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關於喇叭墊材/阿密
第一節--喇叭震不震?
關於喇叭避震墊材,不知道有沒有人很有研究?
依我的想法,擴大機、唱盤等本身不產生振動的器材,避震方式應與喇叭不同(註:蒙 逢甲小誠等網友指正:擴大機的變壓器與唱盤馬達都會產生振動,但我想那是另一個課題)。喇叭振膜向前運動時,同時也產生一個後座力,將箱體向後推動;反之,振膜向後時,又將箱體向前推。就好像國中物理課,在火車上發射砲彈,火車會往反方向移動。因此,喇叭播放時,箱體其實也跟著做同頻率的振動,只是箱體質量大,相對的位移較振膜小很多而已。
將箱體與沉重的腳架以螺絲鎖緊結合,其實意在增大箱體的質量,使箱體位移減小,這是一種解決方式,但前提是腳架的剛性要夠。
在箱體與腳架間放角錐,其實也是一種結合箱體與腳架的方式,但箱體與角錐間的摩擦力應夠大才有結合的效果,將力量有效的傳導下來。這兩種方式目標都是使箱體不產生位移振動(共振是另一回事)。
我比較懷疑的是在箱體與腳架間放橡皮墊或類似具有彈性的物質。因為當箱體向後震動時,底下的橡皮墊接觸面會跟著先向後,然後有一個反彈力再推向前,然後再向後,向前,向後....就像壓一下彈簧再放手,它會來回彈一陣子一樣。
我自己的實驗,墊彈性的物質(且只墊彈性物質)會使高頻變乾澀,很可能與這來回彈動抵銷了某一頻段的高頻有關。我試過後火車站買的黑色表面有圓形突起的橡膠墊,及紅色較軟的橡皮墊等,效果都類似。
我目前的做法是墊厚毛巾(我不願說是綠布,因為我不解綠不綠有什麼關係?我用的也不是綠色的),效果較好。我想可能是因為毛巾這樣的阻尼物將動能直接以摩擦方式轉為熱能,沒有來回振動。我的3/5a小喇叭處理方式是如此,但我推測喇叭的質量、高度與底面積等等應都有關,墊的厚度也會不同。目前我很想試試類似黏土的物質。
第二節--角錐神不神?
這幾日斷續思考喇叭墊材的問題,其中關於角錐想了許久。
上節我以為角錐的作用是將喇叭與腳架結合在一起,但宏城兄提到如果在櫥櫃上擺喇叭,最好加角錐,這使我推想我原先的假設是錯的,因為如果角錐的作用是將喇叭與腳架(或櫥櫃)結合成一體,那麼櫥櫃所產生的共振應會更容易傳回到喇叭,使聲音劣化,而非改善。如此一來,角錐到底是如何起作用的呢?
我重新假設如下:角錐的作用可能是制振,而非吸振或隔絕振動。
其理由如下:
沒加角錐時,喇叭是以整個底板接觸其下的櫥櫃檯面,其接觸面每個單位面積所受的壓力小;若加上三個角錐,喇叭所有的重量經由三個尖點傳遞下來,每個尖點的單位面積垂直壓力極大。這會產生什麼作用呢?我推想就好像在一面大鼓的鼓皮中間用一支木棒用力頂者,再敲那面大鼓,鼓皮的振幅會減小,且越接近木棒頂住的那點,振幅越小,自然較不會將振動傳到握柱木棍的手上。在這個例子中,櫥櫃檯面就是鼓皮,角錐是木棒,而喇叭就是握住木棒的手。
那為什麼角錐都是使用堅硬材質?我想原因之一是如果使用較軟材質,受壓後尖端變形變鈍,無法維持一個理想的小接觸點。另一個可能是:如果那支抵住鼓皮的木棒改為一段較軟的橡膠水管,敲打鼓皮時,水管的彈性仍會將振動上傳,減低了制振的效果。因此角錐必須是堅硬材質(或仍值得懷疑?)。
如果上面的想法是正確的,那麼影響角錐作用的幾個參數可能是:角錐硬度,錐底尖銳度,喇叭的重量(可在輕質喇叭上加壓重物)與櫥櫃面板的剛度等等。故而在木櫥櫃上使用角錐,其效果比在鐵腳架上要明顯,是很合理的,因櫥櫃剛度較差,易共振。換句話說,在剛硬的腳架頂板上放喇叭,二者中間是否還需要使用角錐,是值得保留與驗證的。
如此看來,角錐的高矮似不在影響參數中,因此設計角錐時應做得寬扁些,在地震發生有水平搖動時較不易使喇叭翻倒。而角錐與喇叭接觸面則不應拋光,使接觸面摩擦力增加,減少水平向滑動的可能。
第三節--三明治療法
如果以上推論是正確的(?),那麼角錐的作用主要是減少櫃架接觸面產生的共振,使較少振動傳回喇叭,對於喇叭本身所產生的振動並沒有抑制或吸收的效果。
因此,我想到AIDS的三明治療法(諾貝爾獎乎?),如果併用媒材,可能可以各司其職,達到最佳的避震效果。我推想這種喇叭墊材的組合由下而上應該是:
1。抑制振動:
最下面用三個角錐,抑制檯面的振動。
2。傳遞重量:
角錐上面放一塊硬板,尺寸約與喇叭底板相等,用以承接上面的墊材及喇叭,但須注意這硬板的剛度要夠俾降低共振(或升高共振頻率以減小振幅?)。硬板與角錐間應可黏合(我想不出不這麼做的理由),如此一般的地震都不怕。
3。隔絕振動:
硬板上先鋪一層橡皮等彈性物質,使經由角錐上傳的振動能量被阻絕。橡皮層的作用,就像汽車的避震系統,輪胎(櫥櫃面板)動得厲害,車體(喇叭)相對動得少。
4。吸收振動:
上面再鋪一層類似厚毛巾的毛氈阻尼物,用以將喇叭本身振動的動能經毛氈內部的摩擦轉為熱能,減少喇叭自身產生的振動。喇叭就擺在這層毛氈上。
這幾層東西的順序應不能互調,1與3負責壓制由櫥櫃(或腳架)上傳的振動,4負責消耗喇叭自身的振動。我猜想其中最可省略的是3的那層彈性物質,因為毛氈可能足以吸收上下傳來的能量。
至於為什麼角錐上需要一層硬板,鋪上與硬板等面積的橡皮與毛氈,而不在每個角錐上直接放上與其頂面積等大的橡皮與毛氈?我推想你若抱著一團棉被,由拳王阿里對著棉被揮一拳,你可能可以承受得住,因為棉被將衝擊平均分散到大面積中;若你只是抱著一小團棉花,後果可能就很難看。故前者應較佳。
第四節--大家動一動
以上所有的推論都只是我這幾日的頭腦體操,沒有實驗證明,但似乎可行,毋須高科技,也不花費什麼,我想大家有興趣都可以試試,再來交換心得。
後 記:
寫到這裡,又想到其實一副下有角錐的腳架,就是'2傳遞重量硬板'的變形,只不過是拉高拉長了。但拉高拉長後,它的振動問題可能就變複雜了,所以才會有灌沙、灌鉛粒等對應方式。
另外我還沒想清楚有些角錐下面所用的墊片作用在哪裡---保護地板櫥櫃是沒錯,但在避震的環節中到底有什麼作用?還是根本就抵銷了尖錐的作用?請大家幫忙動動腦吧!
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