聚能管”代替外耳道，与封闭式耳机异曲同工，同样效率高/失真小，低频响应好一一但更具有健康性，可以有效解决音质/效率与健康之间的矛盾。
[0026]—般号筒式扬声器设计都采用正号筒一一实际上，反号筒(Inverse-horn)的“声压控制性”优于正号筒的，扬声器辐射声压增加时，能够平抑声压，降低能流密度(声强I)，具有健康性。反号筒相对密闭空间/管壁反射，可以增加弹性抗Xe ;声阻抗Za随截面积S
逐渐减小而增加，Xe丨一辐射阻Rr丨--则声压Pa/声辐射效率σ r增加，其“增压”效果与低频响应更好。故作为优选，“声聚能管”采用反号筒结构一一可以采用指数线/双曲线/ “郁金香”形等形状。
[0027]DXEp “声聚能管”还可以采用折叠结构一一可以增加弹性抗Xe，提高辐射效率，视觉长度减小/实际长度增加，“造型性”提高。相同容积(质量抗Xm相同)，采用折叠结构，由于弹性抗Xe增加，总的辐射抗Xr更大，而且“ λ /4”共鸣频率fop也不同(声管长度不同)一一可采用蜗壳式/阿基米德螺旋线式折叠结构。
[0028]蜗壳式(立体对数螺旋线)折叠结构一一大口端扩展成圆形加载扬声器，小口端为出声口——参照图3。
[0029]阿基米德螺旋线式(平面等速螺线)折叠结构一一 “耳塞式”的扬声器加载于小口端，大口端与导声管连通，“声聚能管”位于导声管的侧面；“头戴式”(耳罩式)的扬声器加载于大口端，小口端与出声口连通，参照图4。
[0030]无论正号筒还是反号筒，都不可避免地会产生“驻波共振” 一一会导致声染色，使某些频率的声压级SPL提高，频响曲线不平坦。由于DXEp耳机号筒线度小，可以减轻“驻波共鸣”声染色导致的音质劣化一一从这种意义上，“声聚能管”更适于耳机。
[0031]实际上，声染色虽然不符合传统“H1-Fi标准” 一一但是处理得当，就能够“化腐朽为神奇”，使声音更动听一一 “声聚能管”的谐波能量随谐波次数增加而逐渐减弱(类似于胆机)，可以获得醇厚/柔和/清新的音色。
[0032]相位主要与时间相关，一般认为相位与空间无关一一但声辐射的指向特性可以影响“声短路”的模态一一通过调整辐射方向，避免轴向声波发生“声短路”，从而减小其模态密度(尤其是中高频)。
[0033]反射(f t /λ I )可以改变相位，降低“声短路”;衍射(f I /λ t )会产生延时而改变相位，即使不能改变相位一一也可以改变声辐射方向，改变声波的指向特性，减小“声短路”的模态密度。导声孔衍射会将原来的平面波变为球面波一一改变声辐射方向(指向特性)。
[0034]“声聚能管”具有“波导”作用，可以改变扬声器声波的指向特性；还具有延时作用，可以改变相位(障板反射/衍射)一一有利于降低“声短路”。耳机后腔“半封闭”结构具有障板/波导作用一一通过反射/衍射改变声波传播途径，从而改变扬声器背面声波的指向特性，也有利于降低“声短路”。
[0035]DXEp采用独特的导声孔(Acoustic Transmissible Vent)设计--降低“声短路”
的模态密度，实现偶极双向辐射。
[0036]导声孔的声阻抗Za包括质量抗Xm与弹性抗Xe——以弹性抗Xe为主，Xe具有电容性质(容抗X。)，相当于“高通滤波器”(高通/低阻)；声阻尼Da主要为摩擦力阻Rm。对于低频，导声孔的作用主要表现为声阻抗Za ;对于高频，导声孔的作用主要表现为声阻尼Da——f丨，Da丨/Za丨；f丨，Za丨/Da丨。频率f丨，弹性抗Xe丨；f丨一Rm丨一Da个，吸声系数增加。
[0037]声阻尼Da/声阻抗Za都可以使声传播延时(At)，改变相位(Δ P)——降低“声短路”模态密度。
[0038]根据延时公式可以确定时间差与相位差的函数关系——Φ = ωΤ(1(Φ为相位角即相位差ΔΡ，ω为角频率，Td为延时时间即时间差At)，ω = 2 π f = 360° f，则Φ =360° fTd。若延时 Ims——f = 50Hz，ΔP = 18° ;f = 100Hz，ΔP = 36° ;f = 150Hz，ΔΡ = 54° ;f = 200Hz，ΔΡ = 72° ;f = 500Hz，ΔP = 180° ；f = 1000Hz, ΔΡ = 360° ；f = 5000Hz，ΔΡ = 1800°。
