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自從世界上第一塊聲卡安裝在電腦上，音箱就與電腦為伴了。雖然電腦上的大部分音響系統(tǒng)無法達(dá)到Hi－Fi（高保真）的效果，與家庭中傳統(tǒng)的音響還有明顯的距離，但新樣式的電腦音箱如雨后春筍般不斷涌現(xiàn)，讓人目不暇接，下面就來介紹一下其中的一朵奇葩——3D音箱。
什么是3D音箱
3D音箱就是我們現(xiàn)在經(jīng)�？吹降�2.1音箱，它由一個(gè)低音音箱和兩個(gè)小的中、高音音箱組成，小音箱像衛(wèi)星一樣用線連在低音音箱上，因此又把它們稱為2.1衛(wèi)星音箱，如果是四小一大的組合，就叫4.1衛(wèi)星音箱，由于這種音箱采用了與相位傳導(dǎo)有關(guān)的原理來工作，早先也被稱為是相位傳導(dǎo)音箱，現(xiàn)在則往往統(tǒng)稱為低音炮，真是花樣多多。家庭音響系統(tǒng)中很早就出現(xiàn)了這樣的音箱，其代表作就是美國BOSE(博士)系列音箱，而在國內(nèi)電腦市場中最先引入該技術(shù)的是創(chuàng)新的PCWorks2.1(SoundWorks)音箱，當(dāng)時(shí)在電腦界引起了不小的震動(dòng)。
3D音箱的工作原理
要說清3D音箱的工作原理，先來看看傳統(tǒng)音箱的工作原理以及3D音箱與傳統(tǒng)音箱的區(qū)別。
音箱是將電信號轉(zhuǎn)換為聲信號的設(shè)備，它實(shí)現(xiàn)了聲音的再還原過程。雖然揚(yáng)聲器經(jīng)過了多年的開發(fā)和研制有了很大的進(jìn)步，但單個(gè)揚(yáng)聲器要想還原人耳能聽到的20Hz～20KHz的聲音卻還是件難事，因此就將這個(gè)頻帶分成高、低兩部分，經(jīng)過分頻器分別送出，高音由經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的高音揚(yáng)聲器來還原，而低音用低音揚(yáng)聲器還原。
低音揚(yáng)聲器工作時(shí)，其振膜前、后的聲波相位剛好相反，而低頻又具備很強(qiáng)的繞射能力，當(dāng)揚(yáng)聲器后面的聲音繞到前面后就干擾了前面的聲音，將揚(yáng)聲器裝在密閉箱子表面能吸收后面的聲波，避免干擾，因此我們看到的揚(yáng)聲器基本上都是裝在箱子里的。揚(yáng)聲器裝進(jìn)箱子后，由于箱子的容積有限，內(nèi)部空氣在揚(yáng)聲器工作時(shí)又會(huì)對其起反作用，使揚(yáng)聲器的低頻率下限升高，同時(shí)，箱子內(nèi)聲音被完全吸收而沒有任何用處也實(shí)在可惜，因此就出現(xiàn)利用一個(gè)經(jīng)過特殊設(shè)計(jì)的長圓管將內(nèi)部的聲音反相后重新送到箱子外的倒相式音箱，倒相出來的聲音專門彌補(bǔ)揚(yáng)聲器下限的不足，因此聲音能再向下延伸些。
傳統(tǒng)音箱大多為密閉式或倒相式設(shè)計(jì)，箱體較大，在電腦邊擺放一直是個(gè)問題，而且成本也下不來，而3D音箱在某些地方剛好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)音箱的這些不足。由于人耳對300Hz以下的聲音的方位感覺遲鈍，所以在電路部分，采用專門設(shè)計(jì)的電子分頻器先將左、右聲道中300Hz以下的低頻部分分離出來，然后送到同一個(gè)低頻功率放大器進(jìn)行放大，然后再輸出到一個(gè)專用的低音音箱，而中、高頻部分經(jīng)過兩個(gè)功率放大器放大后再分別送到左、右音箱，由于不需要還原較低的低頻，因此左、右音箱的箱體減少了很多，這樣就構(gòu)成了一大（低音箱）兩小（中高音箱）的3D音箱格式。
