Graham Audio LS5/5 独特声学透镜技术

把喇叭单元放置在音箱挡板开口后面

这种技术现在很少见，但在数十年前被BBC广泛使用。结果出奇有效，但其工作原理却不如表面那么简单。

 

选位置开口所面临的问题

 

驱动单元在低频时声音传播方向无指向性。但随着频率的升高，传播方向将变得具有指向性，就像聚光灯一样。喇叭振膜的直径决定了发生这种情况的频率区域。

 

在进行或分析音箱数据时，一般会专注于轴向响应，即将麦克风放在音箱前面测量到的响应。但在试音室中，您不仅会听到轴向声音（直达声）。而是，您听到的是直达声和反射声的混合。这种反射的声音可能已经以45度角从音箱发出，然后碰到侧壁并朝您的听音位反弹。在实践中，您的耳朵会听到许多直达声的反射。它们到达的时间略有不同。令人惊讶的是我们能够理解所有这一切，人类的听力系统真的了不起！

 

当您在试听室中聆听音箱时，脑海形成的总体印象是直达声和反射声的结合，因此设计师必须像关注轴向响应一样，特别关注离轴响应。这也是为什么两个具有非常相似的轴向响应的不同音箱听起来完全不同的原因之一。令人惊讶的是，这是BBC研发部门在20世纪60年代及以前经常注意到的，那时的标准是使用大型驱动单元（12或15英寸）。

 

开口有什么帮助

 

不难想象驱动单元前面开口会使声音传播变得更紧密，您也可以称之为更聚集。但这不是其想要达到的效果，实际上它的工作原理与之相反！所以我们将其称之为声学透镜技术。

 

在音箱挡板开一个口可以使该单元像更小的单元一样工作。换句话说，它开始变成定向的点，拥有更高的频率。这对离轴响应大有改善，您会在房间中的各个区域听到更平滑的频率响应。

 

为了进一步解释，让我们看看中频驱动单元和高频单元之间的过渡。在低频（例如500Hz）下，LS5/5中使用的8英寸中频将具有相当宽的辐射范围，这意味着它将以相当均匀的方式向多个方向辐射能量。但是随着频率的增加（例如达到2kHz），驱动单元将变得更加定向。在轴向上测量，输出水平应该仍然是正常的，但是如果与水平方向成45度角，则输出量会大大减少。在这种频率下，耳朵听到的主要是直接声音，相比之下反射的声音会减少很多能量。

 

但请考虑在较高的频率（例如4kHz）下会发生什么。此时中音单元的能量输出减少很多，大部分能量都来自高音单元。当然高音单元的振膜要小得多（只有1英寸），相对于4kHz的波长（约3½英寸）来说很小。这会使高音单元声音传播范围变得宽广，就像在500Hz的中频一样。

 

因此没有开口的话，在高音单元接管之前，音箱在中频范围内产生的总能量将大大下降。从主观上讲，我们可能不会对总体反应能量下降感到不舒服，但我们一定会注意到高音单元离轴响应突然出现。不管轴向测量结果如何，大多数人会觉得这是有害的。

 

当然LS5 / 5是三分频设计，因此在低频上段/中低频区域也会出现这种情况，因为这个12英寸的低音单元在其上段同样也会受到离轴响应的影响！

 

但是必须特别注意如何开口。如果它们太窄，则可能使前置挡板和喇叭振膜之间产生共振。挡板与振膜（以及周边）之间的理想间距必须通过详细的测量慎重确定。木材加工的厚度也很关键。但在研究和构建LS5 / 5的原始工作上，我们感到奇怪的是为什么今天这种方法不再流行。当然这里面涉及了明显的美学问题。

 

结论

 

挡板开口可以使能量响应更加平滑，这是轴向和离轴频率响应的组合。平稳的能量响应在一般聆听环境下使声音更容易定位。

 

在许多展会和活动中展示新的LS5 / 5之后，我们已习惯了发烧友第一次看到LS5 / 5正面时的反应。但我们也习惯了他们听完设计后的反应！挡板开口虽然违反了当前所有设计思路，但确实有效。