第五章 被動輻射器低音系統(tǒng)

1、.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,第五章 被動輻射器低音系統(tǒng) 5-1 被動輻射器(PR)低音系統(tǒng) 被動輻射器(PR)是開口式低音系統(tǒng)的一種替代方式，其設(shè)計方法與表現(xiàn)的特點(diǎn)都與開口式相同或近似；亦稱”Drone Cone”之稱呼(不工作的振盆)，比開口式有兩個重要的優(yōu)點(diǎn)：,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,1、可消除開口之音染，如風(fēng)管諧振的聲音；風(fēng)吹噪音；箱體內(nèi)部反射出洞口之高頻聲音。 2、若小容積音箱卻要求很長的開口通道時，改用此被動輻射器反而是最為實(shí)際的。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,PRs是更簡單的處理比較少的匹配方式，而且較不需考慮”損失”的計算；PRs唯二之缺點(diǎn)為： 1、其低頻截止曲線之斜率較陡峭

2、，故其暫態(tài)響應(yīng)較不平穩(wěn)。 2、稍高的截止頻率及較大的整體損失QL。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,一般對PRs的錯誤觀念認(rèn)為PRs在低頻工作，並以機(jī)械式跨越至低音單體之高頻並延伸低頻域，實(shí)際上PR單體配合低音單體在低音域的工作，分享聲音的負(fù)載並減低低音單體之振幅。PRs的工作如同開口式，它們只增加其所抽取的空氣流動量，此意味著它們有如開口式之正面貢獻(xiàn)，如較大的承受功率及較低的失真。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,5-2 歷史 PRs設(shè)計最早於1935年由Harry Olson發(fā)表；1973年10月Nomura及Kitomura在IEEE發(fā)表之論文及1974年10月Small在JAES發(fā)表論文，Po

3、lk Audio為美國市場中最大且最成功之PRs商業(yè)產(chǎn)品。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,5-3 單體阻尼(Q)語音箱系統(tǒng)響應(yīng) PRs的Q值選用與開口式相似，下圖為三種形式之低頻延伸曲線比較(以相同的低音單體)；,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,PRs之特點(diǎn)為在PRs之最低共振點(diǎn)Fp有一個小音谷或缺口，雖然Fp位於系統(tǒng)F3之下，此缺口卻增加此低頻延伸曲線的斜率，並使暫態(tài)響應(yīng)變差。但在Clarke之?dāng)U大被動輻射器系統(tǒng)中，這個暫態(tài)響應(yīng)不佳的問題實(shí)際上就可以解決了。 (備註：低音單體的選擇，與開口式之程序是相同的。),.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,5-4 匹配 如上述，PRs的匹配通常被限定為QB3、B4及

4、C4之型式。Qts若超過0.50為不適用，因?yàn)闀a(chǎn)生C4且俱過度的紋波響應(yīng)。以Qts值為0.20約0.35可產(chǎn)生”平坦的”QB3響應(yīng)結(jié)果，不需要電子主動式線路的協(xié)助。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,對於開口式系統(tǒng)設(shè)計中，若低的值 ，則在PRs中會產(chǎn)生較差的”高紋波”C4響應(yīng)，(值為12對應(yīng)Qts=0.440.35)，在Mr. Small之分析中，假設(shè)被動輻射器之柔軟性比值()等於(系統(tǒng)之柔順性比值)，則這個現(xiàn)象是真正存在的，簡單說，若PR單體與低音單體的鼓紙、懸邊、彈波、盆架都相同，則=；,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,然而，若PR為有更高的Cms(比匹配之低音單體)，則高Qts之低音單體(低值)

5、之匹配，則會變得更像其”開口”之相對部份，而俱有令人接受的暫態(tài)響應(yīng)。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,5-5 PRs之設(shè)計 先測試系統(tǒng)之阻抗曲線如圖所示；,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,設(shè)系統(tǒng)正確的調(diào)諧點(diǎn)為Fbb，令 (假設(shè)Fbb=FM)； ； ，求出= ? 因PRs有很穩(wěn)定的QL值(QL=7)，且此種系統(tǒng)之匹配族群只有一種(表3.1)，即可算出各個數(shù)據(jù)：,.,音箱容積 ；-3dB頻率點(diǎn) ；系統(tǒng)調(diào)諧點(diǎn)Fbb=HFs；PR位移體積 。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,5-6 PR系統(tǒng)之調(diào)諧工程 開口式是以管徑與其長度作為Fbb之調(diào)整，而PR系統(tǒng)是以PR之振動系質(zhì)量之調(diào)整達(dá)到理想的Fbb點(diǎn)。 (註：其他數(shù)據(jù)

6、如o、Par、Per之計算同開口式),.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,5-7 被動輻射器式之帶通音箱 被動輻射器式之帶通音箱:(PR Band pass)，目前尚無計算公式，而以電腦測試系統(tǒng)來做”嘗試錯誤修正”(Trial & Error)已達(dá)到理想的結(jié)果。PR Band Pass比開口式帶通的優(yōu)點(diǎn)為，沒有風(fēng)管的諧振及駐波等之噪音或其噪音程度較低。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,被動輻射器的振動面積，若大於低音單體之振動面積，則系統(tǒng)的效率可以提高F3可降低約15%25%(即最高可降低1/2Octave)，但容積約增大20%；暫態(tài)響應(yīng)較佳；這些都是因?yàn)榈皖l缺口形狀響應(yīng)的位置為在可聽到的頻率響應(yīng)範(fàn)圍之外。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,5-8 增大的雙PR單體之PR系統(tǒng) 如圖在一個雙箱室V1、V2之系統(tǒng)中，低音單體W，兩個被動輻射器PR1、PR2。 雙箱室V1、V2之系統(tǒng),.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,1、令 2、 ；一般此值設(shè)定為1.67(即 或 5：3之振動面積比)，PR1之面積大於PR2之面積，PR1朝外、PR2朝內(nèi)； ； ； 。,.,音 箱 系 統(tǒng) 設(shè) 計,； ，這個APR之設(shè)計