倒相箱可以說是目前市場占有率最大的箱體了，如果不能很好的理解倒相管的原理，那么就很難設(shè)計(jì)好倒相箱，因?yàn)榭此坪唵蔚倪@種箱子，其實(shí)是很難設(shè)計(jì)的。
在開始之前，我現(xiàn)給大家講一種現(xiàn)象。就是如果你手拿一個(gè)注射器，醫(yī)院打針的那種，那么你就會(huì)發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象，針頭開孔大的那種，你在打針的時(shí)候，手很容易就能夠把液體推出去。如果開口和針管一樣粗，那么是最容易的，開口越小，哪么推起來就越費(fèi)力。這一點(diǎn)是直觀可以體會(huì)的。我要說的是，揚(yáng)聲器在倒相箱里的情況，和你打針是類似的，只不過打針是液體，壓縮率小，而箱體中是空氣，壓縮率高。
那么我們來分析揚(yáng)聲器在箱體中的情況�？梢哉f當(dāng)揚(yáng)聲器振膜向后移動(dòng)的時(shí)候，（向后指的是向箱內(nèi)）我們知道，箱內(nèi)的空氣被壓縮，試想，這時(shí)速度是很快的，箱內(nèi)空氣的壓縮，是揚(yáng)聲器背面的先被壓縮，然后再向其他地方傳導(dǎo)。這就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題，揚(yáng)聲器帶來的空氣壓縮，在箱體內(nèi)導(dǎo)致了箱內(nèi)空氣壓強(qiáng)的不均衡，而我們知道倒相箱的空氣泄放，只有倒相孔這條通路，因?yàn)槲覀兙涂梢缘弥瑝簭?qiáng)的傳導(dǎo)是向倒相孔附近傳遞的，而且箱內(nèi)在這一時(shí)刻，是揚(yáng)聲器附近壓強(qiáng)高，倒相孔壓強(qiáng)低，空氣向倒相孔移動(dòng)。要命的問題來了，在揚(yáng)聲器向后位移到最大的時(shí)候，這個(gè)不聽話的家伙，又向前移動(dòng)了。而空氣向倒相孔傳導(dǎo)是有慣性的，實(shí)際上地球上任何運(yùn)動(dòng)的物體都有慣性，也就是說，空氣在揚(yáng)聲器向前運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，他還是繼續(xù)在向?qū)嗫滓苿?dòng)，這就產(chǎn)生了一個(gè)問題，揚(yáng)聲器此刻背后的空氣的壓強(qiáng)又突然變小，產(chǎn)生了一個(gè)把空氣拉回來的拉力。然后這個(gè)可憐的空氣沒辦法，當(dāng)慣性不足以抵抗拉力的時(shí)候，他又被從倒相孔往回拉。周而復(fù)始，一次次的折騰。這里面最重要的問題是，我們可以看到，揚(yáng)聲器的運(yùn)動(dòng)總是快于空氣的運(yùn)動(dòng)，也就是說空氣的運(yùn)動(dòng)總是滯后于揚(yáng)聲器的運(yùn)動(dòng)。說到這里我們先打住，你只要理解了空氣運(yùn)動(dòng)滯后于揚(yáng)聲器的運(yùn)動(dòng)就可以了。
再來說一下聲波，物理我們大家都學(xué)過。聲波在在空氣中的傳播有一個(gè)重要的理論就是，如果兩個(gè)聲波，在空氣中疊加，如果相位一致，那么會(huì)使得波峰和波峰疊加，那么振幅會(huì)使疊加后的振幅，如果相位相差180度，那么會(huì)導(dǎo)致波峰和波谷疊加，會(huì)抵消，甚至為0。了解了這個(gè)原理，我們來看揚(yáng)聲器。為什么裸露在空氣中自由震動(dòng)的揚(yáng)聲器，不會(huì)感覺到低音，那就是因?yàn)椋瑩P(yáng)聲器前面震動(dòng)的聲波的相位正好和背面震動(dòng)聲波的相位相反，那么，相互抵消了，所以感覺不到聲音。
了解了這個(gè)，我們就知道了原來，箱體內(nèi)揚(yáng)聲器震動(dòng)的聲波的相位是和振膜正面震動(dòng)的聲波的相位是反的，那么我們倒相管的任務(wù)就來了，它需要把這個(gè)相位扭轉(zhuǎn)過來。剛才我們知道，由于箱體內(nèi)空氣壓強(qiáng)的不均衡，導(dǎo)致了空氣的移動(dòng)，空氣的移動(dòng)有慣性，這個(gè)慣性導(dǎo)致了空氣的移動(dòng)總是滯后于揚(yáng)聲器的移動(dòng)，現(xiàn)在我們把焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向倒相孔這個(gè)地方，當(dāng)揚(yáng)聲器向后震動(dòng)時(shí)，倒相孔的空氣是排出的，按理說應(yīng)該是這樣，我們想象的也是這樣，但關(guān)鍵事實(shí)不是這樣。