浅谈传输线式扬声器

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欣赏大动态、高保真的立体声音乐,如果减弱或缺少了超低音(20~80Hz)这段频率,重放声就会显得“干巴巴”,临场感也随之减少或消失,那种回肠荡气的超重低音将荡然无存。

为了获得强劲结实、雄浑深沉的超重低音,音箱设计师采用各种方法,设计制造了各具特色的优质扬声器箱,使低音重播十分出色。

英国Tannoy(天朗)的GRF Memory/TW扬声器使用了38cm口径的特大单元,加上强力的AL-ComaxⅢ磁铁来提高低音的重视。KEF则发明了“空腔耦合”设计,利用多个低音单元的动作,来取得低共振、低失真的效果。丹麦Jamo公司的Oriel音箱产用双腔体单开口带通型设计,使重放低频下限达20Hz。除了以上几种设计之外,有些扬声器制造厂还先后推出了“传输线式”(Transmission line)扬声器。

英国TDL公司就是世界上著名的传输线式扬声器制造厂。附图为TDL公司制造的Studio Monitor“M”传输线式扬声器箱的外型及内部解剖图。它的低频下限可延伸到18Hz之低。

图1
图1 🔍原图 (387×1906)

传输线式扬声器的设计概念源自三十年代“迷宫式音箱”,六十年代美国AR公司又进行了进一步的研究,最后英国TDL公司传输线式音箱设计日臻完善,并成为传输线式扬声器的主要生产者。现在,一提起TDL几乎就等于是“传输线式”设计的代名词。

所谓传输线式扬声器,就是利用低音单元运动时产生的背波,让它经过一个狭长而且很少有反射的通道之后释放出来,从而产生出十分深沉而丰富的低音。

由于低频的振动频率低,波长较长,音箱内部必须要有足够长度的低频传输管道才能让声波完整地从反射口传送出来。从理论上讲,管道越长低频就能潜得越低,但是要考虑到速度问题,不适当的通道设计,听起来会让人觉得象拖了一条尾巴一样。那么传输管道到底要多长呢?例如,某扬声器箱要达到20Hz超低频的延伸,经过计算,音箱必须要有6米多的传输管道。要在有限的音箱空间中安排这么长的管道,势必要采取弯弯曲曲的迷宫式设计。

低频既然要在音箱内弯弯曲曲的管道中传来传去,音箱就不可避免地受到低频的影响,而引起谐振,使声音染色。所以,在管道内部必须敷设大量的吸音物质以增加阻尼。阻尼物应采用等级不同的吸音材料,吸音程度随着频率的上升而渐增,以防止产生横向的中、高频驻波。使反射口送出的低音十分“干净”。

为了使管道内的低频能量能够顺利地从反射孔传送出来,管道各部分的截面积必须大于所用扬声器的锥体有效面积。另外,由于管道内的驻波十分强烈,在波峰处振幅极大,因而管壁应该具有很大的刚性。否则易出现杂音,并损耗部分低频功率。由于传输管道的强度很高,使整个音箱显得十分坚固、稳重。

实际上,传输线式扬声器提升了所设计的低频下限的振幅。所以,我们在设计音箱时,将所欲提升的低频下限选得过低也是没有意义的,因为扬声器根本重放不出那么低频率的信号。因此,选择所提升的频率下限时,必须先分析低频扬声器本身的低频下限的现状。也就是说,传输管道对低频下限的提升只能起到助一臂之力的作用,不能代替扬声器发出低频声。

传输线式扬声器与大部分同口径扬声器相比,不可否认,它的低频的确能潜得更低,但是速度感、瞬态响应相对有所不及。因此,我们在搭配器材时,可尽量选用大功率、快速、明亮的扩音机,线材选用音质清晰者为佳。

传输线式扬声器箱能重放强劲的超重低音,再配上清爽细致的高音及醇厚明朗的中音,无论是欣赏立体声音乐,还是用来看AV都能给你带来高度逼真的现场感和音乐空间感,效果不同凡响。(张健民)