DIY发烧玩家俱乐部

电键 · 发表于 2005-12-13 08:36

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[s:37]欢迎喜欢DIY的发烧友到此交流学习.共同提高![s:21]

[ 本帖最后由 mobilest 于 2008-7-11 12:02 编辑 ]

乙烯车间 · 发表于 2005-12-21 13:49

交易区新帖推荐

我报道!

棍子 · 发表于 2005-12-28 12:43

业余制作分频器一法！
发烧友在制作音箱时，分频器大多选用市售成品，但市场上出售的分频器良莠不齐，质量上乘者多在百元以上，非初级烧友所能接受。价格在几十元以下的分频器质量难以保证，实际使用表现平庸。自制分频器可以较少的投入换取较大的收获。笔者经实践，摸索出业余制作分频器的方法，将自制的分频器用在音响系统中表现不俗。
一、备料
根据设计的分频器原理图，备齐以下材料：
１. 电感骨架　依据电感线圈的要求，选择合适的非金属骨架，如焊锡丝、密封用生料带的塑料骨架以及其它木质、胶质骨架等。
２. 漆包线　选用粗细合适、质量上乘的漆包线若干（笔者选用的是从汽车启动机开关中拆下的漆包线）。
３. 阻容件　根据电路要求选择容量、阻值和功率合适的电容、电阻，分频电容最好选用进口或国产优质ＣＢＢ电容，电阻以大功率水泥电阻为首选。
４. 粘合剂　此剂可选用市售“立得牢”等强粘度胶。
５. 硬币、螺栓　螺栓选择直径４ｍｍ左右的铜质品，其长度则根据电感骨架的高度而定。
６. 敷铜板　根据分频元器件的多少，选择大小合适的优质敷铜板，线路走向则根据设计要求用美工刀刻制。
７. 透明胶带一盘。
二、制作
１. 绕电感　将粘合剂瓶顶、底中间各钻一直径略大于漆包线的小孔（因液体粘稠，故不会从孔中流出），在两孔各穿一段塑料胶管之后，把漆包线从两胶管中穿过，以保漆包线通过两孔时不被刮伤，然后一人将漆包线一端拉紧，另一人就可拿漆包线的另一端在骨架上绕线，绕时双手不可接触漆包线，因漆包线在通过粘合剂时已均匀地敷上了一层粘合剂，可用手捏住骨架两端使之旋转，待电感圈数绕足之后，将多余的漆包线剪掉，固定好外引出线，待线上的粘合剂凝固以后，用透明胶带在线圈上紧绕几层。
２. 元器件安装　根据电感线圈及阻容件在板上的位置，用小钻在板上打好孔，在硬币中间钻一比铜螺栓直径略大的孔，将铜螺栓依次穿过硬币、线圈和电路板，然后再垫上弹簧垫片，用螺母紧固，将线圈、电容和电阻的引线刮净上锡后焊在相应的位置上，最后在板上焊接好进出线。
经过以上操作，一只质优价廉的分频器便制作完工，剩下的就是你体验成功的喜悦了。
分频器电感接线有讲究
音箱分频器中电感线圈的接法对音质音色影响极大。使用的一对倒相式音箱，电感线圈接法是外圈入里圈出（如图），音色均衡圆润。曾使用里圈入外圈出接法，结果低音全无。

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质量分频器的业余制作方法
高保真的音箱多数都是由两只或两只以上的扬声器单元构成，要高质量的还原20Hz～20kHz全频段的音频信号，必须借助优质分频器的协助。由于各自音箱的扬声器单元不同，分频器也就不能简单的代用，必须按照具体扬声器单元的特性进行制作。总结出一套较为完善的设计、制作、调试方法，只要求制作者备有一张内含20Hz～20kHz纯音频测试信号的《雨果金碟》、一个话筒信号放大电路、一只话筒和一块数字万用表，而不需要专门的测试仪器。
　　业余制作音箱，建议选择两分频的方式。
　　一、分频点频率f的选择
　　两分频音箱的分频点，可以在2～5kHz之间进行优化选择。一般把分频点频率f选在低音单元自上限起一个倍频程以下，高音单元自下限起一个倍频程以上的范围内。
　　二、分频器与功率的分配
　　构成音箱的高、低音单元，各自的标称功率是不一样的，而在实际节目信号的功率谱中，高频、低频信号的比例也是不一样的，因此将各种信号统计平均后，就得到了图1所示的模拟信号功率谱。将图1的功率谱进行计算，就得到了图2所示的功率分配曲线。在选择分频点时，一定要考虑功率的分配问题，使高音单元留有一定的余量。图2表示20Hz～20kHz的总功率规一化为100％，把20Hz至某频率f所占功率为总功率的百分数，应用举例如下。
　　如分频点为25kHz的二分频系统，由图2的横座标25kHz到曲线相交，从纵座标读出百分数，则20Hz～2.5kHz的功率比例为87％，25kHz～20kHz的功率比例为13％。当总功率为100W时，则低音功率W低=100×87％=87W，高音功率W高=100×13％=13W。
　　使用上面的功率分配关系时，还请注意扬声器单元的功率标准。一般产品标注是额定最大正弦功率（RMS），而有的制造厂为了商业目的，标注峰值功率或称为音乐功率，但数值一般却是RMS功率的2～4倍。
　　三、分频方式的选择
　　分频方式虽然有6dB/oct型、18dB/oct型、3dB降落点交叉型及12dB/oct型、6dB降落点交叉型等数种，但综合考虑它们的优缺点，建议使用12dB/oct型。
　　四、分频网络
　　设计分频网络时，如把负载单元加入RC阻抗补偿电路，作为恒阻抗进行设计，这样当然是最好。但笔者查阅大量书刊资料后，发现RC阻抗补偿电路的计算方法有多种，而得出的RC值也不相同，让人不易选择，只好按频点电阻法来进行设计。
　　首先，用图3所示电路连接，测出高、低音单元在分频点处的阻值（注意不要用单元标称阻抗代替，否则误差会很大，然后进行右上表中的计算和按图将LC元件连接，即告初步制作完成。高、低音单元的灵敏度不平衡，可用电阻衰减调节（1997年《电子报》第15期有专门文章介绍），制作时建议使用优质聚丙烯电容，优化设计空芯电感，将元件用热熔胶固定在印制板上，电感可用棉线或塑料扎扣带加强固定，用搭棚焊的方法连接，做成高、低音通道各自独立的分线分音方式。
　　五、调试方法
　　根据声压级平方反比定律，点声源在自由空间中，距离增加一倍，声压级衰减6dB。利用这一定律，就可以进行下面的实际操作。
　　把音箱体和扬声器单元装好，不接分频器，用《雨果金碟》测试信号，按正常的放音方式，用固定音量2～3W，重复播放分频点处频率f，用图4自制的简易声压测试仪，在2m处测试声压，调节话筒音量电位器使数字万用表读数，为一容易记忆的整数，记下备用。然后，接入分频器低通网络，将声压计放在1m处，测试读数与上次应相同，否则，按读数大（小）增大（减小）电容量，直到读数相同（这时分频点频率f衰减6dB）。然后，将信号重新直接输入低音单元，将测试信号调节成高于分频点频率f的倍频程信号，用声压计在4m处测试声压，记下读数备用。最后，接入分频器低通网络，将声压计放在1m处，读数与上次相同，否则，稍加微调（这时倍频程频率f衰减12dB），这样，低音网络就调试完毕。高音网络重复以上操作步骤，调节电感，注意第二步输入低于分频点频率f的倍频程信号。这样，一套高质量的分频器就制作和调试完成。
此主题相关图片如下：

续图

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自制分频器的调校方法[转帖]
经过实验，根据分频器设计时都是按恒阻抗法计算的原理，采用了先用标准电阻代替扬声器对分频网络进行调试，使之符合其标准衰减斜率，然后去掉电阻，接上扬声器并加上阻抗校正网络再重新进行调试的方法获得成功，实际试听感觉不错。
　　例如，我们要自制一个如图１所示的分频器，先用图表法绕好线圈Ｌ１和Ｌ２，可多绕几圈以便调节。按图２连接，从ＡＢ端输入分频点频率的功放信号电压，调节Ｌ１、Ｃ１及Ｌ２、Ｃ２，用万用表测量Ｃ、Ｄ端和Ｅ、Ｆ端电压使之符合分频点的衰减特性。然后按图３所示加入阻抗校正网络和接入扬声器进行调试，调节Ｒ１、Ｃ３及Ｒ２、Ｃ４使之符合分频点的衰减特性即可。对三分频而言也采用此方法调试，只是高频段可不加校正网络。

