面板宽度对音效影响以及Baffle step问题

liyf

面板宽度对音效影响以及Baffle step问题
DIY音箱，确定尺寸时，都会碰到此问题。一般人也没深究，或参照软件的优化，或按一般经验将面板缩到最窄，深度放长。yun99兄曾提出此事讨论，但我也一知半解，模模糊糊。直到最近被一老外拍了一砖头，才惭愧地去看个仔细，了解了个大概。
这里应该主要考虑的是面板的反射效果，对于波长比面板宽度小的声波都被面板反射而得到增强，而波长较大的面板的反射作用减少，且可以绕射到音箱后面，所以波长大的低频声压会相对衰减，称为面板跌落（bafflestep），我们描述这个现象采用截止频率f3的概念，即跌落－3db的频率点来形容。根据波长公式我们很容易得到计算公式f3＝115/Wb,Wb=面板宽度。比如面板宽20cm，面板截止频率为115/0.2＝550hz，看此结果比较吓人！但这只是音箱位于自由空间的结果，在实际聆听环境，由于反射作用，低频的效果要强得多

BaffleStepResponse的情形和相应的BaffleStep补偿办法
BaffleStepResponse，面板的低频跌落曲线，下图为球形面板的曲线（此时没有边缘衍射)



我们最常用的长方形面板，跌落曲线如下：（至于圆形和正方形的曲线我这里就不列出了）中高频区的峰谷是由面板的边缘衍射效应造成的。



靠调整面板的大小长宽，是难以达到越小越好的愿望的！比如，面板截止频率如达到50hz，宽度要求2.2米，100hz是1.1米。且边缘衍射效应无法因面板尺寸的变动而改善（可参看imxp有关边缘衍射效应的pdf）
障板（面板）效应分两部分，a大波长的低频具向后的绕射损失，就是本帖谈的bafflestep。b面板的边缘衍射。
对于a点，通常增大面板宽度是个办法，此外就是分频器上进行补偿，下面我将接着谈。对于b点，我们通常是采用调整单元在面板上的位置，试图抵消部分衍射的影响；另外很重要的是改变面板边缘的形状！如采用圆弧过渡的边角将大幅减低衍射效应。至于面板的长宽尺寸变动只会造成不同的衍射效果，不会是一个量的大小变化！具体的模拟可使用BDS等软件看看。
下面这个是被动式的补偿电路
按设计者的要求，这个电路被置于前级和后级功放之间！不推荐接于喇叭线上（具体原因见原文）。该电路可达6db的调整，计算公式：C1=1/2**(R1+(VR1/2))*f（f＝f3，当f＝383时，C1=1/2**15k*383=27nF）