[分享] 低音反射式喇叭特色

[Upsha (upsha)]

※ 引述《quii11 (寒靜)》之銘言：
: contour s1.4跟confidence 3一樣是低音反射式，
: 低音反射式的特性就是，低頻容易推，但也容易失真，
: 所以要求後級的控制力，後級在推單體時，不能因為它太好推，
: 就把單體推的幅度過大，而拉不回來，
: 這樣，低音就會糊，暫態就會慢，速度感更不用說。
翻舊文看到這段文字，找了一些圖說明板友描述的這兩個狀況

首先是單體的運動幅度，excursion
http://www.silcom.com/~aludwig/Sysdes/Enclosure_excursion.gif

這張圖是假設所有頻率的電壓擺幅都一樣的時候，觀察不同箱體內單體的運動幅度。
可以看到封閉式箱體隨著頻率越低震幅會幾乎不再增加。而反射式箱體在某個頻率單
體振幅會變很小，但是隨著頻率繼續降低，振幅會突破天際。那個振幅變小的頻率就
是箱體加反射管形成的共振。箱體內的空氣為彈簧、管子內的空氣為質量。利用這個
共振可以讓反射式箱體在比封閉式箱體更低的頻率，提供更大的音量。

單體通常會標示 Xmax, 為低失真下的最大運動幅度。這種突破天際的單體振幅，遇
到稍大的音量很容易超過單體的線性範圍。如果改用用電容耦合輸出的後級，串接電
容提供一個高通電路，對應的極低頻的電壓擺幅會變少，進而控制單體的振幅。關鍵
在於這個高通不能明顯降低箱體共振點以上頻率的音量，但是又要能有效降低極低頻
的電壓擺幅。對應於特定喇叭，這個電容值應該可以最佳化。


速度感我相信和 group delay 有直接關係。  http://ppt.cc/Y9EE

當隨著頻率降低音量開始衰減的時候，這些頻率的 group delay 就開始增加。group
delay 就是當樂器停止演奏, 聲音卻還要持續一陣子才消失的現象。房間的共振有可
能讓這個問題變嚴重，但這是喇叭先天就有的特性，就算把喇叭擺到無反射室或是戶
外，都不會改變這個現象。

看圖可以發現，在極低頻的時候封閉式的 group delay 只有反射式的一半，這是因為
兩者的低頻衰減階數不同造成的。更要注意的是在箱體的共振點，group delay 會額
外增加很多，這和喇叭設計的 Q-factor 有關。一般目的是讓低頻延伸到更低，就會
遇到 group delay 在該頻率特別久。這是低音反射式喇叭的天性，無論音量開多少都
不會改變，但是音量小的時候可能比較不容易注意到就是了。


http://www.cartchunk.org/audiotopics/SmallEnclBass.pdf
http://www.musicanddesign.com/roomgain.html

最後想提一下 room pressurization (room gain, cavity effect)。

這是描述當頻率低於房間的最低共振頻率的時候，「假設房間是氣密的」，討論音量
和單體振幅的關係。結論是遇到這個狀況的時候，隨著頻率頻率降低只要有一樣的振
幅，就會有一樣的音量！這剛好就是封閉式箱體的特點。

假設長方體空間最長邊兩米，對應的半波長頻率是 85 Hz，一個 F3 在 85Hz 的封閉
式設計，理論上就能提供足夠的音量到極低頻。前提是房間要完全氣密！如果擺一個
F3 = 20Hz 的封閉式設計，可以想像低頻爆棚的狀況。另外一點可以討論的是低頻的
目標頻率響應，畢竟很多人認為低頻不是平坦就好。

無論如何，氣密的小空間找封閉式箱體也許是比較好的方向。以上是純粹唸書的結果，
我自己沒有封閉式喇叭可以測試。希望版友們能有些經驗分享。

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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 17.221.47.189
※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Audiophile/M.1428011235.A.243.html
推 Dopin: 單體還是決定很多東西呀 一般的性能差的用反射式一堆問題
→ Dopin: 然後好到可用密閉或是帳板的價錢又突破天際 :p
感謝豆餅大開釋。隨便挑了 Zaph Audio ZA14W08 5" 丟進去 WinISD，
裝封閉式要 20.6L, 反射式只要 7.4L，F3 更是天差地遠，110Hz vs. 55Hz!
體積超大數據又不好看，果然廠商不愛做封閉式。

這樣說起來用反射式主喇叭配上封閉式重低音比較實際。分音器能降低主喇叭極低
頻的單體振幅，真正的低音就交給吃很多電的封閉式重低音。如果能用 Linkwitz
transform 進一步調整重低音的 F3 來搭配房間就更好啦。
※ 編輯: Upsha (73.15.1.52), 04/03/2015 11:47:35
推 yeahbo: 純推
→ tsai82118: Dynaudio睏中之睏，等到入門書架有上近期TAS等榜單再
→ tsai82118: 考慮，連Focal都有改進了。
→ tsai82118: 我路人我旁邊路過的，很睏很睏。
→ tsai82118: 封閉式的問題是有這麼好的材料或密封技術讓箱體真的是
→ tsai82118: 封閉的嗎？
推 TpeHenry: Upsha的發文真是專業，我看得不是很懂。  畢竟我沒任何
→ TpeHenry: 電子背景、也沒學過任何聲學震動理論。
→ TpeHenry: 不過，似乎按照Upsha大的解釋，只要是密閉式喇叭，動態
→ TpeHenry: 就會比低音反射式喇叭來得小，是嗎？  且，似乎聽感會是
→ TpeHenry: 音樂稍微相對比較拖一點(速度比較慢)？
其實一切還是要看設計，低音反射式在 F3 通常會有比較多的 group delay，姑且
稱之為箱音？這也是大多數低音反射式的通病。好處是同樣的單體，裝低音反射式
一定能到比封閉式到更低音，設計師是可以把 Q-factor 調整到 group delay 最平
順，箱音會有明顯改善，但這不是主流設計。

針對單體行程的討論，是頻率已經低於 F3，音量有明顯衰減的頻段了。這時後反射
式「有可能」會因為運動範圍過大，造成非線性失真，相對的封閉式對單體運動振輻
的控制比較好。

再次強調這是頻率低到兩種設計都發不太出來聲音的頻段，想像播放 40Hz 絃波，一
般的二音路大概都是看到單體在振動卻沒發出什麼基頻 (40Hz)。但是隨著音量調大，
反射式有可能在比較小的音量，就看到二次諧波的 80Hz 跑出來。這點其實在喇叭的
THD 量測也看的到，但是很少看到把多個音量之下 THD vs. frequency 同時畫出來。

最後討論的 Room gain，說明了在密閉的小空間，封閉式設計有可能比較容易達到平
衡的低頻。這點我是純唸書，所以希望能有使用封閉式設計的版友能提供一些分享~~
※ 編輯: Upsha (73.15.1.52), 04/03/2015 23:55:47
→ amibalala: 剛好都有，密閉式的會比較凝聚，反應速度快，但是音壓
→ amibalala: 相對就小，高低頻的延伸量感也小一點。
→ amibalala: 反射式就整體比較開散，沒有特別處理的確會比較拖，
→ amibalala: 但相對音壓就大
→ amibalala: 有點像吃大碗粗飽和小碗精緻的感覺
→ amibalala: 高檔的喇叭...就有很多手法解決各自的問題