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电阻、电容和电感简易测量方法[转帖]
提要：本设计是把电子元件的集中参数Ｒ．Ｃ．Ｌ转换成频率信号ｆ，然后用单片机计数后再运算求出Ｒ．Ｃ．Ｌ的值，并送显示，即是把模拟量近似转换为数字量（频率ｆ是单片机很容易处理的数字量）。这种数字化处理，一方面便于使仪表实现智能化，另一方面也避免了由于指针读数引起的误差。
一、系统原理与结构
系统框图结构如图１所示。由单片机选择通道，向模拟开关送两位地址信号，取得振荡频率，然后根据所测频率判断是否转换量程，或是把数据进行处理后，送数码管显示相应的参数值。
二、测量Ｒｘ的ＲＣ振荡电路
如图２所示，它是一个由５５５电路构成的多谐振荡器电路。其振荡周期为：
Ｔ＝Ｔ１＋Ｔ２＝（ｌｎ２）（Ｒ４＋２Ｒｘ）Ｃ８，故此：Ｒｘ＝ｌ／［（２ｌｎ２）Ｃ８ｆ］－Ｒ４／２为使振荡频率保持在１０Ｈｚ～１００ｋＨｚ频段（单片机计数的高精度范围），需选择合适的Ｃ８和Ｒ４值，同时要求电阻功耗不能太大。在第一个量程选择：Ｒ４＝２００Ω，Ｃ８＝０．２２μＦ；第二个量程选择：Ｒ４＝２０ｋΩ，Ｃ８＝１０００ｐＦ。这样在第一量程中，Ｒｘ＝１００Ω时（下限）ｆ＝１６．４ｋＨｚ；在第二量程中，Ｒｘ＝１ＭΩ时（上限）ｆ＝７１４ｋＨｚ。因为ＲＣ振荡的稳定度可达１０（的－３次方），而单片机频率最多误差一个脉冲，所以由单片机测量频率值引起的误差在１％以下。量程转换原理为：单片机在第一个频率的记录中发现频率过小，即通过继电器转换量程。再测频率，计算出Ｒｘ值。在电路中采用了稳定性良好的独石电容，所以被测电阻的精度可达１％。
三、测量Ｃｘ的ＲＣ振荡电路
测量Ｃｘ的ＲＣ振荡电路与测量Ｒｘ的振荡电路完全一样，若将图２中的Ｒ４和Ｒｘ换成Ｒ１、Ｒ２。Ｃ８换成Ｃｘ，且Ｒ１＝Ｒ２，则ｆ＝１／［３（ｌｎ２）Ｒ１Ｃｘ］。两量程中的取值分别为：第一量程Ｒ１＝Ｒ２＝５１０Ω；第二量程：Ｒ１＝Ｒ２＝１０ｋΩ。这样取值使电容挡的测量范围很宽。在电路中采用精密的金属膜电阻，其值的变化能够满足１％左右的精度，使得电容的精度也可以做得较高。
四、测量Ｌｘ的电容三点式振荡电路
如图３所示，在电容三点式振荡器中，Ｃ１、Ｃ２分别采用１０００ｐＦ和２０００ｐＦ的独石电容，其电容值远远大于晶体管极间电容，所以极间电容可以忽略。根据振荡频率公式，对于１０μＨ的电感其频率约等于１．９２ＭＨｚ。由于单片机采用６ＭＨｚ晶振，最快只能计几百ｋＨｚ的频率，因为在测电感这一挡时，只能用分频器分频后送单片机计数。电路的稳定性主要取决于电容，在此电路中采用性能较好的独石电容，这样使得电路的误差精度可以保持在５％以内。
五、单片机对Ｒ．Ｃ．Ｌ振荡频率的处理
由电路原理可知，仪表的精度只与校准用的电阻、电容、电感和精度成比例，而与所用的电阻、电容的标称值精度无关。因为Ｌ＝Ｋ／ｆ2，只需用标准电感Ｌ测出频率ｆ，就可以求得常数Ｋ，而无需知道Ｃ原来的精度值。单片机每次计算出频率值后先判断量程是否正确，然后通过浮点计算求出相应的参数。浮点运算采用二十四位，三个字节的长度，第一字节最高位为数符，低七位为阶码，第二字节和第三字节为尾数。因此采用这种计算方法后计数误差降低到最低限度。

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浅谈音箱分频[转帖]
一谈到音箱，不少人会认为喇叭越多越好，分频越多越高级。其实这是一种误解。分频只是在单个喇叭重放频率范围满足不了要求的不得已情况下采取的一种方法。
　　实用的音箱分频器是一种组合式滤波器。如二分频器就是由一个高通滤波器和一个低通滤波器组成。三分频则又增加了一个带通滤波器。滤波器在分频点附近呈现一种有一定斜率的衰减特性。通常把相邻曲线降衰相交叉处叫做分频点。在分频点附近有一段重叠的频带，在这一段频带内，两只喇叭都有输出。理论上要求滤波器的衰减率越大越好。但是衰减率越大，元件越多，结构复杂，调整困难，且插入损耗亦越大。一般常用－６ｄＢ和－１２ｄＢ的分频器。常用的－１２ｄＢ／倍频程的分频器在分频点外的１倍频程内，喇叭仍然有相当的能量；而在１．５倍频程内，喇叭的声音仍然可闻。这样，在分频点附近相当宽的一段频带内，将由两只喇叭共同发声。如果喇叭的响应是平滑的，分频器的衰减性特也是理想的，那么这一过渡过程也将是平滑的；但如果喇叭响应出现峰谷，或者分频器的互补性特不理想，则这一过渡过程会出现振荡，严重者使音像大乱。同样道理，三分频音箱将出现两个过渡过程。尤其要注意的是，绝对不能让两个过渡过程重叠，否则后果不堪设想。尽管提琴的分频趋于理想，一位高手在拉琴时仍会设法避开仅存的同音谐振，以求得更加纯真的音效。所以在两分频能满足重放频率覆盖的情况下，就不要用三分频。一般来说，如果低音单元的重放频率上限达到６ｋＨｚ，就不必再使用中音单元。例如：一只上品１０英寸低音单元的重放频率范围是３０Ｈｚ～６０ｋＨｚ，一只上品高音单元的重放频率范围是１．５ｋＨｚ～２０ｋＨｚ，这时用二分频组合就很好，分频点可选在３ｋＨｚ。如果再插入一只重放频率上限为８ｋＨｚ的中音单元就无必要了，多一个分频点就多了一份失真，成本又增加不少，分频越多，选择喇叭的难度也越大。其中得失是显而易见的。

也谈音箱分频[转帖]
１．低频扬声器不适合重放中高频
低频扬声器进入中频段，音盆发生分割振动（像好多碎块同时发声互相影响），瞬态特性变坏，造成音质劣化，另外由于折环共振（频响出现峰谷）、多普勒失真（低频调制中高频出现颤音）、指向性劣化（偏离中心轴声压迅速变化且不平坦）、谐波失真（产生新的频率成分）等等一系列棘手的问题，提高低频扬声器的高频响应范围是非常困难的，即使是最好的扬声器也只能作出有限的改进。
　　对于８英寸以上的扬声器其分频点取在１０００Ｈｚ以下才能发挥最好的效果，见下表。无论如何，１０英寸以上扬声器取高达３ｋＨｚ的分频点是不适合的。
　　对于６．５英寸以下的扬声器，一般宜尽量取高分频点，设计成二分频模式。先进的音盆设计也确实可以改善中高频特性，其中很有效的一个措施就是采用大音圈和大防尘帽。前几年“美之声”二分频监听音箱很受欢迎，惠威的“杜希”系列二分频书架箱也有很好的口碑，其根本原因就是因为它们的低音单元都采用了大音圈和大防尘帽技术，而且防尘帽与音盆是一体的，强度很高。这时又可以对上述公式的ｆ作向上的修正，这样在６．５英寸扬声器上应用４～５ｋＨｚ的分频点也可以获得良好的效果。但是另一方面，６．５英寸扬声器的低频响应不太理想。
　　２．中高音扬声器的特点
　　高保真的中高音扬声器大多是球顶振膜的，球顶振膜可以获得宽的重放频带、良好的指向特性和瞬态特性，从而获得好的音质，但效率低，容易因过载而烧毁。常见的振膜直径２厘米左右的高音扬声器，最好取４ｋＨｚ以上的分频点。
　　３．分频点的选择
　　选择分频点时应该尽量避开人耳最敏感的频段，这个频段就是１～４ｋＨｚ，特别是２～３ｋＨｚ。
　　一个典型的优良的三分频系统，推荐８英寸低音取１ｋＨｚ、１０英寸低音取８００Ｈｚ～１ｋＨｚ、１２英寸低音取７００～８００Ｈｚ的分频点。中高音间取４～８ｋＨｚ的分频点比较合适，中高音各承担２～３个倍频程的重放频段。
　　４．分频器的设计与调试
　　分频器的设计不仅要根据计算公式，更重要的是实际调试。最好有一套信号发生、记录系统，可以直观地看到频率响应曲线，调试时做到心中有数。条件不足时可以用“雨果发烧碟（一）”或“ＭｙＤｉｓｃ”中的测试信号播放，根据试听感受作相应的调整，不过需要有足够的经验技巧。另外需要指出，理论上的分频衰减速率应用在具体的扬声器上会发生很大的变化，如果选点好，元件取值调整适当，一阶、二阶分频都可能获得数十分贝／倍频程的衰减率，而且有用频段的响应很优异，这正是分频设计的精髓所在。
感可变电阻很难找到，可以用什么代替吗？

