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喇叭紙盆向前後移動時,使空氣也跟著移動,當紙盆向前移動時,紙盆前方空氣被壓縮,同時在紙盆後方的空氣變的較稀疏,當然被壓縮的空氣,必須求得平衡,而紙盆後方空氣恰好比較稀疏,因此空氣順著紙盆邊緣由前方流向後方,使得紙盆前後方達到壓力平衡,特別在低頻的時候,空氣向四周很平均向後流動,但在高頻時候就比較不明顯,因為高頻如同光柱向前發散,所以要防止低頻空氣流向後方,就需設法使前後空氣隔離,因此就在喇叭周圍加上如圖一的障板,來使喇叭發出較低的頻率。
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【圖一】
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在喇叭線圈裡通過的電流是交流電,它的波形是複雜的,但是可以用簡單的波形像圖二來表示,我們知道紙盆是跟電流的變動而變動,那麼空氣的壓力也是照著這波形而變動的,如果以紙盆前面的空氣壓力來說,當電流從1到2的時候,壓力是在增加,比正常壓力高,從2到3它是減退到正常,從3到4它的壓力是減少到比正常小,4到5是從比正常小的壓力回復到正常,因此在紙盆前面的空氣,每一完全週期經過四次不同的改變,也就是紙盆一個向前向後的移動。
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【圖二】
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如果通過線圈電流的頻率是100Hz(Hz:次/每秒),那麼紙盆在一每秒就有100次的4個變動,或者說400次變動,我們知道聲音的速度是每秒343公尺,因此在一個100Hz音波空氣壓力,每一變動需要1/400秒,所以這壓力聲波將行經343/400=0.8575公尺,如果就讓這壓力聲波直接流過紙盆邊緣,那麼聲波強度將會大大減弱,如果設法將這壓力聲波行經0.8575公尺,也就是1/400秒後再流到紙盆的另一方,也就在壓力聲波的一個改變,因此當前面的壓力聲波到達後面的時候,恰巧紙盆後面改變它的移動方向而產生壓力聲波,兩個聲波產生碰上非但不中和,強度反而相互增加,進而得到比較響亮的聲音。
因此我們可以推算出障板直徑的公式:
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D=v/4f
D: 障板直徑(公尺)
f:所要的最低頻率(Hz)
v:聲波速率,以室溫343公尺/秒計算
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例如:我們需要最低頻率是100Hz,那麼障板直徑需要多大?
D=343/(4X100)=0.8575公尺 |
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