3D音箱箱體的設(shè)計(jì)
3D音箱的低音音箱只能重放300Hz以下頻率的聲音，除了可以隨意擺放和調(diào)整低頻的音量大小等好處外，還可以采用特殊的箱體來加強(qiáng)低頻的還原能力。在音箱內(nèi)部加塊隔板，將箱體分成兩個(gè)部分，把專用的低頻揚(yáng)聲器裝在內(nèi)部的隔板上，其中的一個(gè)箱體被設(shè)計(jì)成密閉式，另外一個(gè)則通過長管與外界相連，這個(gè)有開口的箱子可以進(jìn)行“赫姆霍茨共振”，將共振頻率附近的聲音傳出箱子，這種設(shè)計(jì)與避免諧振的傳統(tǒng)音箱完全不同。采用這樣的音箱可以還原更低的聲音，而且由于揚(yáng)聲器在箱子內(nèi)部，諧振時(shí)揚(yáng)聲器產(chǎn)生的大量失真的高次諧波被自然吸收，因此能獲得較純凈的低頻。控制共振的頻率、帶寬必須通過計(jì)算箱子的空間和管子的口徑長度來實(shí)現(xiàn)。
除了采用單開口的箱體外，也可以將密閉箱設(shè)計(jì)成開口式，諧振的頻率與另外一邊略有不同，這樣形成的兩個(gè)諧振峰能進(jìn)一步拓寬低頻下限，而某些低音音箱則采用了三腔的設(shè)計(jì)，將低音揚(yáng)聲器前面諧振后的聲音與后面聲音進(jìn)行混合后再進(jìn)行第三次諧振，因此頻帶寬度向下延伸的更多，而高次諧波則濾除的更加干凈。
中、高頻部分由于不需要還原低頻的聲音，揚(yáng)聲器承受的功率降低了不少，可以采用小口徑的全頻帶揚(yáng)聲器，箱子的體積也因此大為減少，擺放更加方便，特別適合電腦用戶的使用。而3D音箱的中、高頻部分會(huì)被直接送到一個(gè)有專門的揚(yáng)聲器單元處理，避免了分頻器對聲音的影響，無論音色還是聲場還原上都要比傳統(tǒng)音箱準(zhǔn)確的多。
由于3D音箱的特殊設(shè)計(jì)，低頻有更好的延伸，而中、高頻的銜接也很出色，擺放上也非常方便。但也要注意的是，如果中、高頻的聲音都加在一個(gè)或兩個(gè)揚(yáng)聲器上，這樣對揚(yáng)聲器的要求就高得多了，既要能達(dá)到專用高音揚(yáng)聲器的效果，又要銜接300Hz的低頻，揚(yáng)聲器的帶寬、高頻特性、承受功率等性能要相當(dāng)出色才能擔(dān)此重任，有部分音箱將中高音單元分開，相對而言表現(xiàn)也會(huì)理想一些。而實(shí)際使用中的分頻點(diǎn)往往設(shè)計(jì)在150Hz。
3D音箱聲學(xué)部分的改進(jìn)
通過上面的測試我們已經(jīng)清楚了3D音箱的主要缺點(diǎn)是無法實(shí)現(xiàn)平坦的銜接，而這正是因?yàn)閾P(yáng)聲器技術(shù)的局限所導(dǎo)致的，一方面揚(yáng)聲器無法做到很寬的頻帶，另外一方面，低音音箱通常無法獲得較高頻帶的低頻，這幾乎成了3D音箱無法克服的先天毛病。通常情況下，除了換用更好的全頻帶小揚(yáng)聲器外（能做的到嗎？），增加中高音音箱的體積也是一個(gè)可行的辦法（失去了美觀和擺放方便的優(yōu)點(diǎn)），實(shí)在不行也可以在中高音音箱內(nèi)加幾塊玻璃纖維來略微改善低頻特性。
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