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[ 本帖最后由电键于 2005-12-28 12:53 编辑 ]

棍子 · 发表于 2005-12-28 12:44

自制音箱入门

　要想坐在家里欣赏优美的音乐，就要具备最基本的音响器材。例如有一台卡式录音座或是cd唱机作为信号源，有一台音频功率放大器和一对音箱以及音频信号线、音箱线，就可以组成最基本的音响器材。在音响器材中，有结构复杂的cd机和功放，也有结构并不复杂的音箱。但在音响器材之中，最具有个性，对重播音乐影响最大的，恰恰就是看似简单的音箱。所以对音箱的重播音色而言，也就有了所谓的“英国声”、“美国声”、“德国声”、“日本声”之说，也就有了动辄数千元、上万元，乃至百万元一对的音箱。对于经济并不宽裕的音乐爱好者和想从自己动手中获得乐趣与真知的音响爱好者来说，最便于自制的音响器材莫过于音箱了。只要你知道一些音箱设计制作中的规律性的东西，亲手制作出一对令自己满意的音箱还是可以办到的。在音箱制作与调试的过程中，有如下的问题需要注意。一、选好扬声器单元扬声器单元，俗称喇叭，是音箱能够发出声音的关键部分。人们只有借助于扬声器单元，才能将cd机、功放传出的音频电信号转换成听得见的声音信号。扬声器单元一般分为高音、中音、低音三大类。基本上属于各司其职的工作范围。对于制作优良的小口径的低音单元来说(一般泛指低音单元的扬声器口径小于6.5英寸)，它们一般可以兼顾中音扬声器的作用；而一只设计优秀、具有足够承受功率的高音单元来说，也可以兼顾一部分中音扬声器的作用。因此，在小型书架式或落地式音箱中，只采用一高一低两只扬声器单元的实例是十分普遍的。下面就具体地谈谈选择扬声单元的问题。 1.怎样选择高音单元高音单元顾名思义是为了重播高频声音的扬声器单元。高音单元的结构形式主要有号角式、锥盆式、球顶式和铝带式几大类。号角式高音单元由于指向性强，在号角正面能听到强大的高音，多用于大功率的扩声、会议音箱和一少部分的监听音箱。锥盆式高音单元由于振膜面积过大、过重，高频特性不如其它类型的高音单元，故而多见于老式音箱之上而近年已逐步被淘汰。球顶式高音单元是目前在家用音箱和小型监听音箱中最常用的高音单元。球顶式高音单元从球顶结构上分，可分为正球顶单元和反球顶单元。球顶式高音单元从球顶材料上分，又分为硬球顶和软球顶两大类。硬球顶高音的振膜材料有铝合金、钛合金、钛合金复合膜、玻璃膜、钻石膜等数种。硬球顶高音单元所重播的高音，音色明亮，具有金属感。适合播放流行音乐、电影音乐及效果音乐。加工制作优秀的铝合金膜、钛合金复合膜球顶高音，也能较好地表现古典音乐及人声。软球顶高音的振膜材料有绢膜、蚕丝膜、橡胶膜和防弹布膜等数种。软球顶高音单元重播音乐时的高音灵巧、松弛，具有很好的自然表现力。在表现古典音乐、人声等具有标准听音概念的音乐时，尤为得心应手，是制造中、高档的家用音箱及小型监听音箱的理想选择。尤其是近年来的绢膜、丝膜球顶高音其重播的上限频率已可达到40000hz。从理论上讲，高音单元的上限频率至少要达到20000hz，越高越好。但高频上限优秀的单元，其价格也要贵一些。正球顶高音单元在播放音乐时，其水平扩散角度要大一些；反球顶高音单元在播放音乐时，水平幅射角较小，但音色较纯，承受功率也较大。铝带式高音单元是一种问世很早、历史悠久的高音单元。只是由于它的结构因素，真正把它的高频上限频率做得足够高、功率做得足够大并不是一件容易的事，所以普及起来并不容易。铝带式高音单元的上品，其上限频率也有30000hz以上的，承受功率目前也有超过150w的。如果你是一位古典音乐爱好者，又对重播时的音色要求很严格，你不妨选择绢膜等软球顶高音单元。如果你的音箱在使用中还要兼顾卡拉ok和播放电影，选择硬球顶单元会好一些。当然这并不是绝对的，因为音箱的重播音色，除与所选用的单元有关外，还与分频器的设计，箱体的制作等诸多因素有关。 2.中音单元的结构形式中音单元一般只有锥盆和球顶两种。只不过它的尺寸和承受功率都比高音单元大而更适合于播放中音频而已。中音单元的振膜以纸盆和绢膜等软性物质为主，偶尔也有少量的合金球顶振膜。 3.怎样选择低音单元低音单元的结构形式多为锥盆式，也有少量的为平板式。低音单元的振膜种类繁多，有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。纸振膜又被称为扬声器纸盆。纸振膜又分为纸盆、紧压纸盆、纸基羊毛盆、强化纸盆等很多种。采用铝合金、铝镁合金振膜的低音单元一般口径比较小，承受功率比较大，而采用强化纸盆、玻璃纤维振膜的低音单元重播音乐时的音色比较准确，整体平衡度不错。在选择扬声器单元时，高音单元的承受功率一般不低于低音单元的十分之一；如果是采用二分频、二单元制作的音箱，高音扬声器的承受功率还要再高一些。在制作三分频的音箱时，中音单元的承受功率只要能达到低音扬声器的三分之一就足够了。在选择扬声器单元时，最好是选择同一阻抗的。常见的低阻抗扬声器单元一般分为4ω和8ω两种。在选择扬声器单元时，还要注意选择同一灵敏度档次的，一般以86dbw·m为中等灵敏度。低于84db的叫低灵敏度扬声器，高于90db的叫高灵敏度扬声器。如果在选择扬声器单元时，阻抗和灵敏度相差太大，在制作音箱时，就会遇到分频器不好设计和各频段声压不平衡的问题。当然，在制作二分频音箱时，高音单元的下限频率低于2khz、低音单元的上限频率高于4khz，将为调整音箱时带来不少的方便。二、分频器的选择与制作当你选定了扬声器单元之后，随之而来的就是要选择和制作分频器。分频器分为普通式的分频器和电子分频器两大类。电子分频器是将信号源传送过来的微小音频信号直接进入电子分频器。由电子分频将全频带(从低音到高音)的信号分成为高音和低音信号，分别传送到相对应的功放进行放大，然后再推动相对应的扬声器单元发出声音见图1。电子分频是一个相对比较复杂，但重播效果良好的音乐重播系统。电子二分频系统除分频器外，还需要4个声道的音频功率放大器。电子三分频系统，需要6声道的功放，而电子四分频则需要8个独立声道的功放。电子分频的优点是重播音色好，各频带间的平衡调整简便易行，但制作成本较高。对于自制音箱来说，采用传统的功率分频器比较简单,见图2（略）。从图中可以看出,传统的功率分频器只有l1、c1、l2、c2以及高音衰减电阻r等5个元器件就可以组成。l1、c1组成低通滤波器，通过它的作用，只保留音频信号中的低频部分去驱动低音扬声器单元。l2、c2组成高通滤波器，只保留音频信号中的高频部分去驱动高音单元。普通的二分频器还可以采用一只电感、一只电容的分频方式和比图2复杂的分频方式。这些不同的分频方式各有优缺点。但本文的出发点还是以最常见的图2为基础。我们在附表中列出了在不同扬声器阻抗、不同的分频频率下的电感与电容的数值。为什么要列出这么大的一堆数值?这自有它的道理。只要你的扬声器单元足够好，音箱的设计与加工合理，调试准确，不论分频频率采用2000hz、3000hz还是4000hz，都可以得出一条平坦地、合格的测试曲线；但在主观听音时，不同分频点音箱的重播音色与音乐表现则大不相同。分频频率偏高的音箱，高频比较亮丽，但整体音色偏薄；分频频率较低的音箱，重播音色比较厚道、自然。当然这一切都是在一定的范围内进行的。如果分频点偏移过大，将会由于扬声器单元自身频宽的限制，造成高、低音的衔接不良。有这样一条规律，这就是分频点选得越低，分频器所使用的电感和电容数值就越大，制作成本也就越高。所以有些不太负责任的厂家，将产品的分频点选得很高，这就保证不了音箱重播时的声音表现。普通分频器虽然结构简单，但在制作方面，也有它的特性。 1.怎样选择电感线圈分频器所使用的电感线圈分为空芯线圈和铁芯线圈两类；而铁芯线圈又分为真铁芯和铁氧体芯两类。在分频器中，空芯线圈的效果是最好的，但相对也是体积最大、制作成本最高的。空芯线圈的优点在于失真低、受扬声器磁场的影响小。在选择空芯电感线圈时，主要应注意电感线圈线径的选择。所选用的漆包线，一定要能够承载相应的功率电流。如果所用的线径偏细，在大功率下工作时，电感线圈容易过热烧毁。所选用的线径，通过计算，只要够用或有些余量就可以了。盲目加大线径，一来成本太高，二来加工起来难度也较大。铁芯线圈和磁芯线圈(铁氧铁线圈)可以缩小线圈的体积，降低制作成本。但由于导磁体的介入，会引入由于磁饱和而造成的失真。同时也会由于扬声器单元磁场的影响，造成分频点的偏移。在选择铁芯线圈时，铁芯自身的功率是一个关键。通过大量地实验证实，铁芯线圈功率只有达到或超过低音单元最大功率的50％以上时，才能以较低的失真正常工作。铁芯线圈由于铁芯材料磁滞的影响，使得重播音色甜化，但瞬态特性也有所降低。近年来的功率分频器，稍好一点的，基本上都采用空芯线圈。空芯线圈以圆型漆包线绕制的成本最低。使用绞合线、六角线、带状线的成本会贵很多。目前已有不少品种的无氧铜漆包线，使用之后，重播音色会有所提高。 2.怎样选择分频电容在分频器中，电容的可选择种类很多。从最普通的电解电容、无感电容、音频专用通心电容、涤纶、聚苯、聚丙电容应有尽有。但这些电容的价格也一种比一种高，有些个别名牌的电容，卖成了天价。使用名牌的电容，固然有容值准确、性能稳定、重播音色好等优点。但对于中档左右的自制音箱来说，选择百元一只的电容，就有些成本偏高。在选择分频电容时，低频通道可以选用精度高、质量好的电解电容反向串接，或在其两端并一只小型聚苯、聚丙电容见图3。这样做效果不错，价格又很经济。至于高频电容，由于容量小，价格相对比较低，适当选择好一些无妨。对于高频衰减电阻的选择，主要是注意电阻本身的功率。用在大功率的音箱中，衰减电阻的功率相对也要大些；用在小功率的音箱中，电阻的功率也可以减小。否则就会造成大头小身子或小头大身子的不匹配现象。总之，在选择分频器的元器件时，要目的明确，量体载衣，才是最经济、最合理的。三、箱体加工在音箱的制作过程中，音箱箱体的加工是至关重要的一环。在箱体加工中，最重要的只有两点，一是箱体加工尺寸精度要高；二是箱体材料选择准确。在制作音箱箱体的材料中，有高级原木；有高强度的多层板；有合成材料；也有有机玻璃和石材等。所谓的高级原木，不单单指木材本身的高档、名贵，最重要的是木材本身要经过多年的干燥和老化处理。只有这样，才能保证制作的箱体不开裂，不变形。经过前人多年的实践，制作音箱箱体的材料，以足够厚度的多层板和高级原木的音色最好，但价格也最贵。有机玻璃箱体的整体感也不错；中密度板，是制作音箱箱体最实惠的材料。在音箱箱体的加工中，有如下的几种方法: 1.折弯法见图4。此方法是在计算好的、贴有pvc面料的长条中密度板上开v形槽，然后弯折、胶合而成的音箱箱体。大批量的音箱生产多采用此法。 2.镶条加固法见图5。在自制音箱中，根据图纸将板料切好，然后在板料的接口处，加上涂胶的木条进行加固结合。这种方法适合手工制作音箱。 3.拼装法见图6。这是一种音箱制作的新工艺。在音箱板的四周，用精密加工机械开有45°＋90°的斜面和缺口。在手工制作的音箱箱体时，可以通过音箱板材90°缺口的自定位作用和45°的长斜面，只要在接口处涂上足够的胶粘剂，拼装后用绳子扎牢，待胶干后，即可得到加工精度高、坚固美观的音箱箱体。待音箱箱体完成后，只要对箱体表面进行喷漆，贴木皮等装饰处理，就大功告成了。四、自制音箱的装配调试在自制音箱的总装调试时，有以下的几个问题需要注意: 一是分频器与扬声器单元的连线＋、－极千万不可接错。如果接错了，音箱的声音怎么也调不好。二是在安装扬声器单元时，每只固定螺钉的松紧度要一致。否则音箱在工作时，容易产生意外的谐振。三是倒相管的长度与箱内吸音材料的多少都要合适，否则对重播的音乐表现有影响。尤其是倒相管的长度，对音箱的测试频响的低端会产生直接的影响。上述的几部分都要多次地、细心地调整才行。自己动手制作音箱，是一个实践、长知识的过程。通过自己的辛勤劳动，即收获了音箱，又增长音箱制作方面的才干，还可以省下一部分购买成品音箱的钱改为它用，所以是一件多项收益的大好事。

