轉(zhuǎn)載自:http://www.hd299.com/2012/0722/116.shtml
開孔倒相音箱和密閉音箱的知識介紹在一開始，我們首先來給大家提出一個問題，為什么需要一個音箱？為什么不直接把揚(yáng)聲器放在一個架子上使用呢？
如果你說是為了美觀，那你就錯了。
美觀確實(shí)是原因之一，但不是主要原因。真正的原因是，對于揚(yáng)聲器、特別是低音揚(yáng)聲器，沒有箱體，它是沒有聲音的！
揚(yáng)聲器在振動的時候，并不只是正面有聲波，由背面裸露的振膜我們可以想象出來，揚(yáng)聲器的背面也是有聲波的。但是揚(yáng)聲器的正面和背面的聲波是不同的——想象一下就可以知道，當(dāng)振膜向前振的時候，從背面看，就是向后振的。這樣，用聲學(xué)術(shù)語來說，也就是揚(yáng)聲器前后聲波的“相位”是相反的。
由于聲波的繞射效應(yīng)，我們可以認(rèn)識到，如果沒有阻隔，揚(yáng)聲器背面的聲波繞射到前面來的時候，正好與揚(yáng)聲器前面的聲波相互抵消掉了，那么聲音自然不存在了，這種現(xiàn)象稱為“聲短路”現(xiàn)象。
解決這個問題的方法，就是使用一塊大板子，將揚(yáng)聲器安放在板子的正中央。這樣聲波不就繞不過來了嗎？這塊板子的名字就叫做“障板”。有了這塊板子，揚(yáng)聲器就可以正常發(fā)聲了。
但是，這也有問題。那就是障板既大又難看，而且障板不可能是無限大的，這樣總有一部分聲波能夠繞回來。
現(xiàn)在讓我們來想像——
假設(shè)有一塊無限大的障板，我們把它上下左右彎曲……彎曲……挨在一塊了！這時候，無限大的障板就變成了一個密閉的箱子，揚(yáng)聲器的背面聲波被完全封閉在箱體里了——這就是最簡單的音箱，封閉式音箱。
為了盡量加大音箱箱體的聲阻尼，一般在音箱內(nèi)會加裝吸音棉材料吸收音箱內(nèi)的聲波。在一些HI-FI音箱中甚至?xí)趦?nèi)部涂布瀝青材料。不過在多媒體音箱中，出于成本考慮使用吸音棉的并不多，同時，由于國家長城安全規(guī)定對于音箱制造的規(guī)定，在帶有功放的箱體內(nèi)不允許使用吸音材料，以防止長時間工作后受熱著火。
為了減小箱體諧振，對箱體的設(shè)計(jì)也有特殊的要求，一般來說就是要打上加強(qiáng)梁和加強(qiáng)筋，主要有三種——打在箱體正中的加強(qiáng)隔板（這種設(shè)計(jì)關(guān)系到箱體的聲學(xué)設(shè)計(jì)，需要統(tǒng)籌考慮）、邊腳的45度加強(qiáng)筋、大面積側(cè)面內(nèi)部的不規(guī)則形狀加強(qiáng)筋（以改變箱體的共振頻率，漫步者R501T音箱的低音炮就使用了這種設(shè)計(jì)）。使用了加強(qiáng)筋的音箱的穩(wěn)定性明顯好于沒有使用的音箱，但由于工藝復(fù)雜，在低檔箱體中很少使用。
我們前面論述的是密閉箱，但實(shí)際上，我們通常買到的多媒體音箱大都是帶有一個開口的所謂“倒相箱”，那么，什么是倒相箱呢？
先來說說密閉箱的缺陷——密閉箱的優(yōu)點(diǎn)是聲音清晰、效果好，但它的聲音回放完全由正面的揚(yáng)聲器振膜來承擔(dān)，這就造成當(dāng)揚(yáng)聲器不大的時候，它的回放頻率不會太低。而倒相箱就是為了解決這個問題而出現(xiàn)的。
所謂倒相箱，是根據(jù)聲學(xué)中的亥姆霍茲共振原理設(shè)計(jì)的。具體的原理這里不作詳細(xì)的闡述，簡單的說，其理論依據(jù)就是當(dāng)音箱箱體足夠結(jié)實(shí)的時候，可以將箱體視為一個力學(xué)上的“剛體”（即不會產(chǎn)生型變的物體），此時，音箱內(nèi)部的空氣在揚(yáng)聲器背面振動的作用下會被壓縮產(chǎn)生共振，此時在箱體上開一個口，并接上一根管子，空氣就會在這根管子內(nèi)高速振動而發(fā)聲，就象音樂中號角的發(fā)聲原理一樣。這里我們特別可以看出，真正發(fā)聲的是空氣在箱體及管道里的振動，而不是揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器只是起到了一個“驅(qū)動力”的作用，就象揚(yáng)聲器上真正發(fā)聲的是振膜而不是線圈一樣。正因?yàn)槿绱耍詮牡瓜喙芾锇l(fā)出來的聲音要比揚(yáng)聲器所發(fā)出的聲音低得多而且與揚(yáng)聲器的大小無關(guān)，因?yàn)楣艿腊l(fā)聲的頻率要比振膜發(fā)聲的頻率低得多。
