制作一款优秀的小型书架箱

lilin120g · 发表于 2019-11-28 11:39

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制作一款优秀的小型书架箱

[color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]原创： [color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]尊响李建华 [url=]音响和音乐[/url] [color=rgba(0, 0, 0, 0.298)]1月15日

在整个音频系统中，音箱一直处在最重要的位置，因为无论器材多么高档，它毕定要通过音箱这只系统的喉舌进行发声，相对比系统中的任何一个部分来讲，音箱是最薄弱的一个环节、失真最大的一个环节、受房间影响最明显的一个环节，看上去是最容易制作的一个环节，实际上却又是系统中最难做好的一个环节。

要做一对好音箱必须要从选喇叭开始。先说说喇叭参数，纵观目前市场销售的中外喇叭特别是进口喇叭都是按ts参数设计，总Q值、谐振频率f。、等效容积V。设计师都努力尽量把这三个参数做小一点，必须使用柔软顺性大的折环及弹波和相对重的震动系统。这样表面上看能用小体积的箱体可以重放出相对低的低频下限，造成后果是音盆震动系统回复力小而慢，难推，对功放要求苛刻。主观感觉低音慢、无力，中低音瞬态差不清晰。针对以上问题个人认为对总Qt值在0.32-0.42比较合适，太小低音少，干，太高需要箱体太大。有一点必须提醒的是小口径喇叭机械Qm尽量高一点，尽量大于5-7，也就是说电Qe越接近总Qt越好。因Qt=Qe×Qm/Qe＋Qm，说明Qm越大。这样解释一下机械Qm大说明震动系统损耗小，反应速度快有力度，重现方波前沿好。电Qe小一点好处是方波后沿不拖尾，清晰。通俗讲就是Qm是油门、Qe是刹车，合适的Q值能达到令行禁止的效果。谐振频率要求6.5寸喇叭f。尽量大于45hz，因f=1／2π√mc，m是震动系统质量，c是顺性，相对高一点的f0意味震动系统轻，弹波折环硬，结果是瞬态反应快，等效容积跟喇叭口径半径4次成正比，选取上没什么技巧，大喇叭就得大箱体。简单说下灵敏度及BL 值。灵敏度还是高一点好，容易推，重要的是一般灵敏度高的喇叭，解析力都比较好。B是磁路磁感应强度，L是音圈线长，在保持BxL值一定的情况下B越大越好，意味着音圈线用的越短、音圈的圈数越少，喇叭电感值越小，要知道音圈电感是喇叭好音质的大敌。篇幅所限不详谈。

磁路部分。音圈在磁路里会受到随通过电流变化的力，F=IBL（I音圈电流， B磁感应强度，L音圈在磁场内导线长度），这是扬声器振动的原理。但在实际上磁场不是想象中稳定，如下图。磁感应强度会随着音圈位置的改变。

附常见扬声器6mm导磁板（华斯）和12mm音圈在 原点 -3mm +3mm磁感应强度模拟磁路

本款中低音喇叭不计成本的使用12个20*15mm柱形钕磁铁和高磁导率低剩磁工业软铁，成本是普通铁氧体喇叭的几倍。用工业纯铁经数控机床车制的T铁和华斯，厚达14mm的导磁板内的磁感应强度达到了9500Gs。可以说喇叭中是凤毛麟角。加有t铁柱上覆有短路环降低电感量减少三次谐波失真。

音圈骨架用玻璃纤维，金属骨架会产生涡流影响动态，影响扬声器机械Q值，而非金属类大多强度不足，玻璃纤维在非金属里拥有良好的刚性，是很多高端扬声器的首选。振膜，振膜分为三大类：纸类，金属，高分子，复合材料等。金属振膜杨氏模量高，但内阻尼偏低，密度也较高，同时因音色问题使得评价褒贬不一，复合材料种类繁杂得不到普遍的评价，纸盆由于密度较低，内阻尼适当，音质符合大多数人听感，本款扬声器采用松压羊毛纸盆自身有阻尼良好，声音自然的特点，松压工艺弥补了强度一般的问题，由于磁力有余量，可以使用加厚的纸盆继续增加强度，还能兼顾适当的灵敏度，这是我所见过小口径中最结实的纸盆。玻璃纤维骨架和铜包铝音圈，在保证刚性的同时显著减轻了质量，由于是短音圈设计，35.5mm直径的音圈只有3.2g重。
高音扬声器大多数都是长磁路短音圈设计，磁路上差别不大，所谓高音后腔早已成熟，实际主要差距在于振膜材料，形状，折环形状，但随着计算机技术的发展振膜形状，折环形状早已不是问题。高音扬声器的差距大部分取决于振膜。