當(dāng)揚(yáng)聲器振膜向后移動(dòng)，附近空氣先被壓縮，然后向?qū)蚬軅鬟f，這個(gè)傳遞需要時(shí)間，你上街買包煙也需要時(shí)間呀，當(dāng)壓強(qiáng)傳遞到到相管時(shí)，已經(jīng)滯后了揚(yáng)聲器的，這時(shí)可能揚(yáng)聲器振膜已經(jīng)開始向前移動(dòng)了，又在揚(yáng)聲器背面導(dǎo)致了一個(gè)負(fù)壓，這個(gè)負(fù)壓又要把空氣向回吸，這時(shí)倒相管的壓強(qiáng)大于揚(yáng)聲器背面，空氣又往回走，又需要一定的時(shí)間才能回來，而那時(shí)揚(yáng)聲器可能已經(jīng)又反向移動(dòng)了，這樣就導(dǎo)致了一個(gè)現(xiàn)象，就是總有一定頻率的聲波，他的延遲時(shí)間剛好是揚(yáng)聲器向外運(yùn)動(dòng)時(shí)，倒相孔哪個(gè)部位的壓強(qiáng)最大，所以倒相孔也是向外輻射聲波，揚(yáng)聲器向里移動(dòng)時(shí)，倒相孔附近壓強(qiáng)最小，倒相孔由外向箱內(nèi)吸汽，這是一個(gè)有趣的現(xiàn)象，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，這時(shí)候倒相孔的空氣運(yùn)動(dòng)方向和揚(yáng)聲器是完全一致的，也就是倒相孔把箱內(nèi)揚(yáng)聲器背面輻射的聲波相位到了個(gè)各，成為了第二個(gè)低音揚(yáng)聲器，聲波相位相同，相互疊加，振幅增大。但要注意的是，只有一定頻率的聲波是這樣的，這個(gè)頻率以上、以下的頻率相位都會(huì)不是180度，因此疊加的效果不同。
說到這里，我們總結(jié)一下。
1、由于揚(yáng)聲器震動(dòng)導(dǎo)致的壓強(qiáng)差，造成了聲波向唯一的泄放孔——倒相管移動(dòng)。
2、可憐的空氣是有慣性的，它開跑了，想讓他收住往回跑是需要時(shí)間的，因此，箱內(nèi)空氣的運(yùn)動(dòng)與揚(yáng)聲器的運(yùn)動(dòng)有明顯的滯后。
3、總有一個(gè)頻率的聲波他的滯后時(shí)間剛好能夠達(dá)到揚(yáng)聲器振膜反向振幅最大了，但是空氣才剛剛在倒相孔附近達(dá)到壓強(qiáng)最大或最小。
4、于是倒相孔就將聲波反向了。
原理就是這樣了，那么，倒相孔參數(shù)對(duì)功能有什么影響呢。這個(gè)問題，實(shí)在是很復(fù)雜，涉及到多個(gè)學(xué)科。我也不是很明白，只是粗略的分析一下吧。
我們知道，在制作倒相箱時(shí)，倒相孔面積和長度是重要的設(shè)計(jì)指標(biāo)。倒相孔面積大，要求長度要越長。反之亦然。為什么會(huì)是這樣呢？
我們分析，如果音箱是不密閉的，我們知道，箱內(nèi)不均衡的壓強(qiáng)，很快會(huì)泄放，也就是很快被傳遞到外面，反之，也會(huì)很快吸進(jìn)音箱，這就是說，空氣泄放快，慣性小，滯后時(shí)間短，時(shí)間短意味著頻率高。隨著開孔變小，箱內(nèi)的壓強(qiáng)被“聚集”，形成了憋著的氣流墊，能量要從小孔泄放，就會(huì)慢一些，而揚(yáng)聲器反向拉力要抵消這個(gè)氣墊的能量，時(shí)間會(huì)長些，也就是滯后的時(shí)間就長，時(shí)間長，對(duì)應(yīng)著頻率就低，這就是如果開口越大（先不考慮倒相管長度），那么反相的頻率點(diǎn)越高，反之亦然。
倒相孔的長度與截面積兩個(gè)的乘積，決定了倒相系統(tǒng)有一定的體積，一定的體積內(nèi)的空氣就有一定的質(zhì)量。而箱內(nèi)的空氣需要泄放，必須要推動(dòng)這部分質(zhì)量的空氣，這就讓我們能夠理解另外一個(gè)概念。我們可以理解，當(dāng)?shù)瓜嗫状蟮臅r(shí)候（為了避免倒相孔面積太小而造成氣流聲），泄放的速度太快，為了減慢泄放，我們是不是要增大倒相系統(tǒng)的空氣質(zhì)量，從而增大箱內(nèi)空氣的推動(dòng)阻力，才能減慢泄放，延長箱內(nèi)空氣的滯后時(shí)間，降低諧振頻率，因此，我們必須將倒相孔長度做長一些，就能夠達(dá)到與小面積倒相孔相同的諧振頻率。