧振頻率比設(shè)計值低，則應(yīng)減小倒相管長度或增大倒相管的口徑。

在缺乏測試條件的情況下可以用以下方法大致判斷音箱倒相管的調(diào)整是否正確：倒相式音箱安裝完畢后，可以用一節(jié)1.5V的下電池的兩個電極時通時斷地與音箱接線盒上的兩個輸入端接觸，在斷開的瞬間仔細聽低頻揚聲器發(fā)出的聲音，注意是帶拖延的“嘭”聲還是短促清脆的“噠”聲。帶拖延的“嘭”聲表示揚聲器單元的基本諧振峰沒有被完全壓制，或者兩個雙駝峰中有一個諧振峰較高; “噠”聲則表示揚聲器單元的基本諧振峰基本上得到壓制。試聽時要聽將電池斷開時的瞬態(tài)聲、不能聽電池接通時的瞬態(tài)聲，而且“嘭”聲和“噠”聲須反復對比后才容易確定。

調(diào)整時可用硬紙管代替倒相管，試聽后逐漸加長紙管的長度。當?shù)瓜喙苓^長時，頻率較高的那個小峰又會上升，聲音又回到“嘭”聲。反復找出最佳的紙管長度后用相同口徑和長度的倒相管裝入箱體。