(原创)音箱振动随想录6
音箱的箱体板振动(4)
当然,最有效的方法把造成共振的震源隔离了。扬声器单元工作的时候会发生频率很丰富、周期足够长的各种频率的振动,这是没有办法消除的。如果这个客观存在的振动能够被被隔离,当然就不会传递到音箱的箱体板了。
想法很简单,但是做起来却不容易,做得很好的就更不多了。
给扬声器单元加一个弹性较好的垫圈,就是一般人都可以想到的办法。
《音响论坛》2006,7月,214期“音响界需要这种喇叭!”一文,谈到Paradigm 的Referance Signature S8音箱。
其中一个标题是“单元固定也有学问”,说这个音箱的扬声器单元是采用这个系列的IMS技术(Isolation Mounting System),即隔离固定系统。
它的扬声器单元不是直接固定在障板上,而是通过一层丁酯橡胶层和箱体板连接,而且连螺丝和盆架间的连接也加入垫片。
所以,Paradigm 很自豪的说:IMS对于箱体谐振产生的问题并不是“降低”而是“消除”。其实,这话是说大了的,也是IMS技术做不到的。
这层丁酯橡胶,可以看成是一个有一定弹性的弹簧支座。就按照弹性减振的理论来看看结果会是什么。它所说的“箱体谐振产生的问题”,其实只是一个扬声器单元的振动传递到障板的问题。
如果这层丁酯橡胶的弹性系数很小,就是它太硬了,扬声器单元的振动会有很大的一部分会传递到障板。
如果它的弹性很好,就是说这层丁酯橡胶很软很软。虽然扬声器单元的振动是会较少的传递到障板上了。但是问题还是一样多。首先是,这么软的基础,扬声器单元就没有可能保持正常的位置,在工作的时候扬声器单元本身就会发生很大的振动。
所以,充其量他们所做的只是选择一个折中方案:一块不太软又不太硬的丁酯橡胶垫片,在传递振动的量和保持扬声器单元本身的稳定这两方面平衡。
从此可以看出,所谓的IMS技术,振动的传递只可能是减少了,根本不可能是被“消除”了的。
以上只是从一般的、比较容易为人理解的角度说的。其实,问题还远没有这么简单的。
再深一点的分析:这种方法,从机械振动来考虑,是属于“刚性基础的振动隔离系统”,或者“部分弹性基础的振动隔离系统”。这样的方法在音箱里算一种新技术的。对于这样的隔振系统,要考虑它的“隔振系数”,即传递力的幅值和激振力的幅值之比。从隔振的理论知道,隔振系数随着激振力的频率和物体的固有频率之比r变化而变化。而且只有r>1.4142的时候才能实现振动的隔离。
此外,当r小于这个值的时候,不但不能隔振,还会增加传递到基础的力。
从扬声器单元的工作状态可以知道,激励力的频率是非常丰富的,完全有可能出现这种放大了的振动传递。
这就是这个隔离技术在音箱里应用的一个隐患。很多电声业界的人士以前对这个方法也多有微词,这里只是从机械振动的角度进行分析而已。
不过,还真的应了他们说的这句话:单元固定有学问。
国外就生产过一种小型的“蛋型音箱”,这种音箱为了对扬声器单元的振动进行隔离,特别为扬声器单元设计了一个“独立”的固定结构,扬声器单元就固定在这个结构上并直接通到底座,而整个音箱就被“悬空”放置在这个结构上。当然,这个音箱的箱体都是通过软垫圈等这个固定结构连接的,扬声器单元也用垫圈固定到箱体上。
这倒是一个新的想法,是对扬声器单元振动隔离的一个有方向性的创意。
但是,具体的实施却不完善。
结构复杂是第一个问题,把整个音箱的箱体“套”在扬声器单元的固定结构上,又要声密封,做起来就很麻烦,成本也大。
更大的问题是:把音箱的箱体套在扬声器单元的固定结构上,真的是本末倒置了。这样的音箱支架要支撑这么大的结构,肯定稳定性不好的。
好在这是一个很小的音箱,这些问题会被“新概念”带来的光环掩盖。
如果是一个一般的落地音箱或大一些的其它音箱,可能就难于实施了。
虽然这是一个不太成功的新产品,但是,在理念上却为今后对扬声器单元的振动进行隔离开了一个好头。
人们也许就是在无数这样的小小的进步,慢慢寻找到问题更好的解决方法的。