同學你知道音箱中的物理知識嗎?

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學習網(wǎng)

一、音箱是什么東西?

同學們都見過音箱,簡單地說就是個喇叭箱,可以發(fā)出聲音。音箱有各式各樣的,大的、小的、細長的、短寬的;有的就安在錄音機兩側(cè),有的像兩個威嚴的大柱子立在電視機,播放器兩邊。有的從外表可以看到幾個喇叭的圓圓的紙盆,有的外面還要蒙一層尼龍網(wǎng)或金屬網(wǎng)。

但是,它們的作用都一樣,就是把記錄聲音的電信號還原成聲音重新放出來,用技術(shù)術(shù)語說這個過程就叫聲重放。

二、有喇叭就能響了,還要音箱干什么?就是為了安放喇叭?為了好看?

1.為了使音質(zhì)更加優(yōu)美,豐富,動聽。

2.聲音通過音箱放大后不能失真,也就是說有高度保真的性能。比如說,一首優(yōu)美的樂曲是有許多樂器共同演奏的,小提琴、雙簧管、黑管、長笛小號、巴松、貝司和打擊樂彼此配合抑揚頓挫,如果低音被放大了一千倍,高音只放大了 20 倍,只聽到咚咚的鼓響,卻聽不到小提琴的聲音,樂曲跟原來不是一個味兒,這就是失真。

三、音箱的發(fā)聲原理。

1.喇叭怎么會發(fā)出聲音?

由收錄機轉(zhuǎn)過來的音頻電信號通過喇叭的音圈使紙盆隨之振動產(chǎn)生與電信號相同頻率的聲音(聲重放)。

2.為什么聲音聽起來有高有低?

聲音的高低由聲波的振動次數(shù)來決定的,每秒鐘振動的次數(shù)用赫茲來表示,每秒振動幾次就是幾赫茲。聲音越粗、越低,赫茲數(shù)越少。聲音越高、越尖,赫茲數(shù)越大。男低音大約 80、90 赫茲,女高音,小娃娃可以達到 1100 赫茲。而人耳可以聽到的頻率范圍是 20~20000 赫茲。

3.音箱主要有三個作用:

(1)共鳴箱的作用。這里喇叭是聲源,它發(fā)出的聲波由于音箱的諧振引起共鳴,聲音就加強了。這就像小提琴,如果只有那么四根弦,沒有那個葫蘆形的琴箱,就不可能產(chǎn)生共鳴,不可能發(fā)出那樣響亮、悠揚、悅耳的聲音。胡琴也是如此,有一個圓筒形的蒙著蛇皮的共鳴箱。同樣,大鼓的上下都是牛皮,中間的木桶就是共鳴箱。不知你是否已經(jīng)聯(lián)想到,大鼓粗壯低沉的聲音是和它粗壯的共鳴箱有很大關(guān)系的。你可以試試,把錄音機的喇叭從它的音箱里拿到外面來,聲音會有什么變化。

(2)解決聲短路問題。單獨一個喇叭發(fā)聲效果不理想。因為在某瞬間,紙盆向前運動,前方的空氣被壓縮而密度增大,同時紙盆后面的空氣密度一定變小,變稀疏。所以前后聲波正好反向,當后方的聲波繞到前方去就會起到抵消作用,這叫聲短路。特別是對低頻聲波更是如此。因此一般的喇叭低音效果特別差。如果把喇叭放在音箱里,音箱板把前后的聲波隔開,或者對這兩個反向的聲波進行適當?shù)奶幚,給低音揚聲器發(fā)出的聲音提供一個正常的路徑,使低頻聲波更有效地輻射出去,充分發(fā)揮低音揚聲器的性能。比如,用吸音材料把紙盆后面的聲波吸收掉,防止它來干擾(這是封閉式音箱的原理);蛘甙鸭埮韬竺娴穆暡ǖ南辔坏惯^來,使它和前面的相位一致,再送到前面,和前面的聲音迭加起來(這是倒相式音箱的原理),這樣不僅不會減弱反而會使聲音得到增強。

(3)對聲音進行適當處理減少失真,改善音質(zhì)。

四、音箱的結(jié)構(gòu)。

1.外殼,箱體

有封閉式和倒相式兩種。封閉式結(jié)構(gòu)簡單,低音性能好,但箱體較大,倒相式技術(shù)難度大,搞不好保真性能要受影響。但在相同性能條件下,體積較小,只有封閉式的 3/5。

2.喇叭

至少要有一個高音喇叭、一個低音喇叭。

3.分頻器:

分頻器是一個電子線路元件。它的作用是把音頻電流按高頻和低頻分開。高頻電流送給高頻喇叭,低頻電流送給低頻喇叭。使它們都能得到均勻放大。同時,防止較大功率的低頻電流通過高音喇叭而造成損壞。

頻率分界線一般在 2500~3500 赫茲。

4.吸音材料

不同的填充方法可以達到不同的效果。

五、制作音箱的材料

1.木板、石板、水泥、玻璃鋼、金屬板都可以

但木板的效果最好。松木和各種硬雜木都可以,但是,木材和創(chuàng)花板容易變形,高密度板不容易加工,所以中密度板是首選材料。

2.板的厚度

越厚越好,但太厚了也不必要,浪費材料。最好依功率而定。

3.喇叭的大小

按照功率大小和頻率高低的需要來選定。

4.吸音材料

可以用玻璃棉、巖棉、海綿、晴綸棉、膨松棉、泡沫塑料等。

作用:為了改變音色。

厚度要求:10~30 毫米。

六、音箱的組裝

1.根據(jù)頻響要求和喇叭大小計算出箱體的容積,設(shè)定長、寬、高。

2.切割材料,切割和打孔都要力求精密準確。

3.用膠粘接或用榫接合,制成箱體。要求端正,結(jié)合嚴密,哪怕有 0.01 毫米的縫隙都會損害音質(zhì)。

4.安裝喇叭,分頻器,接線盒。

5.蓋上網(wǎng)罩。


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