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[音箱] 喇叭单元的边际频率是什么? 喇叭够小,才能满足高频率声波的扩散,求教DIY高手,谢谢

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MBL创始人,前总设计师曾经说过,

除非今后科技进步,否则优秀中频的单元直径永远无法大于13厘米。


一开始看不懂,尽管不少音箱的中音单元,始终就是4寸/5寸,也就是说,其实100赫兹-20000赫兹的音乐,
都是那只4寸,5寸和1寸高音发出的。无论之8只还是10只15寸的低音单元。


这也是许多小书架音箱能够满足许多音乐类型的原因。


但前段时间知道了一个名次,
叫单元的边际频率,是一个分频的重要参数。甚至被中文网络上奉为分频的第一参考要素。


来自音速和单元直径,345/单元直径。


这是为了考虑高音的扩散性,是吗?


因为大家知道,低音的波长非常大,100赫兹有3.4米.
声波可以轻易跨过障碍物,哪怕是冰箱一般的音箱。

而10,000赫兹只有3.4厘米。甚至都绕不过音箱面板,就被反射了。





言归正传,扬声器的边际频率到底是什么? 英语名字是什么?
意义是什么,有什么作用?

感谢大神们指教一二,多谢!





如果不清楚,请掠过,不要浪费公共资源,感谢!



点评

你这个贴就是浪费公共资源!  发表于 2021-10-17 09:51
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 楼主| 发表于 2021-10-17 09:34 | 显示全部楼层
本帖最后由 欧罗巴精神 于 2022-1-19 00:00 编辑

唉。

WechatIMG4363.png

典型的JD思路。


下面是某位大神的回答。


WechatIMG4364.png
WechatIMG4365.png

WechatIMG4366.png

为什么小型书架音箱的立体定位感更出色?
不同大小锥盆不同尺寸锥盆扬声器指向性的临界频率
15寸38厘米:约250赫兹以上具有方向性
8寸(18.5厘米):约600赫兹以上具有指向性

根据实际聆听位置,扬声器在偏离30度方向,需保持线形。需根据具体型号扬声器判断。

K=c/f= 圆周长/声音的波长  
当K=1时 扬声器开始具有指向性,
当K=2时,通常情况下,以及达到线形的极限。 衍射定律。

另外,实际情况是,应该考虑的是扬声器在偏轴30度角时的频率响应。
因为这才是我们实际聆听的角度。

6.5寸(16.5cm):在约650赫兹以下无指向性。通常在2000赫兹左右开始衰减,开始失去频响线性。






5寸(12.3cm): 约900赫兹以下,无指向性。
通常在3500赫兹开始衰减,不再保持线形。



1寸(25mm):约4500赫兹以下为散射音,不具有方向性,在13500开始衰减。


28mm高音: 约4000赫兹以下为散射音,不均有方向性,在13300开始衰减。

单元尺寸越大,在越低的频率开始具有指向性。

常见的扬声器就是由这几种线条无法克服物理定律的单元的排列组合而成,
毫无可能达到突破性实现高保真重播的中奖可能!

定位感的建立,主要依赖声音中2000-5000赫兹的频率信号!

考虑到频率响应保持线性:
6.5寸的中低音单元的频响在30度偏轴频响无法线性保持到2500赫兹以上,
故音箱分频点常在2500赫兹以下,
具体数据如下:
6.5寸+1寸的音箱: 约650赫兹以下为散射音,650-2000赫兹为线形的指向音,
2000到4500赫兹为出自高音单元的散射音,4500赫兹以上为指向音。
2000-5000赫兹的关键频段不具备指向性,
定位感薄弱!




相比下,5寸中低音,30度偏轴响应可以线性保持到3500赫兹,
故分频点可以高达4000赫兹,甚至更高。
具体数据如如下:
5寸+28毫米高音的音箱:900赫兹以下为中低频的散射音,

900赫兹以上,具有指向性。重低音
900-4500赫兹,具有指向性,中低音。   
4000以上,高音单元,均具有良好的指向性。
故立体定位感良好!


如果5寸中低音单元设计出色,可以线性直达6000赫兹,
此时,分频点更高至6000甚至7000,指向性定位感更佳!
且更符合200-6000赫兹,人耳较为敏感的频率范围内,
不存在导致时差相分频点大于高音单元具有指向性的最低频率,

音箱才具有高频的指向性。
前提是:中低音在正轴向偏30度的实际聆听角度下的频率响应从具备方向性开始到分频点附近始终保持平直。位失真的分频点。





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 楼主| 发表于 2021-10-9 00:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 欧罗巴精神 于 2021-10-9 00:21 编辑

如何用音箱播放出立体声,脱箱感。

这可是个不小的话题。

和只知道频响曲线,对初级diy和初烧友而言,都是比较陌生的。

“散射音波”是什么? 也希望有大神,能够聊一下。谢谢!

