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怎样计算音箱的高、中、低频率

所属类别:2017-10-16 阅读:1312次
假若现在有一个18时的纸盆扬声器单元,装置在一个用木材造的音箱内,而这音箱的面板面积是l平方米,即这面板的高度及宽度均是l米。我们怎样计算这音箱的高、中、低频率呢?首先我们要计算这音箱面板的对角长度,是2的方根=1.414m,任何频率的l/4波长是超过1.414m时,对这音箱来说它就是低频;如果一个频率的l/4波长是1.414m时,波长就是4×1.414m=5.656m,这频率=344m/s÷5.656m=60.8/s=60.8Hz,所以任何音频低于60.8Hz时,对这音箱来说就是它的低频率。
当60.8Hz或更低的频率从这音箱传播出来时,它们的扩散形象是球型的,等于如果我们把这音箱悬挂在一个房间中间时,这些频率的音量在音箱的前后左右及上下所发出来的声压都是差不多的,放出来的声音变成没有方向性。当某频率的l/4波长是小于音箱面板的对角长度,但这波长又大于扬声器的半径时,这段频率就是这音箱的中频率。例如我们现在是用一个18时单元,这单元的半径为9寸,就是22.86cm=0.2286m,这个音频为344m/s÷0.2286m=1505Hz,从60.8Hz-1505HZ频就是这音箱的中频率。
中频率从这音箱所扩散出来的形状是半球形的,即如果我们把这段频率从刚才悬挂在房间中心的音箱放出来时,声音从音箱面板扩散出来的形状是半球形。在音箱后面是听不到这段频率的声音。
1505Hz及更高的频率,对这音箱来说就是它的高频率。高频率从音箱扩散出来的声音形状是锥形的,频率越高,锥的形状越窄。通常如果频率超过开始高音频的4倍时,声音扩散出来的形状会慢慢变成一条直线而不扩散,如果不是坐在对正单元的位置,就听不到这些高频率。所以很多高频率单元如果是纸盆型的话,这纸盆的直径是很小的,把这音箱的高频下限尽量提高,希望能够使高频扩散的宽度增加。我们常常见到家庭音响音箱中的高音单元,通常会用l-2时的纸盆单元,或半球状的单元,理由就是这个原因。而专业现场音响的高音单元,因为要发出很大的高频声压,所以说一定是采用号角处理的。
音频与波长的关系:
很多现场调音师都没有理会到音频与波长的关系,其实这是很重要的:音频及波长与声音的速度是有直接的关系。在海拔空气压力下,21摄氏温度时,声音速度为344m/s,而我接触国内的调音师,他们常用的声音速度是34Om/s,这个是在15摄氏度的温度时声音的速度,但大家最主要记得就是声音的速度会随着空气温度及空气压力而改变的,温度越低,空气里的分子密度就会增高,所以声音的速度就会下降,而如果在高海拔的地方做现场音响,因为空气压力减少,空气内的分子变得稀少,声音速度就会增加。音频及波长与声音的关系是:波长=声音速度/频率;λ=v/f,如果假定音速是344m/s时,100Hz的音频的波长就是3.44m,1000hz(即lkHz)的波长就是34.4cm,而一个20kHz的音频波长为1.7cm。