4.5吋全频音箱研发札记（142楼续阶段总结）

谭工

加吸音棉：

谭工

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不加吸音棉：

佛山杰杰

谭工你以为电台听评书啊，说到一半，正兴起时又突然打住不说了，无瘾！你最后应该加句“欲知后事如何，请听下回分解嘛”[s:14]

谭工

每天只有晚上才有点空余时间零打碎敲的拼凑几个字，抱歉！[s:21]

谭工

二、脱掉“相位”的神秘外衣。

普通音响爱好者对“相位”这个名词并不陌生，常常在专业杂志和网上可以见到它的踪影，只是可能不了解其实质内涵，总觉得它高深莫测。

对于音箱来说相位重要吗？不重要！人耳对相位的分辨能力并不敏感，敏感的是幅频特性和失真。

DIY音箱相位重要吗？不重要！只要能够将幅频特性做好了相位自然也就不差，需要的是要知道哪些幅频特性的缺陷是由于相位差引起的就足以。相位特性不佳幅频特性自然也就不好，所谓的相位校正只不过是调整幅频特性的一个手段而已，一个是因、一个是果。

对于音箱而言相位是什么？相位是时间差、相位是干涉。电声学将相位归结于“时域特性”。

多单元扬声器系统，由于分频器中电容与电感导致了馈入各喇叭单元的信号出现超前和滞后，这是相位差。
由于多单元中各单元发声中心点不在同一个平面，导致不同频率的声音被听者接收的时间产生差异，这是相位差。
由于同一喇叭单元各质点之间（锥盆的不同位置、防尘帽等）共同发声产生的干涉也会反映到相位上的变化。

分频器造成的相位差可以通过不同材质与参数的原件进行调整，必要时还可以将不同喇叭单元正负反接。DIY爱好者一直有一个误区，机械地认为一阶相位差90度、二阶180度、三阶270度……，其实不然，准确地说应该是“最大相位差”。不同的喇叭音圈电感量有差异、不同材质的电容充放电速度有快慢、不同电容与电感参数的搭配有不同的Q值，这么多的不同导致相移不可能是90度、180度、270度……。是多少度？因条件而异，没有唯一答案。
同一喇叭单元各质点的干涉增强或抵消了某些频段的声压，当然修改喇叭是上策，如果由于某些原因喇叭修改不了，后期的分频器也可以进行适当的“修补”。
分频器相位的调整根本谈不上什么技术，一切都是尝试出来的。知其所以然加不厌其烦的尝试等于成功，没有捷径可行。
喇叭单元发声中心点的差异调整可以通过分频器来间接矫正，也可以用最蠢的办法（最蠢可能最好），“超奥”前板是倾斜的、“西湖”6.75的前板是台阶的……，八仙过海各显神通。
我们开发的这款4.5吋全频喇叭也有无法摆脱的先天缺陷，以3000Hz为中心有一个较为平缓的“干涉凹陷区”，该局部的相位测试有明显偏差，怎么办？不理会神马相位，缺什么就补什么。陷波器增加几个元件，凹陷补平了，相位自然也就平直了。
相位校正前的先天性缺陷测试：


相位校正后的情况：

桂东

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[s:15]

谭工

先上调试完成后的陷波器原理图，稍后介绍：

豆你完

那么麻烦啊，不如接个EQ，要高要低随便调，买个萝卜调出人参味。[s:41] [s:41] [s:41]

谭工

与DIY爱好者探讨全频喇叭音箱设计的几个容易忽视的问题：

多单元音箱与全频单元音箱既有共性也有个性，设计时应该区别对待，谈几点不成熟的想法：
一、单元相位的矫正

一只全频单元要负责整个频段声音的宽频重播是勉为其难的，首先就是相位问题。

前面谈到相位就是时间差，一只喇叭为何会出现时间差呢？音圈是喇叭的驱动器，它与音盆的根部相连接。音盆不是完全的刚性体，受力后会产生形变，离开与音圈相连的根部越远的质点对音圈的速度跟随能力越差，并且这种跟随能力之差会随着音盆振动速度的加快而加大。众所周知，振动速度快的是高频，振动速度慢的是低频，那么用一只喇叭重播宽频信号就很容易在高频与低频之间出现时间差，也就是所说的相位偏差。同步发生的信号高频比低频出来要快半步，而这种相位差还不是可以完全准确测试得到的。全频音箱多有“怪声”，相位差是其主要原因之一。

如何来矫正这种同一单元宽频重播出现的相位差呢？我们在实际工作中发现有多种方法可行，简单介绍二种供DIY爱好者参考。
1、利用不同材质电容充放电速度的快、慢差来调整矫正。
前面公布的原理图中C1数值较小，通过的是高频信号；C2与L2构成的带通滤波器中C2数值较大，通过的是中频信号。C2采用充放电速度快的金属化聚丙烯电容，C1采用充放电速度相对较慢的电解电容，通过这种快慢之间的合理搭配，对矫正单喇叭宽频重播有明显的效果。
2、利用微分与积分的相位超前与滞后来矫正
一般来说，全频喇叭都随频率的升高而声压也增大，频响走势呈上升趋势。如果陷波器电路不单单是考虑“陷波”，而是将全频段分段做阶梯式衰减组合，并巧妙地利用微分与积分在调整平衡的同时将相位也作适当矫正，可以取得一举二得的收获。
二、频响曲线走势设计：