[ 本帖最后由电键于 2005-12-28 12:54 编辑 ]

棍子 · 发表于 2005-12-28 12:45

喇叭音色搭配还需要用耳朵试了才知道。就算用类似的物料做振模，不同厂家由于技术和工艺等方面的因素，音色也会有明显区别。普通发烧友在资金有限的条件下，是不可能实现最完美的搭配的。鄙人十年来自己设计装配音箱若干，基本上都是用的国产平价单元，主要是玩玩而已，不想花太多的钱，因为我在音响市场卖喇叭的摊主那里也只有国产平价喇叭才让你不断的试听比较，选自己满意的购买。试问价格昂贵的喇叭单元能让你这么试吗？况且我们这里的音响市场根本就没有这些进口名牌喇叭单元卖，想用这些喇叭做音箱还得邮购，自已又没机会听，光听别人说也只是人家的感受，不一定合自己的胃口，唉！只有等哪天发了大财再拿一万五千块钱来卖心仪的几款喇叭单元慢慢品味，装一对音箱看看。为了自制分频器，自己到五金商店买来绕线器和漆包线（比较了七八种市场上卖的漆包线，福建丝得利最好），在电子市场买来电感电容表，做各种不同的分频器比较，觉得分频器的相位问题是关键，相对频响曲线平坦与否来说相位影响还要明显一些，直接关系到声音的真实程度、解析力、质感等等因素。有条件的大厂可以根据喇叭单元在分频点附近的相位来合理设计分频器，没有条件的业余爱好者（例如鄙人）只能用折衷的办法，既照顾幅频特牲，也照顾相位一致。在设计分频器的过程中不必过分强调频响的平直，否则可能影响到最终的相位，而相位问题才是关键（一孔之见）。宁可利用箱体和倒相筒来调整音箱的频响，也不要用分频器来调整（一孔之见）。应该在单元选择上下功夫，成百上千的名牌单元还不够你选吗？有音质和曲线比较满意的就行了，想各方面完美是不现实的。另外个人认为高、低音的匹配要两合，一是音色合谐，二是分频点附近的频响曲线要大致吻合，完全吻合是不可能的，能够达到70%就不错了。相合要在高、低音的整体灵敏度一致的情况下实现，最好选择不用衰减也能与低音和谐匹配的高音单元，这样分频器就能简洁到极至（-12dB/oct，再简单是-6dB/oct型，但声音过滤不干净，相位也是个问题）。这样做出来的音箱分频点附近的曲线就比较平滑，声音清晰、透明，结像和定位也要好一些。当然最理想的就是高、低在分频点附近都是基本平滑的曲线了，这种喇叭完全能够找得到，我现在也发现了一个选择喇叭的捷径，就是在网上查它的曲线图，在数据上选择相匹配的喇叭单元，这样选择面就缩小了，方便选择和邮购。目前从数据上看心仪的喇叭有伊顿的5-880-25HEX，可以与之匹配的高音喇叭有西雅士E011、丹拿D260和福柯TC120TD5三款，具体该配哪款就不知道了。理论上分频点应该在高音喇叭的谐振频率一个倍频程以上和中低音的频响上限以下一个倍频程，这样可以尽可能避免高音谐振和中低音喇叭分割振动带来的失真（仅代表个人的观点），尤其是高音喇叭一定要取在谐振频率一个倍频程以上，这样可以保护高音单元和最大程度上减小失真。分频点取得低一些可以改善指向性和中频特性，只是动态范围可能不如高分频点，怎样取舍纯属个人爱好。