那么“倒相”是什么意思呢？倒相是指的經(jīng)過箱體的反射，從倒相管里出來的聲音相位與揚(yáng)聲器振膜正面聲波的相位相同，即與揚(yáng)聲器背面聲波相位相反，相位被“倒了過來”。但是要搞清楚的是，這些聲波來源于空氣的振動，而不應(yīng)理解為揚(yáng)聲器背面的聲波被“反射回來”（有不少文章在此問題上犯錯誤）。
正因如此，倒相箱與密閉箱相比，有如下的優(yōu)點(diǎn)：體積較小、低頻下限是密閉箱的0.7倍、靈敏度比密閉箱高3dB、聲壓較高。所以在多媒體音箱這種小體積音箱上，倒相箱使用的非常多。
但是，倒相箱對于聲學(xué)設(shè)計(jì)的要求遠(yuǎn)比密閉箱高得多，因?yàn)榈瓜嘞浯嬖谝粋€固有的問題，就是在回放頻率接近箱體的固有頻率時，倒相聲波會與揚(yáng)聲器正面聲波相抵消，從而導(dǎo)致聲壓急劇下降。具體表現(xiàn)為倒相箱盡管低頻下限較低，但接近下限時聲壓下降極快，而且倒相箱的瞬態(tài)，即反應(yīng)速度往往要比密閉箱差。這就導(dǎo)致倒相箱設(shè)計(jì)不好的時候，低音雖然比較低、但很容易混濁，音質(zhì)很差。
國內(nèi)的大多數(shù)多媒體音箱都是倒相箱，但是真正懂得倒相箱設(shè)計(jì)的廠家并不多，很多廠家只是在音箱上開一個口子加根管子就自以為是“倒相”了，其音質(zhì)慘不忍睹。對于這種箱子，倒不如用一塊海綿把倒相孔堵起來，可能倒會好一些。
一些音箱使用了特殊的雙曲線倒相孔，例如漫步者的R501T音箱就是如此。這是因?yàn)闉榱巳〉煤玫牡鸵粜Ч瓜喙軕?yīng)該長一些，但長倒相管會在高速氣流下產(chǎn)生摩擦聲。雙曲線管道的流體阻力最小，能夠盡量取得高速氣流和氣流噪聲之間的平衡。
關(guān)于倒相結(jié)構(gòu)的其他思考
倒相結(jié)構(gòu)在國內(nèi)的多媒體音箱中非常普遍，但很少有設(shè)計(jì)的出色的。究其原因，關(guān)鍵就在于倒相結(jié)構(gòu)對于音箱聲學(xué)設(shè)計(jì)的要求非常高，但國內(nèi)的音箱廠家有相當(dāng)多的并沒有足夠的箱體設(shè)計(jì)實(shí)力（有些廠商甚至連一個懂得聲學(xué)的工程師都沒有），很多廠商其實(shí)只是從國外買到現(xiàn)成的音箱產(chǎn)品，然后直接進(jìn)行箱體測繪仿造，然后再在外觀上作一些變化而已。但由于所用的箱體材料、揚(yáng)聲器單元、功放電路等與原品截然不同，僅僅在箱體聲學(xué)結(jié)構(gòu)上的仿效根本是沒有意義的。效果肯定不會理想。這樣的廠家還不如老老實(shí)實(shí)作密閉箱，可能還會好一點(diǎn)。我們甚至可以這么說——國內(nèi)的廠家，作倒相箱的，不說明什么，作密閉箱的，倒比較有可能當(dāng)真有技術(shù)實(shí)力。
在常見的書架式多媒體音箱中，其倒相結(jié)構(gòu)有兩大類——前倒相式和后倒相式，低音炮則又多了一種側(cè)倒相式。后倒相式的音箱數(shù)量最多，因?yàn)檫@種箱體設(shè)計(jì)比較小，也比較美觀。但是，我們在今年第三期的評測文章里討論過這個問題，后倒相式音箱在背面有墻，且離墻至少30厘米的情況下才是有意義的。離墻太遠(yuǎn)，倒相的聲音根本聽不到，太近又會形成駐波（聲波在遇到阻擋物后反射并與原來的聲波疊加，會在某些頻率有相互抵消或增強(qiáng)的現(xiàn)象，實(shí)際表現(xiàn)為某些頻率的加強(qiáng)或減弱）。這對于多媒體音箱來說，擺位要求太苛刻了。所以多媒體音箱還是使用前倒相為好。