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- 音箱为什么需要一个出气的孔？有的在前面有的在后面？然后买音箱回来就放在桌子上，不知道这个出气孔跟摆放位置是有关的，如果出气孔在后面，音箱就最好不要离墙太近？更加奇妙的是，还没有买音箱的时候，通过观察这个"出气孔"的位置，就可以大概判断音箱的声音取向？
- 这个气孔叫做 倒相孔， 作用就是把某些声音的相位颠倒一下(一般是低频)，或者说把声音的相位变为原来的180度，也就是相反的意思。
- 简单解释相位：声波的本质是气压的快速变化，或者叫空气的震动。波峰对应高于大气压，波谷就对应低于大气压。当两个声波在空中相遇，波峰遇到了波谷就会互相抵消。波峰遇到了波峰就会叠加。理论上两个频率相同的声波，如果一个波峰刚好对上另一个波谷，就可以完全抵消，站在旁边什么声音都听不到。
- 自然界中这样的情况很难发生，两个声波相遇，只会让一部分声音叠加，一部分抵消。但是在播放音乐的时候，喇叭振膜会向前发射声波，但也在同时向后发射声波，因为如果某一瞬间振膜前方是高于大气压的话（振膜向前顶出），必然会在振膜后方制造一个低压，反之在振膜前方制造了低压（振膜向后退缩），也必定会在振膜后方制造一个高压。在喇叭振膜前后形成的两个声波，振幅一样，相位相反（相差180度），如果让他们在空气中相遇，就会抵消所有的声音。这当然是无法接受的。
- 好消息是这两个声波无法直接在空气中全部相遇，因为中间隔着振膜。但是坏消息是，有些低频和中频，可以通过衍射的方式通过振膜，这部分衍射过去的中低频就会遇到反相的自己，于是他们就抵消了。这就是声短路。最早的声音就是通过一个裸露的喇叭来出声的，如果有人试过只用喇叭没有箱体来播放声音的话，就会听到这种中低频被抵消的声音。
- 有经验的发烧友都知道我们人耳能轻易的辨别出高频声源的方向，而不能辨别低频的方向。如果单独播放一个低频，我们会无法听出这个声音从哪里传来。这就是低频的无指向性。所以我们一般可以把低音喇叭放在任意的位置，只要距离人和其他音箱一致即可。
- 那么人是怎么辨别声音方向的呢？因为人的两只耳朵之间有一定距离，这种距离差异会影响声波到达每只耳朵的时间和强度。具体来说，当声波从某个方向传来时，它首先会到达最近的耳朵，然后再到达另外一只耳朵。这个时间差和声音的频率一起决定了声音在头部中的传播路径。较高频率的声音波长较短，更容易被头部阻挡或折射，从而产生更大的时间差。因此，当我们听到较高频率的声音时，可以更容易地感知到声源的方向。声波强度也会因为传播路径而产生差异。当声波在传播过程中遇到阻碍(人头)时，它会被散射和吸收，从而减弱声波的强度。因此，声波到达更远的耳朵时可能会比到达较近耳朵的声波更弱，这也可以帮助我们确定声源的方向。
- 因为低频衍射的存在，低频被上面说的这种效应影响的程度要小很多。低频可以轻易绕过头部这样尺寸的障碍物直接传递到耳膜，所以对于低频就听不清方向。
- 衍射是因为波可以说绕过比自己波长小一点的物体，对于低频来说，波长通常都很大，可以轻易绕过喇叭，人头这样的尺寸的物体。
- 既然尺寸太小就会让低频绕过喇叭形成声短路，那加大尺寸不就行了吗。没错。不过加大振膜的尺寸并不容易，高速震动的振膜尺寸不能太大，否则强度不够。但是喇叭不光是振膜，只要连上一块板，都可以算喇叭。于是障板音箱就诞生了。原理就是弄一块巨大的板连在喇叭上，尺寸大了低频就过不去了。喇叭前后的短路就消除了，当然超低频波长巨大，还是不行，但是总是比原来强太多了。现在这个技术并没有过时，还有人用，只不过这东西体积巨大，有些是嵌墙安装，有些就独立放置，对空间要求很大。
- 还是看看图：
- 障板音箱效果好的关键就是板要大，越大越好。这就是一种古老的音响设计思路，出来的效果也不错，唯一的缺点就是占地方，让他无法被现在的市场接受。
- 顺便说一下早期留声机那个样式也是障板的一种,对于低音来说就是隔绝低音,但是对于高音来说就是个号角,可以扩大高音的辐射角度.因为高音有很强的指向性, 和低音正好相反.指向性太强就会让稍微没有对准音箱的听众听不到高音, 这当然对于听音乐来说太严格了, 所以就会有号角这样的设计来扩散高音.
- 自从发现了声短路, 就有各种办法去解决, 除了障板以外, 还有个办法就是弄个箱子把喇叭包起来, 这样喇叭背面出来的声音就大大减少了, 声短路就大大减轻了.副作用就是喇叭背后变成一个密闭空间了,振膜在这个密闭空间振动的话阻力是比较大的.相当于喇叭的功率直接减小了,发热也增加了,一般这种密闭式的箱体在大尺寸音箱上使用效果更好, 因为喇叭后面的空间大,震动可压缩的空气也多,阻力也小. 这种密闭式箱体由于后面的声音小, 对音箱离墙距离没什么要求,声短路很弱,音质也好,一般都是比较好的选项.就是功率小,然后又适合大箱体,那么价格就不会很低.
- 后来有更天才的工程师想出来一个办法, 既然喇叭前后声音相遇会抵消是因为他们相位相反,那我想办法给他的相位再反一次不就好了吗,这样音箱前后的声波相遇就不会抵消,不但不会抵消,还能叠加,这样就增加了低频的音量, 以后低频的功放还可以节省点功率,这样体积售价发热都能降低. 这就是倒相孔啦.倒相孔的名字就这个意思, 把声音的相位颠倒一下.这里要经过计算, 让低频出来的时候刚好经过了半个周期,这样才能和前面的声波相位一样,互相叠加增强.当然增加的只是音量, 下潜深度是没有变的.
- 这个方案听上去很好,前面说了体积售价发热统统减小, 但世界上没有完美的事. 第一件事就是倒相孔对音箱后面的空间有要求, 如果后面有一堵墙, 那这个低音就会过于强(因为倒相孔出去的声音又会在墙上反射).相当于对于摆位有了更高的要求, 但是这个就阻碍了很多人的应用.于是后来又有了倒相孔在前面的设计. 当然前倒相也不完美, 因为倒相孔出来的声音又会在桌面上反射, 一样会污染声源.
- 这个方案的第二个缺点就是, 所谓的180度倒相, 其实并不能做到. 因为每个频率的波长不一样,一根管子,不可能让每个频率都是刚刚好180度的相位翻转.那么就会有针对性地去选择一个大概的频率范围, 这个范围以外的声音就照顾不到.
- 总的来说, 后倒相的音箱高频比较温和不刺激,前倒相的音箱低音好高音差一些. 封闭式箱体低音要想好听, 就要配功率很大的功放.但是封闭式总的来说失真较低,低频较紧. 音质最好的是障板音箱, 低音下潜好,声音通透松弛. 就是体积巨大. 当然这些都是同等条件下的对比, 现实中还有很多的变量. 良好的设计也能改善音箱固有的缺陷. 还有目前发展很快的数字调整补偿算法也会是未来的研发方向, 毕竟物理层面改进成本高又麻烦, 如果能用算法来补偿的话, 成本会很低. 当然目前dsp运算的效果还不能让我满意,也许以后会有更好的产品.