棍子 · 发表于 2005-12-28 12:46

交易区新帖推荐

关于音响DIY(个人看法)对于音响DIY,我发现了一个重大的问题,”那就是何为正确的声音?”是呀,当您做出一件作品的时候,您能说您的作品的声音是正确的吗?举个例子:您做了一对音箱,所有的参数全部搞正确了!应该是对的,可是您的功放的声音不正确,您会修改音箱,一直到您满意,可结果是一错再错, 那可真是事倍功半呀!----做音响中的一个环节的时候,必须保证其他环节正确!!单拿的声音是中性的,曲线是完美的,德国人的一丝不苟完全表现在了其中,但单拿的声音我是不喜欢的(个人看法),因为太直接啦,听长了我会觉得耳朵发累,就差那么一点点的味精,当然,加了那么一点点味精就不叫叫单拿啦!可是它的曲线是中肯的,是正确的,在音箱制作中并不是曲线OK就完事啦-------因为音箱是一个很个性化的DD何为正确的声音(我原来写过一篇拙见),是呀,何为正确的声音,在生活中听到的真实的声音才是正确的声音,包括人声,乐声等等,名箱的声音大体是不会出错,只要理解他们的个性和设计构思,学习他们的优秀之处,多问几个为什么就行,强烈反对照搬!----只有您掌握了对正确声音的认识,然后进行科学的正确的设计制作,您才会出精品!还有很多需要注意的地方,希望大家也说出来大家学习交流!
贝司：低音吉它：频响在700～1KHz之间，提高拨弦音为60～80Hz　　
电贝司：低音在80～250Hz，拨弦力度在700～1KHz　　
吉它：电吉它：65～1.7KHz，响度在2.5KHz，饱满度在240Hz　　　　　
木吉它：低音弦：80～120Hz，琴箱声：250Hz，清晰度：2.5KHz、3.75KHz、5KHz　　
鼓：低音鼓：27～146Hz，低音：60～80Hz，敲击声：2.5KHz　　　　
小鼓：饱满度：240Hz，响度：2KHz　　　　通通鼓：丰满度：240Hz，硬度：8KHz　　　　
地筒鼓：丰满度：80～120Hz　　　　
吊钗：130～2.6KHz，金属声：200Hz，尖锐声：7.5～10KHz，镲边声：12KHz　　
人声：男：低音82～392Hz，基准音区64～523Hz　　
男中音123～493Hz，男高音164～698Hz　　　　　
女：低音82～392Hz，基准音区160～1200Hz　　
女低音123～493Hz，女高音220～1.1KHz　　
手风琴：饱满度：240Hz　　
钢琴：低音在80～120Hz，临场感2.5～8KHz，声音随频率的升高而变单薄　　
Trumpet（小号）： 146～2.6KHz，丰满度：120～240Hz，临场感：5～7.5KHz　　
小提琴：174～3.1KHz，丰满度：240～400Hz，拨弦声：1～2KHz，明亮度：7.5～10KHz　　
大提琴：61～2.6KHz，丰满度：300～500Hz　　
中提琴：123～2.6KHz　　琵琶：110～1.2KHz，丰满度：600～800Hz　　
二胡：293～1318Hz　　
Flute（笛子）：220～2.3K　　
Piccolo（短笛）：494～4.1KHz　　
Oboe（双簧管）：220～2.6KHz　　
Clarinet（单簧管）：146～2.6KHz　　
Bassoon（巴松管、低音管）：55～2.6KHz　　
French Horn（法国号）：73～2.8KHz　　
Trombone（长号）：65～2.6KHz　　
Tuba（低音号）：43～2.6KHz
人声：男：低音82～392Hz，基准音区64～523Hz　　男中音123～493Hz，男高音164～698Hz　　　　　
女：低音82～392Hz，基准音区160～1200Hz　　女低音123～493Hz，女高音220～1.1KHz

[ 本帖最后由棍子于 2005-12-28 12:49 编辑 ]

棍子 · 发表于 2005-12-28 12:47

其实音箱的设计并不难，难的是如何才能具有这方面的知识。本指导书希望能给各位玩家一个交代，当然并不是说任何人都可成为内中高手。请相信，一般来说你的第三对自制音箱才能称得上是你的成功作。(上图为Pioneer PE-16M全频单元的DIY密封箱)

1. 基本设计
这里要谈的主要是箱体的设计。箱体及倒相管的最佳值可根据下述TS参数来计算。
· Fs：单元的谐振频率
· Qts：单元谐振频率下的Q值
· Vas：单元的等价换算容积
关于Q值
Q值的含义如下：
Qms = wM/Rms
Qes = wM/real(A^2 / Zes) = wM/(A^2 * Res / |Zes|^2) -> wM/(A^2 / Res)
Qts = 1/(1/Qms + 1/Qes) = wM/(Rms + A^2 / Res)
Qms: 机械系的顺性
Qes: 电气系的顺性
Qts: 上述２者的合计
M: 振动系质量
w: 谐振角频率
Res: 音圈的直流阻抗。从单元侧来看的放大器与分频器的阻抗也加算在内
Rms: 振动系的机械阻抗
A: 阻尼系数。以1安培电流流过音圈时，振动系上被施加有多少牛顿的力来表示
从上述来看，Q值似乎可以被看成为谐振系的实成分(R)与虚成分(wM或1/wC)的比。
虚成分越大，则谐振系所保持的动能就越大；实成分越大，则消耗的动能就越大，故Qts越低，谐振就越早被衰减。因此，所谓易于驱动的喇叭指的就是Qts低的喇叭。
关于Qts的特征
Qts将随着Qms与Qes的任一方变小而变小。就是说，只要电气或机械的任一方的制动性好即可。
关于Qms
Rms越大，即摩擦越大，Qms就越小，制动性能越好。不过，Rms要是太大，谐振将被抑制，低音则出不来。因此，对于低音喇叭来说，为了有好的低频重放能力，Rms都设计得很小。相反地，对于高音单元来说，制动优先，Rms都很大。高音单元封装液磁为的就是这个。
关于Qes
Res变小或A变大，Qes即会变小。即
１．将A做大。为此可加强磁钢磁性，增加音圈的匝数。
２．将Res做小。使用电传导性能优异的线材绕制音圈。使用输出阻抗低的放大器。使用粗的连接线材。不使用分频器。或使用串接陷波滤波器。
总结
从Q值来看一个好的喇叭单元应该是：
磁钢强大。
直流阻抗相对的低。
有适当的Rms。
振动膜轻。
谐振频率低。
  然而，全部满足上述要求是不可能的，若全部满足了的话，将变成一个具有高频段被极端加强了的f特的喇叭。我们只能要求一个兼顾平衡的最佳值。
将来，可用数码滤波器对f特与相位进行补偿，那是另一回事了。
　设计中要注意的是Qts值，此数值因阻尼系数而变化。阻尼系数低，则Qts升高，低域的谐振频率附近将呈上升的F特（频率特性）。阻尼系数亦会因分频器（若是低音喇叭，则起因于电感的内阻及串接电阻Rs）而下降，因此设计时要考虑到这些。换句话说，即先决定分频器和喇叭单元后再进行箱体的设计。
　在分频点以2000Hz以上居多的2waysystem中，Qts的上升不过为10％，500Hz以下的3way系统中箱体的设计将大为不同。我最初对欧系单元的Qts值之低抱有疑问，但考虑上述因素设计倒相箱时，发现很多单元的设计相当恰当，我的怀疑是多余的。
　基于上述理由，有些发烧友将市售3way ported system的分频器卸下，代用多声道放大器驱动的玩法并没有必要，这样的话整个系统的相位特性将变得非常糟糕。将电子管时代的3～4waysystem的分频器卸下，代而换之Channel Divider + 最新的功率放大器来驱动的话，还说得过去。不过若存在有按这种搭配来宣传卖点的音响店，那肯定是那种想多多出手放大器的店铺，除此之外的原因只能说是个谜了。
　至于箱体的尺寸，取不易产生驻波的比率即可。正立方体箱肯定不行，虽然我没有做过。边长的比率以3：4：5最为著名。若内尺寸为30ｘ40ｘ50ｃｍ的话将可得到60升容积的箱体。15ｘ20ｘ25的话将达到7.5升。当然计算容积时要去除内部加强筋和倒相管，以及喇叭单元所占据的体积。
　将障板（安装喇叭单元的平面）进行某种倾斜以减少障板中央面积的做法经常被采用，但在定量上该如何做，还没有一个固定的说法。我做过的箱体中倾斜的就较多。实际上四方体是会产生驻波的，为此要使用吸音材。但可以不必在意工作在100Hz以下的低音单元所带来的驻波影响。想想看为何？若声波速度为340ｍ/s，那么100Hz的λ/2（1/2波長）是多少？
2. Closed Box：封闭箱
推荐新手们先制作密封型的系统。因为其它类型的箱体制作起来相对困难，并且由于是自行设计制作，若没有进行阻抗测定的话使用起来心情肯定不怎么样。后期调校是必要的。倒相箱如此，号筒箱更不用说了。
优点：
· 设计自由度广，认真制作的话一般都将OK。不用测定仪。
· 计算简单。
· 制作容易。
· 相位特性优秀。
· 箱体小。
缺点：
· 低音量感不如其它类型的音箱。