音箱箱体特别是倒相箱要求的更复杂一些，1，硬重加阻尼，箱体功能主要隔音防止声短路倒相箱还要加上一条:根据亥姆霍斯原理要求箱体内壁强硬光滑，低音通过导向管共鸣时才有更高的效率，箱体材料要求重硬，2箱体重硬能解决隔音，但解决箱振问题普通音箱降低谐振沥青涂敷再音箱内壁上虽然阻尼了吸收了箱振音，但也把有用的低音吸收损耗掉了，所以结果是阻尼材料加少了有箱板音加多了没低音或者声音干。要解决这种矛盾只有用三明治结构箱体，具体是用三层12mm密度板，把中间板用雕刻机部分镂空镶嵌阻尼材料，因为阻尼材料夹在两层板中间有六面阻尼材料和箱板接触极大提高吸音效率，既解决了箱振又不吸收损耗箱内低频能量。厚达36mm箱体既重又硬，可以说三明治结构是一举多得。这里需要说明的大部分音箱内用的是纤维类吸音棉，海绵等轻质材料是不能消除箱振的或者效果很差，正确的方法是用比重大有弹性等的如沥青，玻璃胶，注意要和箱体璧紧密结合。3坚硬光滑的内壁虽然符合霍姆原理要求，但容易产生有害的驻波，本箱内部用隔板加框架结构，把箱体分割成8个相互贯通的小音室，这样做既加强音箱强度，又提高了音箱内部驻波的频率，用少量轻质海绵等吸音材料就能有效消除驻波，这是因为频率驻波越容易吸收,而不吸收有用的低音。4最佳箱体三围尺寸。同样的容积正方体箱体表面积最小，尽量减少表面积减低箱体有害震动，音箱六面表面积大约是低音喇叭振膜面积的十倍，箱板震动相位和低音喇叭震动相位相反会造成声短路。结果是低音无力，没动态。本箱在兼顾尽量避免驻波频率重叠前提下把三围尺寸设计接近正方形，最大限度降低以上负面影响。

经常年解剖分析普通音箱的经验得知，大部分音箱的箱体由于受成本控制较薄，轻，不坚固所带来了低音模糊不清，松软无力的通病，所以本书架箱针对性地使用了三明治结构加内部框架加固，有效解决了普通音箱低音的通病。此箱最突出最明显的是低音清晰，动态巨大，且中高频的表现细腻通透，这些表现的取得跟我们在设计中选用优质扬声器、结实抗振的箱体、精选的元器件和整体调整的作用密不可分。

部分参数如下
  额定阻抗：8Ω
  频率响应：44hz-40khz（-3db）
  分频交叉频率：2850hz
  分频衰减斜率：12db/oct
  重量：36kg/一对（净重）
  三围：295mm*420mm*317mm（宽*高*深）
  灵敏度：87db/m/w
低音参数
直流电阻：6.5Ω
谐振频率：47.4hz
机械q值：5.6
电q值：0.45
总q值0.42
震动质量：17.3g
顺性：0.64mm/N
等效容积：15.2L
震动面积：130cm^2
Bl值：8.6T*m
磁隙高度：14mm
音圈卷宽：5mm
最大振幅p-p：9mm
音盆材料：松压羊毛盆
参考灵敏度：87.3db/w/m
高音参数
直流电阻：6Ω
谐振频率：600hz
磁隙高度：3mm
音圈卷宽：2.2mm
最大振幅p-p：0.8mm
振膜材料：铍
参考灵敏度：91.5db/w/m