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，反而以塑料居多?選用塑料作為箱體材質的時候一般要注意什么問題?

郭：MDF是傳統多媒體音箱用得最多的箱體材質。由于它具有一定的強度、質量和內阻尼(或內損耗)，所以能起到有效避免因箱內駐波而出現“震音”的現象。

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

塑料材質質量輕、強度偏低、內阻尼稍差、成本較高，但其優(yōu)點在于加工簡單且產量高，雖然有一次性投入(模具費用)大的缺點，也被廣泛應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度、內阻尼，例如在音箱內壁合適位置處生成加強筋或者采用其它復合材料，還可以通過合理安排其它部件的位置來提高強度，例如雅蘭仕AL202，就利用了揚聲器安裝柱和揚聲器盆架來將整個箱體緊緊地鎖為一個牢固的整體。

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

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

倒相式音箱又稱低頻放射式音箱，是目前最常用的箱體設計。音箱腔體內有倒相管連接到腔體外。腔內空氣形成的“氣墊彈簧”和管內的空氣質量塊在某個頻段時會諧振，此時振膜輻射阻很大導致振幅很小，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)點在于管道同時輻射聲音，有效頻段的低頻效率商，且倒相管氣流作用利于散熱。而缺點是設計和生產較復雜，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構設計上還會有其它什么特別之處嗎?

郭：由于廣泛使用了塑料等材質的緣故，需要考慮是否會產生一些有害的聲輻射導致音質劣化。合理安排結構件和加強件，以及使用復合材料和阻尼材料能夠很好地避免產生問題。而加強筋和內阻尼材料的位置、應用則必須通過計算機輔助分析或者實例驗證來指導，通過精確的計算來獲得最終結果。

Q4：筆記本電腦音箱所選揚聲器在設計上通常要滿足那些要求?

郭：揚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)，以獲得盡可能寬的頻帶；材料的彎曲剛性大，這樣不容易產生分割振動；而具有適當的內部阻尼可以降低分割振動引起的失真。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，因此需要在設計時結合特定的振膜形狀結構來選擇合適的振膜材料，以獲得平坦寬闊的頻率響應曲線以及盡可能降低失真。

Q5：您在進行產品設計時，在揚聲器、箱體方面會作哪些細致考慮?

郭：筆記本音箱的設計和傳統的音箱設計一樣都需要考慮其電聲性能，例如低頻部分需要仔細設計揚聲器的T／S參數并和特定的箱體形式、容積配合以獲得良好的低頻響應。而中高頻部分又和振膜材料、音圈材料以及磁路附件的設計有關，需要仔細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計中，由于體積小導致以下的矛盾更加突出而必須小心和權衡。小口徑揚聲器單元需要更大的沖程來達到高的聲輸出，這往往導致單元早早進入非線性狀態(tài)，大沖程下磁路、支撐元件的非線性是整個揚聲器出現非線性現象的主因，非線性的出現會造成揚聲器的嚴重失真和動態(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。在箱體設計方面，除了要使箱體的形式、容積和揚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、放置都會影響最終的聲音。例如揚聲器背面過小的空隙會導致聲阻的出現，而使效果偏離了原設計。

實際上，在整個設計過程中，所有的方案規(guī)劃、實現和材質的使用，都需要仔細權衡，并通過實際制作，精心的客觀測量、可重復性的多次的聽音對比來確定，我們需要在音質、成本、加工性能、便攜性能上針對客戶和市場的需要達到一個最好的平衡。

MC觀點：一直以來，音箱制造的低入門門檻已為業(yè)界所公認。而入門雖然容易，但要做出高品質的產品卻并非易事。這要求音箱制造企業(yè)除了要具備豐富的技術和設計經驗之外，還要擁有正規(guī)的制造環(huán)境，精密的制造設備。以及完善和嚴謹的制造環(huán)節(jié)。而時下的情是，市面上除了我們常見的正規(guī)品牌產品之外，還有大量低端劣質產品充斥于市場。其實，不僅僅傳統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，消費者切不可貪圖便宜去選擇低價劣質產品，而應該選擇有設計制造實力，嚴控制生產制造品質的品牌產品。