在箱体设计上，将箱体容积视为参数，系统的Q值将随之而变化。当达到1/√2时，F-3dB（频率特性-3ｄB时的频率）最低。封闭箱的场合仅此而已。
3. Ported Box：倒相箱
　倒相型的设计顺序为：
1）挑选与放大器相匹配的喇叭单元。
2）设计分频器。
3)设计箱体。
与放大器相匹配的这种说法，仅针对内阻在10欧以下的胆机玩家。内阻有100欧以上的晶体管放大器（FET,双极型）的场合，分频器的影响占支配地位，可以跳过1）来设计。
　  在设计上要注意的是，不要取比计算所求得的最佳容积大的箱体，因为相位特性将会劣化。
　常见的倒相管虽然以圆管为多，但只要横截面积相同，什么形状都可。只是，过于扁平的截面形状将使实效截面积减少。考虑到驻波问题，倒相管位置不要过于靠近箱体边缘即可。由于低音没有什么指向性可言，故有很多箱体将倒相管设在背面。
　刚才有提过，倒相箱的场合必须测定其阻抗特性以便对管长进行微调整。看看市售的音箱基本上都是倒相型的，就可知道倒相型的完成度还是相当高的。在封闭箱上要实现32Hz的低音是很够呛的一件事，这就是近来的单元几乎都以倒相箱为前提设计的原因。
关于喇叭单元的阻抗
机械系的阻抗Zms见下式
F == Zms * V 　　　(1)
F:施加于振动系的力
V:振动系的速度
阻尼系数A以1安培电流流过音圈时，振动系上施加有多少牛顿的力来表示，如下式
F == A * I 　　　(2)
F: 施加于振动系的力
I:电流
一般情况下，由于
F = B * L * I
B:磁束密度
L:磁导体长度（音圈在其中运动的磁腔长度）
故
A == B * L
另外，由于
振动系发振导致音圈产生的逆向电压 = V * B * L = A * V
给喇叭施加电压E时，就有下式
E = Zes * I + A * V 　　　(3)
将(1)(2)代入(3)，则
E = (Zes + A^2/Zms) * I
故喇叭的阻抗Z为
Z = Zes + A^2 / Zms
即，Zms的值为
Zms = Rms + j(wMms - 1/wCms)
Zms:机械系阻抗
Rms:等价机械阻抗（包括放射阻抗）
Mms:振动系质量（包括附加质量）
Cms:等价顺性
Zes的值为
Zes = Res + jwLes
Zes:电气系的阻抗
Res:音圈直流阻抗
Les:音圈的感抗
理解了上述内容后再看看阻抗曲线，应该会明白许多了吧。
1. 阻抗的最低值用Res来表示。
2. 高频段的阻抗上升是由Les引起。
3. 谐振频率点的波峰形状表示的是机械阻抗的波形。
4. 谐振频率点的波峰幅度大小与A^2成比例。
基于上述，
1. 机械驱动性好的单元，谐振频率处的波峰流畅且宽阔。
2. 电气驱动性好的单元的Qes小，故A^2/Res大。即谐振频率的波峰大，Res小。
　让我把话题回到倒相箱上。要制作倒相箱,在单元取向上当然是挑选适合倒相箱的，但其Qts若大于1/√3（约0.57）的话，F特就变得不平坦了。另外，Qts太大的话倒相管的谐振频率与箱体的谐振频率在频带上将离得很开，这对整个系统来说不是一件好事。在计算上Qts大的话F-3dB将下降，有人喜欢那样做，不过在定论之前有必要进行不断的重复试听，对听感上的特征的把握还是必需的。
4．分频器
下面列举了6dB/oct或12dB/oct的2Way系统设计上所必须要用到的公式。
公式
衰减器的衰减量　n dB
将输出声压下降n dB的回路。
+ -----R1-----+-----+
            |    |
            R2 Speaker
            |    |
- ------------+-----+
R1 = Res * {1 - 10^(-n/20)}
R2 = Res * 10^(-n/20)/{1-10^(-n/20)}
Res : 喇叭的直流阻抗
串接陷波滤波器
从放大器侧看去，对喇叭单元阻抗曲线中谐振频率处的波峰进行切除的回路。一般用于Qms大的高音喇叭的6dB/oct衰减的场合。
+ -----+-----+
   |    |
   L    |
   |    |
   C Speaker
   |    |
   R    |
   |    |
- -----+-----+
L = Qes * Res / w0
C = 1 / (Qes * Res * w0)
R = Res + Qes * Res / Qms
Res : 喇叭的直流阻抗
Qes : 电气系的Q
Qms : 机械系的Q
w0 = 2 * PI * fs
fs : 谐振频率
PI : 3.141592
一些厂家的高音单元参数中经常没有提供Q值，可通过以下来求得。
L = Mms* Res^2 / A^2
C = A^2 / (w0^2 * Mms * Res^2)
R = Res + Res^2 / (Z0 - Res)
Z0 : 谐振频率处的阻抗
Mms : 振动系质量
A : 阻尼系数
低音喇叭的阻抗补偿
从放大器侧来看，消除喇叭单元阻抗曲线中由Les导致的上升的回路。
+ -----+-----+
   |    |
   C    |
   | Speaker
   R    |
   |    |
- -----+-----+
R = Res
C = Les / Res^2
Res : 喇叭单元的直流阻抗
Les : 喇叭单元的感抗
6dB分频线路
+ -----C1-----+
            |
         Tweeter
            |
- ------------+
+ -----L1-----+
            |
         Woofer
            |
- ------------+
Rt == 高音单元的直流阻抗
Rw == 低音单元的直流阻抗
f == 分频点频率
w == 2 * PI * f
Butterworth方式
C1 = 1/ (Rt * w)
L1 = Rw / w
12dB分频线路
+ -----C1-----+-----+
            |    |
            L1 Tweeter
            |    |
- ------------+-----+

+ -----L2-----+-----+
            |    |
            C2 Woofer
            |    |
- ------------+-----+
Rt ==高音单元的直流阻抗
Rw ==低音单元的直流阻抗
f ==分频点频率
w == 2 * PI * f
Linkwitz-Riley方式
C1 = 1 / { 2 * (Rt * w) }
L1 = 2 * Rt / w
C2 = 1 / { 2 * (Rw * w) }
L2 = 2 * Rw / w
Bessel方式
C1 = 1 / { root3 * (Rt * w) }
L1 = root3 * Rt / w
C2 = 1 / { root3 * (Rw * w) }
L2 = root3 * Rw / w
Butterworth方式
C1 = 1 / { root2 * (Rt * w) }
L1 = root2 * Rt / w
C2 = 1 / { root2 * (Rw * w) }
L2 = root2 * Rw / w
Chebychev方式
C1 = 1 / (Rt * w)
L1 = Rt / w
C2 = 1/ (Rw * w)
L2 = Rw / w

5.　吸音材
　为何要使用吸音材？其一是吸收驻波，其二是衰减Q值。
　若存在驻波的话，特定的频率将会被强调，这是很不希望出现的。应该结合箱体的尺寸比例来进行吸音处理。箱体的6个面中，相面对2个面中取其1面共计3个面的吸音，在箱体正当中的吊装吸音，或在单元后方的粘贴等等，有各种的吸音处理方法。
　对Q值的衰减是在低域的频响不平坦，谐振频率附近有被强调的情况下才采用的。F特即使平坦了，也有的玩家会说这样的声音不一定好听。在倒相箱上，由于衰减了Q值后其相位特性亦将产生变化，故吸音处理以仅仅能够抑制驻波的程度为妥。
　吸音材料有玻璃棉，粗毛毡，细羊毛，以及厂家的专用吸音材等。最近还有人使用硬毛毡，石墨毛毡等，在效果上大相径庭，不过有人说硬毛毡对低域的吸收率高，有人说石墨毛毡在全频段的效果都很好，这只是个各人取舍的问题。我个人喜欢细羊毛或不易出粉灰的吸音材。
最后，有一句关于吸音处理的名言，我记得很牢：
「吸音处理属于一种有诀窍的技术，我认为大家都不会轻易外传，我也将闭口不谈。（全场爆笑）」　----20年前的日本《无线与实验》杂志，音响厂家座谈会喇叭篇，SONY工程师云。