小口径全频喇叭音箱的频响曲线并非越平坦越好，有二个问题需要引起足够的注意。
1、频响测试受测试标准的规定（db/M.W）,所得结果并不能够真实的反应出大动态工作时的实际状况。前面108楼我们公布了各种不同功率下这款音箱低频段的频率响应测试结果，通过这一组频响曲线不难看出随着馈入功率的增大，低频段会逐渐隆起。如果将小口径全频音箱的低频段频响曲线设计得过高是不合理的，以为会加强低频，而实际上大功率状态下低频会起哄，严重影响平衡度与低频的清晰度。
2、高频在传播中远比低频更容易损失；受制于喇叭结构，全频喇叭的高频指向性也比球顶高音要来得尖锐，所以设计小口径全频喇叭音箱，应该将整个频响曲线的走势设计成合理的单调上升趋势，而不是平直状态，于不平衡中求平衡。

[ 本帖最后由 谭工 于 2011-4-29 00:15 编辑 ]

谭工

三、关于阻抗曲线

全频喇叭音箱的阻抗曲线考察与分频音箱没有什么实质区别，大家遵守的原则基本一致。


常有一些音箱DIY爱好者带自己耳的作品来我们这里交流，受限于测试条件和经验积累，阻抗特性的不良几乎是常见病症之一，主要表现在：
1、低阻抗：

频响特性的不良容易引起重视，而阻抗特性的不良往往容易被人忽视，甚至继而责怪功放不好。有音箱DIY爱好者光顾着频响的平坦，分频器设计对地阻抗拉得很低，结果很容易出现功放过载失真。即使失真不十分明显也会造成系统阻尼降低而严重影响音质。一般来说，最低阻抗值不要低于标称阻抗值（后阻抗峰往高频段的第一个低阻抗点）的20%。
多年的经验总结出一个规律：对于频响曲线，不能够调整到理想的平滑状态时，可以凹陷不可以凸起；对于阻抗曲线，则是宁愿凸起而不能够凹陷。
2、关于双阻抗峰：
双阻抗峰是各大论坛DIY爱好者和专业人士热衷讨论的话题之一，受教科书与相关技术文献、资料的影响，大家基本认同“双峰等高”观点，我认为这是一个误区，所以我们在研发这款全频喇叭音箱的时候完全摒弃了“双峰等高”理论。当箱体和倒相管的设计与喇叭单元参数完全吻合时，这个观点有道理，但这种完全吻合只是一种理想状态，而且双峰形状不单单是影响音箱的低频段，对中低频段都会产生较大的影响。
知其然知其所以然，透过现象看本质，才能够把控而不是依葫芦画瓢。扬声器系统的发展经历了障板、闭箱之后发展到开口箱。可以这样考虑：当倒相管逐渐增大时，系统接近障板特性；当倒相管逐渐缩小时，系统接近闭箱特性，随着倒相管的缩小，双峰的前锋会逐渐降低。障板与闭箱各有优点，同时对喇叭单元参数的要求也有所不同。那么对于一款确定了参数的喇叭单元，究竟适配障板与闭箱过渡之间的那一种倒相箱结构？只有反复尝试，没有固定的公式可循，若依据呆板的“双峰等高”理论，可能最终得到的结果并不理想。
双峰可以不等高，但有一点必须重视：双峰之间的最低点是系统的谐振点阻抗，应该尽量与系统的标称阻抗接近，如果系统的谐振点阻抗值过高，声音表现一定是低频发混，有收不住的弊病。

i886

原帖由 谭工 于 2011-4-24 23:43 发表
加吸音棉：
2684314

请问谭工师兄,
理解以尽量减少吸音棉不致影响瞬变; 如果还感觉箱声多了, 是否再加入吸音棉呢?  如果不加棉, 还有别的方法减点箱声吗?

谭工

回复楼上兄弟：“箱声”问题首先要考虑的是：
1、箱体容积是否偏大？如果是，可以往箱体内添加硬物以减小容积。
2、是否箱体板材与结构不好而引起箱体谐振？如果是，可以加强箱体支撑。
3、是否倒相管口径偏大？如果是，可以用厚纸板卷成管状塞入倒相管内以减小直径。
吸音棉是最后调整的手段。

i886

感谢谭工师兄赐教,
小弟没说情况清楚, 现补上:
箱体其实偏小, 18mm MDF 铺了 3mm厚沥青, 应该算扎实的.  因是 6.5寸低音, 我喜爰中下围丰满, 所以刻意做短和较小直径导相管.
箱内现有吸音棉, 但不算多, 不想拖慢低频.  所以你问的 1, 2, 3, 都像不成立~ [s:89]
只想减少点箱声, 最好补回快速的低频, 求助了!

小小黑

哇哈哈   你太强了

张茆

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