[0039]当声波遇到小孔时，若小孔的线度比波长小会发生衍射，但如果考虑声阻抗与声阻尼，则声波可能无法通过孔一一故孔可能会“导气”，但不一定会“导声”。孔径Φ丨一一质量抗Xm丨，但弹性抗Xe丨(体积V丨一压强P丨)，则声阻抗Za丨，反射增加，可能会发生“全反射”(低频)；声阻尼Da增加，吸声系数增加(高频)。若导声孔孔径Φ < 1_，则可形成“微孔板”，具有阻尼吸声特性(尤其对中高频)，降低辐射效率。根据微孔板吸声理论一一微孔板(孔径Φ < Imm)声阻尼随孔径的平方反比增加；频率提高(f丨)，空气振动速度增加，则摩擦阻尼增加，吸声系数增加。
[0040]f t—声强I t (I = 2JI 2A2f2 Pu)，高频比低频更容易通过孔一一低频只有形成“亥姆霍兹共鸣器”时才容易通过之，但导声孔气流速度小于声速，属于“不可压缩流体” (Ma< 0.3)，根据流体力学——Φ丨一P丨一V丨，则Rm丨一Da丨，孔径减小，气流速度反而降低一一相当于“交通堵塞”，流阻R可以使流体流速减慢/流量减小，起到阻尼作用。
[0041]DXEp耳机后腔壳导声孔孔径Φ满足下述要求——100 μπι彡Φ ( 200 μm。
[0042]导声孔Φ I /长度L t — Za/Da f - At ? - ΔΡ f，则“声短路” I，但声能损耗t ;
[0043]导声孔Φ t /长度L I — Za/Da I — At I — ΔΡ I，则声能损耗I，但“声短路，，t。
[0044]导声孔Φ丨/长度L丨一一声阻抗Za/声阻尼Da丨，但同时耳机后腔声阻抗Za丨(弹性抗Xe丨)一声压Pa丨一声辐射效率or丨，“驱动力”增加(势能一动能)。
[0045]导声孔孔径Φ丨/长度L丨一一声波更容易通过孔发生衍射，但耳机后腔声阻抗Za丨(弹性抗Xe丨)—声压Pa丨一声辐射效率σΓ丨，“驱动力”减小。
[0046]通过调节孔径Φ/孔长度L，调整声阻抗Za/声阻尼Da—一可以使声波既发生衍射，又获得适当的延时效果，改变相位，降低“声短路”。调节导声孔Φ/孔长度L，还可以获得不同的频率响应效果。当声波波长λ大于导声孔孔径Φ时，发生衍射，形成以导声孔为中心的“环形波” 一一 Φ ( 1mm，则可闻频率都可以通过导声孔衍射传播出来(f = 20kHz/λ = 17.7mm)。
[0047]DXEp “双向偶极辐射”设计还有利于改善低频响应一一后腔“相对开放空间”(导声孔)，可以增加声顺Ca，使扬声器谐振频率fo下降；扬声器正/背面“声短路”的模态密度降低，则低频声辐射效率增加。
[0048]DXEp后腔半封闭结构实质上为“变阻抗”(Acoustical Impedance Variable)结构一一设耳机后腔容积为V，后腔通过导声孔与周围空气耦合，相当于容积增加(变为V’)——从V到V’有一个“时间差”(At)，可以兼顾瞬态响应与低频响应。声腔容积V丨一声阻抗Za丨一“空气弹簧”弹性系数Km丨一瞬态响应IR丨，低频更纯净；V t — Za丨一Km丨一扬声器fo丨，频响范围扩大。DXEp兼具传统封闭式耳机与开放式耳机的声音优势。因此可以减小耳机体积，有利于增强可佩戴性与便携性一一而采用无源辐射器结构的耳机则需要保持一定的容积(声顺Ca)降低“亥姆霍兹共鸣器”共鸣频率fop (fop=1/2 JT V MaCa)。
[0049]扬声器谐振频率为fo，装配到耳机上变为fo’ 一一由于耳机后腔“空气弹簧”的存在，一般fo’ > fo (声阻抗Za丨一声顺Ca丨)。对于DXEp“变阻抗”结构而言，实际上fo’并非单一固定值，而是随Za变化从高到低的一系列变量一一这有利于扩大低频提升的频响范围。
[0050]“气压平衡理论” 一一扬声器的很多失真都与振膜前后气压不平衡有关。DXEp双向偶极辐射，相对于封闭式耳机，可以获得一种“动态性气压平衡”，有利于降低失真。
[0051]一般认为，耳机后腔声辐射产生驻波以及多次反射，会导致“声染色”，使音质劣化。但是从另一角度看一一DXEp声音经过“酝酿”，变得醇厚/有弹性/有韵味(余音缭绕)，虽然有“声染色”，但是更动听，类似于号筒式扬声器，与“胆机”也异曲同工。DXEp由于耳机前腔/后腔声辐射产生“时间差”一一虽然可能会使瞬态响应下降，但同时可以使声场层次更丰富(类似于多次反射的空间效果)，可以避免“头中效应”。
[0052]不同于传统半开放式耳机导气孔一一导声孔不采用任何阻尼吸声材料(而且后腔壳为刚性材料构造)，有利于简化制造工艺。DXEp主要通过调整导声孔的孔径与孔长度，调节声阻抗/声阻尼，使声波延时而改变其相位以降低“声短路” 一一而非为了消耗声能。
[0053]耳机后腔声顺Ca与导声孔声质量Ma可以构成“亥姆霍兹共鸣器”——会产生声染色，使频响曲线不平坦。但由于共振峰出现高频段，而高频声波的有效辐射角度小，非轴向声压级SPL下降；“共鸣”发生在后腔/而非前腔，