棍子 · 发表于 2005-12-28 12:54

走出音箱的误区

在音响系统中，音箱的结构最简单，但所起的作用却最重要。音箱是音响系统中最终的环节，是把电信号转化为声音信号的关键部位。由于音箱的结构部件不多，就导致了任何一点的不足而影响整个的重播效果。对音箱的评价，又是以主观听音——最终音乐重播的好坏作为标准的。因此，也就产生了以下的第一个问题：这就是音箱的技术测试和主观音质评价的统一问题。一、关于音箱的测和听具有一定HiFi经验的朋友，都会有这样一个共识：这就是音箱的技术指标和主观试听存在着差距。为什么会这样?这就要从头、从现行的音箱测试的主要技术指标谈起。在音箱的技术指标中，最重要的有如下几条：这就是频率范围、承受功率、灵敏度和相位特性以及瞬态特性。频率范围又称频响，是指音箱中从低音到高音的重播范围。在某些时候，一对小型民用音箱和一对大型监听音箱标出的频响范围可能是一致的；但在主观听音时的感觉却截然不同。这到底是为什么呢?难道是测试不准确还是有人故意做假吗?在正常的情况下，上述的推测都不对，而是另有原因。　　原因1：目前的测试标准与实际应用中的距离　　目前的频响测试标准，仍沿用多年以前的1瓦·米的标准。在多年以前制定音响测试标准时，1瓦1米下的音箱频响曲线，在很多的时候，代表了满功率的测试，是接近实际使用中的情况的。那个时代的音箱，基本上属于小功率、高灵敏度型的。对于输入1W的测试功率来说，基本上代表了小功率音箱的实际工作状态。而近年来，随着音箱制造技术的发展，绝大多数的音箱已经大功率、低灵敏度化了。这就使目前的频响测试，离实际使用的差距越来越大。　　目前多数的音箱、主要是指家用音箱，它们的承受功率都超过了50W，有些甚至达到了200W。而灵敏度，仅仅能达到82～86dB。　　在这种情况下仍采用1瓦·米的频响测试，就会产生测试与使用不符的情况。输入1W的测试信号，仅相当于多数音箱功率的1/50～1/200，而这些音箱的实际使用功率一般为15～50W，峰值时甚至会达到满功率使用，这就引出了一个测试本身偏离实际的问题。　　一个准确、可行的测度方法，理应尽量去模拟被测试器材的实际工作状态，这时的测试结果才最为有效。　　因此，在音箱的频响测试时，如果能增加一项半功率频响测试，那这条半功率频响曲线，将对音箱的实际工作产生最现实的影响。　　例如，一只标称为200W的小型音箱，当使用100W半功率测试信号去测试它时，你将会看到它在低频方面的严重劣化与失真度的大幅度增加(图1)。　　为什么会是这样?这是因为低音扬声器单元受音箱等效内容积的制约和受倒相管等因素的影响，还有箱体自身的谐振增大，必然会产生以上的结果。　　用1W的小功率信号测试音箱只相当于没受过专业训练的人小声唱歌剧，不是实际工作状态，而真正的实际工作状态是到舞台上大声唱，所以小嗓子的好听和舞台上的演出完全是不同的概念，是两回事。　　因此，对现代音箱增加半功率的频响测试，不但具有非常现实的指导意义，而具有打假的功效——可以使那些标称2000W的小音箱彻底暴露出本来面目。　　原因2：现行的测试标准过于宽松　　主观听音和频响测试的不统一，还有另外一个原因，这就是目前的测试指标过于宽松，不够严格。　　现行的音箱频响测试，以－3 dB为标准。换句话说，是以高频端和低频端发出的声音衰减一半时的频率作为计量的最终频率。　　对于高音单元制作技术不断发展成熟的今天，一只中档以上的高音头发出20 kHz的高音已毫无问题。目前世界上最先进的绢膜软球顶高音的高频已达到了40 kHz而金属膜的高音头高频上限已达到了80 kHz。再加上高音单元受音箱箱体的影响较小，所以目前中档以上的新型音箱，高频方面不会产生问题。对高频重播影响较大的，仅仅限于高音单元的低端分频点的选择、与中音单元的衔接是否优秀和是否有足够的功率余量。　　对于低音单元来说情况就复杂得多。尽管低音单元的制造技术也有着很大的发展，尤其是新型的振膜材料不断问世，低音单元的技术指标也已经不错了。但低音单元的测试指标，和它装在音箱上之后的实际指标之间的差距是很明显的。有些时候，一只优秀的低音单元，装在一只毛病百出的音箱箱体之上，将使它原有的优点彻底丧失。　　例如设计不合格的箱体，会产生比较严重的中低频谐振，这种谐振不仅仅会使音箱重播时产生声音染色，而且还造成测试曲线的劣化。　　说到低频测试曲线的优劣，就谈到了目前的测试标准过于宽松，不够严格。　　如图2a与图2b所示的二条曲线的低频响应，都可以最终计量为30Hz，但重播低音的表现却大不相同。为什么曲线上有明显的差异而测量判读后的结果却相同，这就是因为以－3dB作为判读的标准太宽松了。如果计量时以－2dB或－1dB作为计量标准，那么这两条曲线的测量结果就大不相同了。　　一般认为，衰减量在－3dB以内的音频频响是有效频响。衰减得太多，其在重播时所起的作用基本上就被淹没了，失效了。但大量的实践证明，经过严格训练的人耳，可以达到相当高的分辨率与准确度。人耳可以清楚地分辨出零点几个dB的不同造成的重播音色方面的差异。所以，如果在进行音箱频响测试时，除提供－3dB的标准结果之外，还能辅助提供一条－1dB的测试结果，将为该音箱提供更加具有实际意义的参考。　　大型监听音箱的测试指标比较“准”，其实这个“准”字在此处并不代表正确无误，而是指测试指标与主观听音更加接近。既然前边提到了目前以1瓦·1米的测试方法存在着不足，那么在现行的测试标准范围之内，有哪些音箱的技术测试与主观听音结果最为接近呢?答案如下：这就是大型监听音箱和质量比较好的大型民用音箱。　　结果为什么会是大型音箱?其原因有三。其一是大型音箱的箱体内容积大，所以在实际工作中的低频响应受箱体内容积的制约就小。其二是大型音箱的承受功率较大、功率余量较大，在工作中达到过载失真的可能性相对比较小。尤其是大型监听音箱，所留的功率余量非常大，根本没有产生过载失真的可能性。其三是大型音箱的低音单元口径相对比较大，在产生同样的低音时，单元的行程很小，失真也就相对比较小。二、关于音箱的具体误区　　1.大音圈长行程的说法不够准确　　常听见有人提到大音圈长行程一说。所谓大音圈，是指音圈的直径比较大，这很好理解。但长行程，就另当别论了。因为长行程只是一个相对的概念，在有真正可比性的前题下，音圈越大，行程只能相对越短而丝毫不可能加长。　　从图3a和图3b可以看出大音圈短行程的道理。决定低音单元行程的长短，有两个关键因素。一个是粘在扬声器纸盆外圈的折环(多数为橡胶、泡沫塑料和经过处理的布料制成)是否够宽、有足够的弹性范围。从理论上讲，折环越宽，弹性越强，所获得的行程越长。但折环不可能过于的大、弹性也不可能过于的强。折环过大，将降低单元的有效驱动面积。假如一只6.5英寸的低音单元折环过大，也就只能起到一只5英寸低音单元的作用了。再有就是行程再长的小口径单元，也根本不可能发出频率足够低、具有实用性的低频。　　决定低音扬声器行程的另一个因素是粘贴在扬声器纸盆底部的定芯支片。因为扬声器纸盆只有通过折环和定芯支片的两点固定，才能使扬声器纸盆可靠地前后运动。定芯支片由加了胶的棉麻纤维、合成材料制成。定芯支片的弹性范围是有限度的。所以目前制约低音单元行程的，并不是橡胶折环，而是定芯支片。由于定芯支片的直径不可能做得很大，绝不会达到或超过橡胶折环的直径，所以音圈的直径越大，而定芯支片的直径又有限，留给定芯支片的活动范围就越小，换句话说就是扬声器的行程越小。只有在音圈较小时，定芯支片可活动的范围才相对比较宽裕，所以，大音圈、长行程的低音单元只是一种相对而言的说法，并不准确。　　2.长行程的小口径低音单元代替不了大口径低音单元　　常常有人说，小口径长行程低音单元，只要行程够长，就可以发出足够的低音。这是一种错误的观点。从理论上讲，只要在同一单位时间里，驱动同体积的空气就可以产生同等级的声压。但具体到低音单元来说，这是不现实的。因为过大的行程和过强的空气压缩比，会导致重播的声音严重失真。对于大口径的低音单元(直径在200mm以上)，在达到足够的声压时，由于扬声器纸盆的驱动面积大而行程较短，重播时的失真较小，音色较好。既使是在一种比较理想的状态下，目前的音箱声失真也只能做到1％。在小口径、长行程低音单元工作时，由于过大的行程导致失真度的迅速上升，是一种保量不保质的假象。所以对于多数的小型、小口径的音箱来说，既便是音箱的小功率测试低频还可以，但在实际使用中与大型大口径音箱来比，差距还是相当大的，是本质性的差别。所以在有条件的时候，选择大型的音箱是有道理的。　　3.低灵敏度音箱的音色各不相同　　曾经有一个时期流行着这样一种说法，这就是低灵敏度的音箱音色好。其实这只是一种比较片面又不科学的说法。　　决定音箱音色好坏的主要因素只有频响、瞬态特性、阻尼特性和承受功率等几方面。与灵敏度无关。换句话说，对于同样承受功率的音箱来说，在相同的重播音量下，灵敏度越低的音箱，所需要的输入功率越大，就越接近过载，失真会相对增加。　　在20年前，由于扬声器单元自身的技术质量还没有达到一个比较好的程度。在制作音箱时，只能在分频器上加了很多的衰减校正电路。最终的结果是频响曲线直了，但灵敏度大幅度地降低了，只能达到82dB左右。在这种情况下，通常要用大功率的功放才能较好地驱动低灵敏度的音箱，但在大功率的驱动下，低灵敏度的小型音箱很容易产生过载失真，甚至不能播放某些大动态的音乐作品。　　由于音响科技的发展，目前已有多种型号的灵敏度超过100dB的监听级、Hi-Fi级的音箱问世，其最高灵敏度已经接近110dB。　　4.音箱内的吸音棉并不代表质量档次　　“没有吸音棉的音箱是低档的音箱”，这种说法是不准确的。　　低档的音箱里没有吸音材料，这是一个现实。　　在套装机和廉价的成品音箱中，基本上都没有填充吸音材料。因此，就有人得出了这样一个结论：低档的音箱里没有吸音棉，往低档音箱里加入填充材料可以改善重播效果。　　其实上述的结论没有什么因果关系，不存在内在的任何关联。　　吸音材料在音箱中只起两个作用，一是消除音箱箱体的某些谐振与染色；二是适当缩小音箱的体积。对于音箱属于哪个档次毫无关系。　　有些人以为往音箱中增加填充物是一剂万能的良药，这就大错而特错了。　　其一，只要音箱的箱体设计合理，自身没有明显的谐振，箱体又足够大，完全可以不加填充材料就能制作出高品质的音箱。在全世界的音箱制作领域中，这种成功的例子很多。在音箱箱体中不加填充材料，对音箱的瞬态特性有好处。　　一只经过认真设计、认真加工制造的音箱，其出厂时已基本上达到了一个比较理想的状态。在这种情况下随意改变音箱内填充材料的有无、多少，会对音箱的重播造成很多影响，而这些影响多数是负面的。　　过多的填充物，会造成重播时的声音发肉，瞬态特性差，有气无力。虽然在测试时，曲线会有所改善，但主观听音时声音表现则会劣化。有一点必须要明确，这就是音箱是听的，不是看的。　　5.关于音箱的分频器　　在音箱的分频器中，主要的只有3类元器件：这就是电感线圈、电容和电阻。　　电阻的作用是衰减器，用来平衡各频段的声音比例。选用时只要功率够大就行。对于小型音箱的高音衰减电阻来说，选用金属膜的电阻效果会好一些。　　电感的作用是滤除高音，选通低音。近年来流行了很多种用异型漆包线绕制的电感线圈。其中有多股绞合漆包线、六角型漆包线和带状漆包线等等。每一种异型线材的电感线圈，都被称之为具有某种神力。但事实真的如此吗?其实不然。　　对于音箱用电感线圈的要求，只有三条。一条是电感数值准确；一条是自身的直流电阻低；一条是不易产生饱合失真。　　关于数值准确，只要在生产过程中，逐只用高精度的仪表去测量、校准就行了。　　要想降低电感线圈的自身电阻，就必须提高漆包线自身的导电能力。漆包线自身的导电能力和它们的截面积与截面形状有着密不可分的直接关系。当导线的横截面为圆形、正方形、六角形时，效率最高。　　具体到绕制电感线圈，六角形横截面的漆包线，可以有效地减少匝间的空隙，提高电感的效率。尤其是圈数较大的多层线圈，改善的效果将十分明显。但采用六角形漆包线时，制作成本也会大幅度地提高。所以，如果不是在很高档的场合使用，选用纯度在4N以上的圆形无氧铜漆包线，效果就已经相当好了。在选择漆包线的线径时，也绝没有线径越粗越好之说。只要电感量合乎要求后，其直流电阻是低音扬声器音圈直流电阻的十分之一左右就行。电感的直流电阻太大了，直接影响音箱的低频阻尼特性；电感的直流电阻太小了，又会无谓地加大制作成本。　　至于分频器电容的选择，也绝不会出现一只电容就令音箱的重播产生根本性的改变。对于自己动手制作音箱或想改进成品音箱的朋友，首先要有比较明确的目的。在制作音箱时，要根据扬声器单元的投资去选择分频电容的档次。　　例如你买的是几十元1只的高音单元，再花20元钱为它选配电容就不值。你还不如买百元1只的高音头，选择几元1只的分频电容来得实惠。如果你已买了300元1只的高音单元，花几十块钱买分频电容，这才叫门当户对。　　对于音频电容，品牌不同、材质不同，对重播的影响也不同。但这些内在的、细致的差别是在中档以上的高音单元里，才能得到较好地体现的。　　对于低频段的分频电容，主要以容值准确、耐压、可靠为主。相对于高音分频电容来说，要求相对可以低一些，因为大容值的高档电容实在是太贵了。经常处于一种使用后得不偿失的状态。　　6.钕铁硼的优与劣　　对于扬声器单元来说，磁性材料是它们的骨骼，是它们动力的基础。选用高磁能积的材料制造扬声器单元，是提高扬声器灵敏度的好方法。但不是惟一的方法。　　对于扬声器的磁性材料，尤其是大功率低音扬声器的磁性材料，有一条很重要的标准就是热稳定性一定要好。钕铁硼磁性材料的磁能积很大。但它也有致命伤。一是它本身容易氧化；二是它的热稳定性差。钕铁硼磁性材料的居里温度很低，在80℃时，其性能将下降到参考温度的80％(参考温度为24℃)。这就说明了这样一个问题：如果是一只没有经过特殊散热处理的钕铁硼低音单元，在大功率工作时，由于温度升高的影响，会导致低音的不足。这种音色的变异，对于多数音乐爱好者来说，是可以明显地觉察出来的。　　所以，目前国外的多数扬声器生产厂家，基本上把钕铁硼材料作为高音单元的磁性材料，并采取较为有效的散热措施。很少将钕铁硼磁性材料应用到低音单元的制造工艺之中。　　经过多年的Hi-Fi实践，大多数的人基本上可以明确区分出不同的音频信号线对重播音色造成的微小差别。而由于钕铁硼磁性材料热稳定性差而造成低音单元高于10％的频响变异，将是一个不小的遗憾。　　7.采用减磁法改善音质不可取　　前一阵子，曾经流行过减磁法改善音质的说法。所谓的减磁法，是指在成品音箱的扬声器单元磁体上，吸附一些大号的铁钉子。使单元本身的磁性得到一定的分散，降低了扬声器单元的灵敏度，改变了原有的Q值。采用减磁法调整音箱的重播效果，会起到一定的作用。但减磁法只适合于那些原来听着声音发干、发紧的音箱。不可能适用多数的场合。对于采用减磁法能改善播出的音箱，采用调整音箱内吸音材料和调整音箱倒相管的方法同样可以达到目的，而且音箱的灵敏度不会受到损失。　　8.理想小音箱的频响曲线　　由于小型音箱的低音重播能力受音箱箱体的制约最多，频响测试曲线和主观听音间的差距也最大，这也就对小音箱的频响测试曲线提出了一个折衷的、新的要求。这种要求是：频响的低端不过于追求较低的数字化的效果，不可刻意追求低频端的延伸低于35Hz或更多，因为对于使用小口径低音单元(6 .5英寸以下)的小型书架式音箱，它那低于40Hz的测试频响，在实际应用中的意义不大。但假如把频响测试的低端频率改为50Hz，把曲线变成低端有一个小峰而高频端略有些下降的曲线，将在不超出测试标准的前题下，大为改善重播时的音响效，在重播音乐时，你会感觉到低音比较丰满有力，重播音色厚道、甜美。　　关于音箱的误区，其实还有很多，想在一篇文字中把它说清楚是不可能的。随着科学技术的发展，走出了旧的误区，还会遇到新的误区。因此要想少走弯路，就得真正与国际接轨，不断地学习才行。

