气垫式音箱

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所属分类:扬声器系统

简介:

气垫式音箱,又叫空气悬浮式(Air Suspension,AS)音箱。1944年7月19日,由美国的H.F.Olson和他的助手J.preston提出后获得专利,1950年被AR公司推广,代表性产品是当时名扬四方的AR-3。

气垫式音箱
一对早期的AR3古董音箱

原理:

气垫式音箱是密闭箱的一种,它的设计与无限大障板式观念正好相反,特点是使用高顺性的喇叭单元并将箱体设计得足够小使箱内空气的劲度大大高于单元振动系统的劲度(一般要超过3倍以上),对单元的振动系统而言,箱内的空气对它的作用仿佛一个弹性强劲的气垫一般,这种音箱因此而得名。气垫音箱的失真低,瞬态表现相当好,曾一度深受欢迎,不过,这种音箱由于采用高顺性的扬声器单元,灵敏度一般比较低。对于小箱体的扬声器系统,想获得更低的低频下限,气垫式音箱是不错的选择。

设计:

定义Mac为包含空气负载的封闭箱中扬声器单元的振动系统等效声质量(kg/m^4),Mas为包含空气负载的安装在无限大障板上的扬声器单元的振动系统等效声质量(kg/m^4),则Mac≈Mas。

密闭式音箱的空气悬浮式设计通常箱体容积较小,取Mac≈Mas,故

气垫式音箱

为了在箱体较小时,确保封闭箱的低频特性,AS设计常采用高顺性、小口径的复合边扬声器和较小体积的音箱,即扬声器单元声顺Cas很大,振膜半径a较小和箱内空气声顺Cab较小,因此α较大,常取3<α<10。

若扬声器单元已确定,则α增大,fac必然提高。但在α增大的同时,由于高顺性扬声器单元的fs较低,故fsc仍可保持在可接受的范围内。由

气垫式音箱

减小半径a,可明显减小Vab。但是a减小,封闭箱向全空间辐射的参考声压Prd亦降低,因为Prd与a^2成正比,即

气垫式音箱

如果考虑到大功率辐射情况下的失真问题,则扬声器口径并非越小越好。因为要辐射一定的声功率,小振膜比大振膜需要更大的振幅。当辐射声功率较大时,小口径扬声器将因大振幅振动而导致严重的非线性失真。

要有效的降低小口径扬声器在大振幅时产生的失真,要增加其线性冲程,所以适合气垫式音箱的扬声器单元需满足:高顺性、小口径、大冲程。

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