聊聊音箱的箱体材质.doc

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1、聊聊音箱的箱体材质音箱板材分类原生木材这里的原生木材是指针对原木组织结构未做改性处理的原生木材。这类音箱用板材由于每一块都是轴向开板，其经纬组织结构不一致，导致每一块板材的密度与强度都没有一致性，音箱内部周围气流对扬声器振膜背部的压流都不一致，不仅使扬声器单元背部获得的空气压力不均衡，也可能导致每只音箱的音质有所区别，品质与性能无法得到一致性控制。这种原生木材密度最高的是花梨木，气干密度0.9~1.1，抗弯强度＜60MPa，由于密度低，刚性差，在隔音与刚度方面都不能作为高端音箱的箱体材料选择。尤其是作为落地式矩形音箱时，这类材料在

2、音箱的腰部应力较大，容易产生箱振。密度板密度板是以木质纤维或其他植物纤维为原料，施加脲醛树脂或其他适用的胶粘剂制成的人造板材。这类材质的音箱在市面上占了绝大多数。塑料一般用价格较低的烯类树脂如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等通过低发泡的特殊加工而成。同样可以切削、开孔、打钉、上螺丝、胶结等，并具有物性均一、质轻、不吸水、尺寸稳定、耐腐蚀、耐虫柱、着色容易等优点。但耐候性、强度、触感较差。另一类塑料类的音箱采用注塑工艺，外形可以较随意变化，受加工技术的影响，注塑音箱的壁厚受到了较大的限制，由于壁厚受到限制，箱体的刚性受到影响，所

3、以塑料材质往往被用于制造低档音箱，其音质无法得到较高标准的控制，但在国外有极少部分高档音箱也采用塑料材质。箱材与声学箱体材料的力学性能直接影响音箱的性能，其中，材料的密度与隔音相关，材料的力学强度（刚性）与箱壳自振相关，同时也与低音音色相关。材料阻尼特性与箱内空气Q值、滤波相关联。材料密度越低，隔音效果越差，音箱谐振效率就越低；材料力学强度越差，箱壳自振率或越高，音箱杂音就越多；材料的刚性越差，低频的弹性就越差；材料阻尼越低，箱内空气Q值就越高，同时滤波效率也越低。音箱本质上是一个与扬声器产生空气谐振的共鸣器。箱材的作用是构造一个

4、能装载扬声器并与扬声器产生谐振（尤其是倒相式、带通式、迷宫式等开口箱）的特定封闭空间，其产生正确的谐振是与箱体内的空气产生谐振而与非箱壳产生谐振，在谐振过程中，扬声器振膜的振动会引发箱体内空气的膨胀收缩运动，空气的膨胀收缩能量也会引发箱壳的膨胀收缩运动。在此情形下，就需要箱壳材料具有一定的抗压作用，即能抵抗空气膨胀收缩的影响，在力学性能上具备不受箱体内空气运动影响的性质，即静曲强度。如果静曲强度低，箱壳材料内部会发生移位，箱壳就会因空气膨胀收缩运动影响而产生振动，这种振动可称为箱壳自振，而其振动频率就是额外或者多余的频率——对音箱

5、而言就是有害声波，亦即箱壳杂音。而箱壳振动的能量同时也会对谐振能量实施抵消或叠加的影响，从而破坏音箱的谐振性能与品质。所以，对音箱材料的性能与品质的要求，就是在隔音、适当阻尼特性的前提下尽可能消除、避免或减少箱壳自振；同时，也就需要高强度的材料力学性能来保证箱壳不产生任何细微的蠕动与变形。材料力学强度是指材料刚性，也就是抗压强度。刚性越高，低频反应越快，效率越高，低频音色更纯净，音染越少。密度板的危害但是，当前采用最普遍的音箱板材是密度板，尤其是中密度板（MDF），这种材料也常常用在所谓Hi-End音箱上。中密度板（MDF）构造由

6、于是粉状锯末胶合压制，因此其内部组织均匀，力学上没有径向弦向之分，也没有纵向横向之分，即便是质量最好的高密度板力学性能之静曲强度为30MPa，这种板材抗压强度是相当弱的，而密度仅有0.55~0.88，隔音效果与抗压效果还不如花梨原木。可以说这种材料做Hi-End音箱是不够格的。所以，该类板材在音箱制造中也存在一些不可弥补的缺陷。第一，在材料力学上，中密度板由于板材内部组织的均匀分布，虽然从厚度上可起到一定的强度支撑作用，但受制于力学强度指标，其消除、避免或减少箱壳自振的性能还是相当有限的。尤其是生产高性能、高品质或较大箱体的音箱时

7、，该弱点是不可克服的。即便某些Hi-End音箱在制造时，从用材厚度上避免部分箱壳自振，但厚度提高不等于刚性提高，其刚性不够的缺陷，导致该类音箱的低频表现缺乏弹性、反应迟缓、音色不通透、音质瞬态不好等。第二，在材料工艺学上，密度板材音箱常用乳胶或螺丝作连接锁固。尤其是扬声器单元的安装，常常用自攻螺丝将单元盆架锁固在箱体上。由于密度板的握钉力较差，所制造的音箱如果是将扬声器单元用金属螺钉锁固，随着扬声器使用次数增加，其螺钉锁固强度会逐渐降低，直至松动，从而降低音箱整体刚性，音质会逐渐下降。第三，该类材料其最大的缺陷就是不防潮，见水就发

8、胀。即便是用油漆（常常号称钢琴漆）对音箱进行全封闭状态下，由于制造工艺限制，在所有握钉处、开孔处的缝隙都有可能形成板材吸潮的条件，板材吸潮越多，积淀到一定程度，箱壳刚性进一步减弱，低频音色会更加退化。第四，用涂料（包括钢琴漆）来封闭密度板的毛孔，只