[ 本帖最后由电键于 2005-12-28 12:55 编辑 ]

chengyifei · 发表于 2005-12-28 12:59

原帖由棍子于 2005-12-28 12:43 发表
业余制作分频器一法！
发烧友在制作音箱时，分频器大多选用市售成品，但市场上出售的分频器良莠不齐，质量上乘者多在百元以上，非初级烧友所能接受。价格在几十元以下的分频器质量难以保证，实际使用表现平庸。自 ...

[s:20][s:20][s:20]，牛人啊，要向您多多的学习！！！

ZGkiss2008 · 发表于 2005-12-28 15:45

的确，很棒啊多教教我吧，向你学习吧

纯牛奶 · 发表于 2006-1-3 20:24

studying~~~~~~~~

神仙也移民 · 发表于 2006-1-20 12:21

真的很佩服DIY的朋友[s:20]

champman · 发表于 2006-1-24 09:05

强贴呀，正想做一对音箱，终于找到了。[s:99][s:6]

电键 · 发表于 2006-2-16 18:47

做对书架箱玩！于是有了下面的过程！
全部DD

分频器

模仿的CDM1SE PCB版路~这只是1SE的版路，上面的是自己做的~

吸音棉是家里的费旧棉被[s:14]

接线柱是普通货，但是纯铜的

下面就是DJ动手的过程

做好了![s:97]

[ 本帖最后由电键于 2006-2-16 19:05 编辑 ]

Ep-71 · 发表于 2006-2-17 01:34

pfpf ^^

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