在音响技术的发展过程中,喇叭的设计扮演了举足轻重的角色,而相位塞则是这一技术演进的关键之一。相位塞或称音响变压器,充当扬声器驱动器与听众之间的机械接口,能够有效提升高频响应,将声波向外引导,减少因为驱动器附近的干扰所造成的音质损失。
相位塞通常出现在高功率的号角扬声器中,特别是在中高频段的过滤器中,位于压缩驱动器的振膜和声学号角之间。这些万元不断发展的设计旨在平衡声波从驱动器到听众的路径长度,从而防止声音的相消和频响问题。可以说,相位塞是号角喉部的进一步缩小,成为振膜表面的延伸。
「在声音播放的过程中,相位塞极大提升了高频的表现,将声音以统一的波前方式输送。」
相位塞的历史可以追溯到19世纪。 1877年,德国实业家维尔纳·冯·西门子(Werner von Siemens)发明了类似于后来在扬声器中使用的电机驱动器,但直到1921年,真正的实用型放大器才问世,使得扬声器的技术得以发展。
1920年代,随着技术的演进,各种扬声器设计逐渐浮现。尤其在1925年,通用电气的工程师切斯特·W·莱斯(Chester W. Rice)和爱德华·W·凯洛格(Edward W. Kellogg)成功将音响号角与扬声器驱动器结合。 1926年,贝尔系统的工程师阿尔伯特·L·图拉斯(Albert L. Thuras)和爱德华·C·温特(Edward C. Wente)在号角扬声器中首次插入相位塞,透过这一新设计,改善了扬声器在高频范围的传输特性。
在号角扬声器中,相位塞的功能是将声波从压缩驱动器的各个区域输送到号角喉部,使每一个声音脉冲以统一的波前抵达。这种设计不仅提升了高频响应,也使得声音品质更为清晰。在压缩驱动器中,相位塞是一个复杂且成本昂贵的元件,其制造需要非常精确的公差。
「通过对相位塞的持续优化,喇叭的高频效能得以更进一步的提升。」
目前相位塞的设计有许多变化,但主要可分为两类以配合主要的振膜类型:圆顶和环形。基于圆顶的振膜设计依然常见,而环形振膜的设计则是为了最小化与波传播相关的问题而发展出来的。这些相位塞通常由铝等金属材质机械加工而成,或者用硬塑料或酚醛树脂铸造。大多数高端音响公司如梅耶音响实验室(Meyer Sound Laboratories)选择轻量型塑料,因为它对温度和湿度的抵抗力强。
相位塞同样可以用在低音扬声器的扬声器锥体前,尤其是号角加载的扬声器设计中。这样的设计意在减少驱动器附近的高频波干扰。在扬声器中,相位塞通常是置于低音扬声器中央的实心塞,通常是覆盖于中央的灰尘帽之上或取代该帽子。这样做的目的是将声源稳定地向外散发,以提高整体音质。
「在实际的过程中,只有最好的一半波能直接从振膜经相位塞发挥作用,另一半则可能受到空间的干扰。」
随着音响技术的日益进步,相位塞仍然将在未来的音响革命中持续扮演重要角色。随着更多的创新,音响系统的声学表现有望达到更高的水平,那么你对这一进程有何看法呢?