音箱耳机入门系列(4):箱体的强化处理

    箱体仅仅依赖材料的物理特性也是无法达成理想状态的，在箱体设计中，还有很多强化的手段，以实现更好的避免或者消除箱振带来的负面影响。

● 使用厚重的板材

    这是最简单，也是最有效的强化措施之一，但它会导致制造、运输成本的大幅攀升。

● 箱体的声学设计

    箱体通常采用方体造型，采用什么高度、宽度、深度，是有讲究的，合理的设计，能降低箱体内驻波的负面影响，也就降低了箱振的负面影响。音箱的边长为波长的1/2或者整数倍频率下容易产生驻波，如果2个边为一样时，驻波的能量更大。因此我们一直强调正方形截面的箱体是存在声学设计缺陷的。低频波长较长，一般低音炮是不是会因为边长不够低频波长的1/2倍而不发生低频驻波呢？理论上如此，但不表示低音音箱箱体内不会产生驻波，因为扬声器发出的不只是单纯的低频信号，这些“杂波”会调制合成成新的波形，最终产生驻波，这还只是复杂情况中的一种。

    通常说的，长宽比为黄金比例时，声学效果最理想，其实也不尽然。这里列出一张表，是前辈们总结整理出来的。

对消除驻波负面影响最为有利的音箱尺寸比 （本表格来自《扬声器系统》）

● 密封措施

    在安装扬声器与功放模块时，加入一层柔性材料，能增强箱体的密封性。它能保证不发生不应该的声压泄露，这也是俗称的漏气，漏气可能会扬声器的声波产生相互干涉，劣化频响。对于密闭式的声学结构的音箱而言，防止漏气尤为重要。通常来说漏气点靠扬声器越远，产生的干涉就越严重。安装于扬声器与箱体之间的密封柔性材料，还能缓解扬声器与箱体之间的振动传导。

QMS 声荟Q4有源音箱-33 x 26mm折叠振膜高音扬声器背面

 
鹂之声黑钻双子星Ultra Edition有源音箱-功放模块

 
E-MU PM5 监听音箱-功放模块

    密封措施是必须的，这点大部分音箱厂都做到了。不过有些却做得不够好，密封是否严密，也和安装工艺相关，也和箱体材料有关。例如前文中提到的刨花板，它的锯面粗糙，难以做到完全密封，板质酥松，螺丝生根困难等等，都会导致密封不严的问题。

    在箱体内刷沥青，是DIY常用的箱体强化手段之一，它除了改变板材阻尼特性之外，沥青也是极好的密封材料。

● 加强筋、加强框架以及阻尼胶

    在木质箱体的设计中，经常会利用一些边角木条贴附到箱体内壁上，这些边条主要用于强化箱体，被称为加强筋。这是一种简单的加强方式，成本也不太高，因此被普遍采用。

QMS 声荟Q4有源音箱-箱体内部

黑钻启明星箱体结构示意

    有些产品则在箱体设计时，使用加强框架。加强框架对障板的支撑力度则明显要优于加强筋，但成本上则要高出不少。

Creative 创新 GigaWorks HD50 微型音箱-抽出电路 

    塑料箱体也有类似加强筋的设计，只不过这些加强筋在开模时就设计好了，而不是利用边角料来强化。

    没有哪种材料是完美的，因此通过覆盖一层其他物质是原有材料变成“复合材料”，以实现更理想的物理特性。在箱体内部涂刷阻尼胶是一种比较理想的办法。这种方法让箱体制造变得繁琐，因此没有成为主流形式。

● 吸音材料

    吸音材料的作用是用来抑制内部声压的上升，它能有效的降低驻波的影响，尤其对300Hz以上的频率有效。

E-MU PM5 监听音箱-吸音棉

 睿韵 Rhyme Acoustics MS88 音箱系统-吸音棉 

    吸音材料通常为玻璃、石棉、醋酸、尼龙等纤维，看上去都象一团棉花似的，因此俗称为吸音棉。玻璃纤维容易产生碎屑，如果附着在人体皮肤或者呼吸道内壁上时，会影响人体健康。

    实际上，现在音箱基本不再使用玻璃纤维作为吸音材料，而多采用尼龙纤维和海绵片的方式，但这些材料又易燃，在有源音箱中使用时，会降低音箱的安全性，使得很多有源音箱拒绝使用吸音材料。而无源音箱则无安全性问题，因此使用吸音材料的还是占大部分。吸音材料的不同以及不同的安装方法，对声音也有一定的影响。有兴趣的可以参考专业书籍。