讓筆記本電腦音箱更靚聲

本刊記者

Q1：為什么筆記本電腦音箱很少用中密度板(MDF)作為材質(zhì)，反而以塑料居多?選用塑料作為箱體材質(zhì)的時(shí)候一般要注意什么問題?

郭：MDF是傳統(tǒng)多媒體音箱用得最多的箱體材質(zhì)。由于它具有一定的強(qiáng)度、質(zhì)量和內(nèi)阻尼(或內(nèi)損耗)，所以能起到有效避免因箱內(nèi)駐波而出現(xiàn)“震音”的現(xiàn)象。

然而小巧的筆記本音箱往往希望在保證一定音質(zhì)和性價(jià)比的前提下體積盡量小、重量輕巧，造型多樣化。此時(shí)MDF變得不大合適。因此設(shè)計(jì)師將眼光轉(zhuǎn)向了其它材料。

塑料材質(zhì)質(zhì)量輕、強(qiáng)度偏低、內(nèi)阻尼稍差、成本較高，但其優(yōu)點(diǎn)在于加工簡單且產(chǎn)量高，雖然有一次性投入(模具費(fèi)用)大的缺點(diǎn)，也被廣泛應(yīng)用在大批量的小體積筆記本電腦音箱中。

塑料在使用中，需要注意采用各種方法提高其強(qiáng)度、內(nèi)阻尼，例如在音箱內(nèi)壁合適位置處生成加強(qiáng)筋或者采用其它復(fù)合材料，還可以通過合理安排其它部件的位置來提高強(qiáng)度，例如雅蘭仕AL202，就利用了揚(yáng)聲器安裝柱和揚(yáng)聲器盆架來將整個(gè)箱體緊緊地鎖為一個(gè)牢固的整體。

Q2：為什么有的筆記本電腦音箱會(huì)采用倒相式設(shè)計(jì)，而有的又采用密閉式箱體設(shè)計(jì)，這樣效果差別明顯嗎?

郭：密閉式音箱是揚(yáng)聲器安裝在一個(gè)特定容積的腔體，后面輻射的聲波也被限制在箱體內(nèi)。其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)容易，可變的參數(shù)只有箱體容積。生產(chǎn)工藝簡單，喇叭振幅受密閉腔體的限制，最低頻處不容易產(chǎn)生失真。它的缺點(diǎn)是效率低，由于腔體內(nèi)空氣密封導(dǎo)致散熱能力差，同時(shí)箱體內(nèi)空氣形成的“氣墊彈簧”施加在振膜上，單元裝箱后的諧振頻率會(huì)有所提高，影響了其品質(zhì)因數(shù)和低頻響應(yīng)性能。

倒相式音箱又稱低頻放射式音箱，是目前最常用的箱體設(shè)計(jì)。音箱腔體內(nèi)有倒相管連接到腔體外。腔內(nèi)空氣形成的“氣墊彈簧”和管內(nèi)的空氣質(zhì)量塊在某個(gè)頻段時(shí)會(huì)諧振，此時(shí)振膜輻射阻很大導(dǎo)致振幅很小，然而倒相管的輻射卻變得很大，且和喇叭正面輻射的聲音相位相同。所以倒相式音箱的優(yōu)點(diǎn)在于管道同時(shí)輻射聲音，有效頻段的低頻效率商，且倒相管氣流作用利于散熱。而缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)和生產(chǎn)較復(fù)雜，低頻有效頻段之上失真小，承受功率高。但之下振幅變大，此時(shí)失真變大，需用電路來處理。

Q3：小型箱體的筆記本電腦音箱在箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上還會(huì)有其它什么特別之處嗎?

郭：由于廣泛使用了塑料等材質(zhì)的緣故，需要考慮是否會(huì)產(chǎn)生一些有害的聲輻射導(dǎo)致音質(zhì)劣化。合理安排結(jié)構(gòu)件和加強(qiáng)件，以及使用復(fù)合材料和阻尼材料能夠很好地避免產(chǎn)生問題。而加強(qiáng)筋和內(nèi)阻尼材料的位置、應(yīng)用則必須通過計(jì)算機(jī)輔助分析或者實(shí)例驗(yàn)證來指導(dǎo)，通過精確的計(jì)算來獲得最終結(jié)果。

Q4：筆記本電腦音箱所選揚(yáng)聲器在設(shè)計(jì)上通常要滿足那些要求?