這就是倒相孔面積越小，長度越短，面積越大，長度越長的道理。我們可以這樣理解，揚(yáng)聲器是個(gè)動(dòng)力源，產(chǎn)生的壓縮空氣要泄放，泄放的速度快慢，決定了系統(tǒng)的滯后時(shí)間和諧振頻率。倒相孔是個(gè)負(fù)載，為壓縮空氣體提供一定的阻尼或者說是負(fù)載，這個(gè)阻尼的大小，決定于開孔的面積和孔深（長度），孔越小，阻尼大，泄放慢，箱內(nèi)空氣滯后時(shí)間長，諧振頻率越低，反之亦然。另外，倒相孔的構(gòu)造決定了它是一個(gè)共振腔，共振腔內(nèi)有一定質(zhì)量的空氣，共振腔的頻率是可以通過聲學(xué)的知識(shí)，定量計(jì)算出來的。
現(xiàn)在我們總結(jié)：
1、揚(yáng)聲器和箱體和倒相孔構(gòu)成了一個(gè)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)揚(yáng)聲器是動(dòng)力源。
2、箱體中產(chǎn)生不均衡壓強(qiáng)，這個(gè)壓強(qiáng)要傳導(dǎo)和泄放要通過倒相孔
3、倒相孔系統(tǒng)其實(shí)是揚(yáng)聲器動(dòng)力源的負(fù)載系統(tǒng)，它能夠提供箱體不均衡壓強(qiáng)的泄放阻尼，調(diào)整這個(gè)阻尼的大小，可以改變壓縮空氣墊的泄放速度，通過改變泄放速度，可以調(diào)整箱內(nèi)空氣的180度相位滯后時(shí)間，對(duì)應(yīng)的是諧振頻率點(diǎn)。
4、因此，既然箱體已經(jīng)定了，揚(yáng)聲器已經(jīng)定了，倒相箱設(shè)計(jì)的重點(diǎn)在于改變泄放阻尼的大小，來控制對(duì)應(yīng)的諧振頻率。定性來說就是，面積小，長度小，面積大，長度大。
為什么倒相系統(tǒng)的諧振頻率要與揚(yáng)聲器諧振頻率相同。這個(gè)很好理解，是由揚(yáng)聲器的特性決定的。揚(yáng)聲器在諧振頻率附近的振幅最大，而倒相系統(tǒng)剛剛說過，在諧振頻率的地方，如果揚(yáng)聲器是向外運(yùn)動(dòng)，那么倒相孔的氣流也是向外運(yùn)動(dòng)，那么我們來看，揚(yáng)聲器向外運(yùn)動(dòng)，它的背后是負(fù)壓，把氣流向揚(yáng)聲器拉，倒相孔氣流也向外運(yùn)動(dòng)，它的背后也是負(fù)壓，把氣流向倒相孔拉，這兩個(gè)氣流產(chǎn)生的力，使相互制約和抵抗的。所以說，在諧振頻率處，倒相孔的壓強(qiáng)與揚(yáng)聲器的壓強(qiáng)性質(zhì)相同，但方向相反，可以有效的制約揚(yáng)聲器振幅的過分加大，從而改善諧振頻率處的揚(yáng)聲器特性，使頻率特性平坦，而且，倒相孔在諧振頻率處與揚(yáng)聲器同相疊加增大，從而可以提高諧振頻率處的聲壓，拓展低頻特性。我們還可以知道，在諧振頻率以下或者以上，揚(yáng)聲器振幅快速下降，但是倒相孔系統(tǒng)雖然這些頻率的相位不是同相，但也至少是疊加增大的，因此諧振頻率附近的頻率點(diǎn)，也可以增強(qiáng)聲壓，尤其是諧振頻率以下，可以說是拓展了低頻特性。
再說說箱體，箱體的容積大家都知道是音箱的一個(gè)重要指標(biāo)。我們來分析，箱體是產(chǎn)生不均衡壓強(qiáng)的場所，揚(yáng)聲器產(chǎn)生壓縮動(dòng)力后，這個(gè)壓強(qiáng)的大小，與箱體有直接的關(guān)系，從道理上講（實(shí)際不是這樣，還要看揚(yáng)聲器參數(shù)等等），箱體越小，產(chǎn)生的壓強(qiáng)越大，氣墊的能量越大，那么配合一定的倒相孔阻尼后，可以產(chǎn)生更低的諧振頻率。而相同的條件，如果箱體越大，那么壓強(qiáng)越小，氣墊能量小，在相同的導(dǎo)向系統(tǒng)下，諧振頻率越高。這就是一個(gè)小揚(yáng)聲器，如果配備了很大的箱子，那么低音不會(huì)好的原因。具體的設(shè)計(jì)不能僅僅憑這一點(diǎn)，要綜合很多因素，特別是揚(yáng)聲器的參數(shù)等等。
總之，倒相箱決不是有些人認(rèn)為的通過音箱后板的反射來改變相位的，它是一個(gè)復(fù)雜的不均衡壓強(qiáng)氣墊傳導(dǎo)延時(shí)系統(tǒng)，有獨(dú)特的聲學(xué)特性，這也是倒相箱倒相孔開孔并不一定在前面板的道理，這里的分析還很膚淺，請(qǐng)各位大蝦批評(píng)指正！
