浅谈扬声器的障板 (浅谈扬声器的障碍与发展)

我们知道扬声器的各项参数要数频响特性曲线最重要。大多数发烧友在购买扬声器时总是要求商家附扬声器的频响特性曲线图，以便作出相应的音箱设计方案。频响特性曲线的测试是怎样进行的呢?首先应该是在厂家的扬声器声学测试室进行，其次是将扬声器安装在无限大或者接近无限大的“障板”上进行测试，再根据测试出的数据作出频响特性曲线图。那什么是“障板”呢?为什么要在无限大或者接近无穷大的障板上测试扬声器呢?笔者先从扬声器的发声开始谈起。扬声器发出的声能是从纸盆的正面和背面辐射出去的。纸盆的前方和后方都有空气，当纸盆向前运动时，纸盆前方的空气受到挤压而变得稠密，纸盆后方的空气变得稀疏，纸盆向后运动时则相反。纸盆正面所辐射出去的声能与背面所辐射出去的声能，正好为反相关系，会发生相互抵消的现象，这时扬声器的响应就会陡然下降。这种前后干涉的现象在频率低端最为严重。如果我们在纸盆圆周外接出一块硬平板，那么纸盆背面的声波就必须先绕过平板，然后才能和纸盆正面的声波相遇并相互干涉。这块在纸盆圆周外接出的平板就叫做“障板”。如果扬声器裸听(见图1)，正面的声波与背面的声波只需绕过纸盆的一侧，便可在盆边相互干涉，这个通路实在是太短了，所以，在扬声器课听而没有障板的情况下，一般播放不出Hz以下的频率。我们可以简单实验一下，用一张硬纸板临时做一个凑合用的障板(如图2)，使前后干涉的通路长度增加就会感受到低频信号明显增加。“障板”的作用，我们通过对扬声器的发声过程的了解，有了一点认识，障板应该用优质的隔离材料做成，而且质地应该要柔软一些，以防止产生“喀喀”声。软木复合板是比较令人满意的，外框可用硬木做成，硬、软木之间应开槽拼缝紧密结合，结合部位一定要用高强度粘合剂粘接，使之成为一个整体。用mm或mm厚的纤维板两层粘合压实后(最好在家具厂内进行)达mm或mm厚更是做障板的上乘材料。另外，红松、白桦、水曲柳、梧桐等很多复合板均是做障板的好材料。当然材料的选用还要取决于个人偏爱。为了防止“喀喀”声和共振带来的噪声，扬声器必须牢牢地固定在障板上，障板也必须安装牢靠。前面笔者已经谈到要在“无限大障板”上测试扬声器，而实际上是不可能的，那么在障板的什么位置上安装扬声器呢?

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如果障板的四边等长，千万不要将扬声器安装在障板的中心，中心是一个有百害而无一利的位置。因为中心到所有四边的通路长度都相等，当波长等于一面通路长度的频率分量时，必将遭到严重的衰减(如图3)。而正确的方法(如图4)，应该将扬声器挪到障板的一角，高度和聆听者耳朵高度相等的偏位安装，其频率响应就会得到很大改善。因为这时各边的通路长度不相等，干扰引起的衰减不再那么集中了。具*置还要视扬声器口径大小和共振频率的高低来决定，最好是短边的距离正好等于共振频率的*长。这样一来那些接近共振频率的声波分量就会受到猛烈衰减，频响特性得到改善。理想的障板各边侧线长度应为无限大，于是所有干涉通路的长度也都是无限大。不管声音的频率多低，也绝不会由于障板的有限性而出现声波彼此抵消或增强的现象。显然，真正无限大障板是无法实现的。但是如果障板的尺寸足够大，以致于*长等于通路长度的频率，比所使用的频率范围还要低许多，那么这个障板就可称之为“无限大”。设想听音室隔壁房间的墙上有一个洞，在洞上安装一个扬声器，扬声器的背面朝另一个房间或外面，正面指向听音室，从实用的观点来看，这个扬声器就算是安装在无限大的障板上。实际制作和安装使用中，我们要根据听音房间的大小来考虑障板的尺寸，当然房间越大，障板相应做得大些。根据所处的实际环境和手中的器材，再根据上面介绍的基本原理，找出一个自己感觉比较满意的方案，千万不要生硬地照搬别人介绍的经验或者什么国际标准尺寸以及书本上介绍的定型尺寸，那是做不好障板的。在一个普通家庭中，这样大的障板是不受人欢迎的。例如，为了把发生干涉的频率降低到Hz，障板起码要达1．2平方米(0．9米×1．米)，如果频率再低一些则障板的面积还将加大。可以想象如果在客厅中放两个1．2米×2米的大障板，那么情况将是什么样的呢?笔者认为，发烧友中如果手里有一对早年生产的国产或进口的宽频(～Hz)扬声器，而且质量还比较好，还是应该玩一玩障板，你会感觉宽频扬声器在障板上发声的效果是非常舒服的，远胜过安装在音箱内的音质。因为障板的优势在于无相位失真以及音箱带来的声染等现象，表现力非常真实，还原性很高。