郭：揚(yáng)聲器振膜一般要求其的密度p要小，這樣能確保一定的靈敏度，E／p值要大(E為楊氏模量，又稱彈性系數(shù))，以獲得盡可能寬的頻帶；材料的彎曲剛性大，這樣不容易產(chǎn)生分割振動(dòng)；而具有適當(dāng)?shù)膬?nèi)部阻尼可以降低分割振動(dòng)引起的失真。但是，以上的要求往往存在矛盾和沖突，沒有任何一種材料能完全滿足以上的要求，因此需要在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合特定的振膜形狀結(jié)構(gòu)來選擇合適的振膜材料，以獲得平坦寬闊的頻率響應(yīng)曲線以及盡可能降低失真。

Q5：您在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在揚(yáng)聲器、箱體方面會(huì)作哪些細(xì)致考慮?

郭：筆記本音箱的設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的音箱設(shè)計(jì)一樣都需要考慮其電聲性能，例如低頻部分需要仔細(xì)設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器的T／S參數(shù)并和特定的箱體形式、容積配合以獲得良好的低頻響應(yīng)。而中高頻部分又和振膜材料、音圈材料以及磁路附件的設(shè)計(jì)有關(guān)，需要仔細(xì)選用合理匹配的材料才能獲得良好的高頻延伸。

然而在筆記本音箱的設(shè)計(jì)中，由于體積小導(dǎo)致以下的矛盾更加突出而必須小心和權(quán)衡。小口徑揚(yáng)聲器單元需要更大的沖程來達(dá)到高的聲輸出，這往往導(dǎo)致單元早早進(jìn)入非線性狀態(tài)，大沖程下磁路、支撐元件的非線性是整個(gè)揚(yáng)聲器出現(xiàn)非線性現(xiàn)象的主因，非線性的出現(xiàn)會(huì)造成揚(yáng)聲器的嚴(yán)重失真和動(dòng)態(tài)壓縮。因此，我們在有限的尺寸限制下采取措施來盡量保證其線性區(qū)域的寬廣且通過多方面的測試和主觀聆聽來檢查和修正。在箱體設(shè)計(jì)方面，除了要使箱體的形式、容積和揚(yáng)聲器有良好匹配以外(良好的匹配能改善低音的性能和降低揚(yáng)聲器的失真)；由于體積非常有限，各部件之問的分布、放置都會(huì)影響最終的聲音。例如揚(yáng)聲器背面過小的空隙會(huì)導(dǎo)致聲阻的出現(xiàn)，而使效果偏離了原設(shè)計(jì)。

實(shí)際上，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，所有的方案規(guī)劃、實(shí)現(xiàn)和材質(zhì)的使用，都需要仔細(xì)權(quán)衡，并通過實(shí)際制作，精心的客觀測量、可重復(fù)性的多次的聽音對比來確定，我們需要在音質(zhì)、成本、加工性能、便攜性能上針對客戶和市場的需要達(dá)到一個(gè)最好的平衡。

MC觀點(diǎn)：一直以來，音箱制造的低入門門檻已為業(yè)界所公認(rèn)。而入門雖然容易，但要做出高品質(zhì)的產(chǎn)品卻并非易事。這要求音箱制造企業(yè)除了要具備豐富的技術(shù)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)之外，還要擁有正規(guī)的制造環(huán)境，精密的制造設(shè)備。以及完善和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹圃飙h(huán)節(jié)。而時(shí)下的情是，市面上除了我們常見的正規(guī)品牌產(chǎn)品之外，還有大量低端劣質(zhì)產(chǎn)品充斥于市場。其實(shí)，不僅僅傳統(tǒng)多媒體音箱市場存在這種情況，筆記本電腦音箱市場也是如此。所以我們建議，消費(fèi)者切不可貪圖便宜去選擇低價(jià)劣質(zhì)產(chǎn)品，而應(yīng)該選擇有設(shè)計(jì)制造實(shí)力，嚴(yán)控制生產(chǎn)制造品質(zhì)的品牌產(chǎn)品。