30容积箱体设计的理论基础（中）

一个带有导向孔的，或者叫做低音反射音箱具有通过调谐孔扩展低频响应范围的功能。这个调谐孔和扬声器协调工作以使之达到更低的频响范围。实质上当从调谐孔（即导向孔）发出的声波与从扬声器发出的声波在频响范围或更低的范围内是同相位时，这样就起到了将低频分量输出放大的作用，同时，由于这种放大作用的存在，可以使得扬声器工作幅度的下降得以实现。不过缺点是，当这个声波与扬声器振动的声波发生180度的反相时，理论上声波将被全部衰耗掉，而实际上也将受到很大的衰减，这就使得扬声器振幅必须加大。而另外一个缺点就是这种方式提升了谐振频率的阻抗，这使得声圈的工作温度大大增加，同时有可能引入谐波失真。幸好在我们的工作过程中，XLS10扬声器没有遭受到这些不利因素的困扰，其通风性能良好的四层全铝音圈使得上述因素的影响降低到了最小。

将XLS10装入30升有效容积的外壳意味着导向孔的最大直径将受到限制，因为其大小必须符合外壳尺寸的要求。当然如果是一个较长的导向孔可以通过弯曲的方式置入外壳之内，但是这样会增加设计的复杂程度。除去端口的长度我们还需要使用加倍扩张的导向孔来防止端口引入的噪声带来的影响，因为这个噪声对于声压级的影响非常强烈，有可能使得整个设计前功尽弃。为了得到一个平坦的频率响应曲线，我们建议将导向孔输出的频率调谐在25Hz为佳，此时系统的频响曲线如下图所示：

频率调谐在25Hz时 此时系统的频响曲线

显然这个曲线已经比上一页中采用封闭式音箱时的频率响应曲线好了不少。曲线显示导向孔音箱可以提供更低的频率输出，但是美中不足的是，该曲线在20Hz点左右开始发生急剧变化，而这会很大程度上影响到20Hz时的声压级和振幅，而此时导向孔的直径已经达到了72mm，这足以使噪音有可乘之机。结果就是，即便是非常小的噪声，也会影响到最终的放音效果。

频率与声压级

频率与振幅

频率与空气运动速度

在上面的图中我们可以看到，在20Hz达到100dB声压级的目标已经基本上实现了，纸盆的振幅控制在12.5mm以内而空气的最大运动速度为34.1- m/s。同时非常值得注意的是，此次我们的放大器只消耗了160瓦的功率，而在封闭型音箱中，XLS10消耗的功率几乎是这里的两倍。当然同样也有一些缺点，首先导向孔的长度需要不少于607mm，这也就意味着我们必须将其弯曲才能装进容积有限的外壳之内。另外，这种方案已经接近了在导向孔音箱中扬声器振幅和空气运动速度的极限。那么无源辐射器箱体又能够带来哪些更好的特性呢？