点评

楼主兄应加过我微信,鄙人不才,写过一篇文章,还是希望能够看看,相信会解决不少问题。 https://www.jdbbs.com/thread-8585625-1-1.html  详情 回复 发表于 2021-10-18 03:39
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 楼主| 发表于 2021-10-9 00:33 | 显示全部楼层
查到了
边界频率,boundary frequency
这是一片中文的学术论文报告中出现的“名词”。

在整个google外文搜索引擎上,没有其他外文文章出现过这个词。

是一个彻头彻尾的“中文名词”。中文届独有的学术名词:)

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音联邦
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 楼主| 发表于 2021-10-9 00:37 | 显示全部楼层
https://sonicscoop.com/2017/12/1 ... completely-wrong/2/

唯一“边界”比较沾边的声学名词,“边界干扰”,说的也是另外一回事。

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香港弦声音响
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 楼主| 发表于 2021-10-9 15:21 | 显示全部楼层
有知道了解的 请告知。

谢谢
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 楼主| 发表于 2021-10-10 16:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 欧罗巴精神 于 2021-10-10 18:46 编辑

快1000阅读量了。

没DIY前辈知道吗?

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发表于 2021-10-17 10:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 csdmq 于 2021-10-17 10:14 编辑

不要痴迷于数据,我这个喇叭是个6.5寸的全频,也可以听啊

久石让 《アシタカせっ記》    https://www.bilibili.com/audio/au2610340?type=1

久石让 《太远照常升起》       https://www.bilibili.com/audio/au2610337?type=1

蔡小芬《偷洒一滴泪》            https://www.bilibili.com/audio/au2610233?type=1

黛青塔娜  《寂静的天空》     https://www.bilibili.com/audio/au2607922?type=1

黛青塔娜《往日时光》           https://www.bilibili.com/audio/au2607822?type=1
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 楼主| 发表于 2021-10-18 00:14 | 显示全部楼层
本帖最后由 欧罗巴精神 于 2021-10-18 00:15 编辑

总结一下

分频点高于5000赫兹
脱箱感明显,

更重要的是

避开人耳敏感区域产生大量时差
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本帖最后由 我又来也 于 2021-10-18 01:36 编辑

喇叭的“边界效应”概念本应该是DIY论坛需要烂熟的常识,遗憾的是无论是在理论认识上还是DIY实践中,貌似国内绝大多数DIYERS都对此无视或者是根本无知!既然能引起楼主重视看来还是很有慧根的说

如果是严谨的HIFI设计的话,对一只合格的喇叭单元而言,分频点的选择其实是同喇叭本身的轴向频响曲线完全无关而只取决于单元的口径!因为我们在试听音箱实际摆位时是不可能像耳机那样直接将音箱声轴正对着耳朵的,那么此时对我们设计音箱而言更有实际意义的应该是各角度下的离轴频响曲线,如果能够将分频点选在喇叭单元频响曲线离轴衰减点(离轴拐点)之前,那么无论音箱同耳朵成多大角度分频区域的频响都不会出现凹坑。

下面摘录一段相关概念与设计原则供楼主参考:
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发表于 2021-10-18 01:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 我又来也 于 2021-10-18 01:10 编辑

关于扬声器单元的“边界频率(边际效应)”:

考虑中低单元指向性实用边界频率f=345/d(d=单元振膜有效直径)。通常8”单元的边界频率为2k,6.5”单元的边界频率为2.7k,5”单元为3.4k,4”单元为4.3k。也就是说使用上述单元,其分频点不能大于各单元所对应的实用边界频率。

如果在设计中还同时存在几个需要妥协的因素的话,那么实用边界频率必须优先得以满足。

点评

这部分文字 实在百度上流传最广的。我之前也看过。但其中大部分观点,实在不敢苟同。也不知道作者是谁。这个思路是典型的工程师思路,看菜做饭,而非看人做饭。  发表于 2021-10-18 01:14
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发表于 2021-10-18 01:18 | 显示全部楼层
当然实践中也有例外,比如给全频单元增加超高单元,如果严格按照“边界效应”理论选择分频点的话,那就失去了尽量利用全频单元宽频带的意义了。

另外,少数监听音箱考虑到具体运用时内凹的特殊摆位可以让坐在操作台前固定位置上的人耳朵接近中低音单元轴向,也就是烧友们常说的“大耳机”摆位,这种情形下也可以选择相对中低音单元边界拐点更高的分频点。

点评

ocl
我就是按照特例 全频加超高频。表扬一下自己。  详情 回复 发表于 2021-10-18 09:38
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 楼主| 发表于 2021-10-18 01:21 | 显示全部楼层
给贵宾做菜,要看贵宾的口味,而非看菜的特点去烹饪。

贵宾就是我们的耳朵和大脑。

耳朵最敏感的区域是200-5000赫兹,大脑对音乐的时间性最位敏感。

分频点首先应该避开人耳最敏感区域,且尽量远离。

因为分频点附近,单元会产生时间差!



点评

您说的这个是关于中频的基频频段的区间,当然具体数字区间各有各的理解,不过理想的上分频点最好是要≥4KHZ,如果达不到也尽量要接近4KHZ比如>3.5KHZ,并且上下分频点区间尽量能保持在三个倍频以上,如果做不到也要  详情 回复 发表于 2021-10-18 01:54
喇叭单元的“边界效应”一般是电声工程师才比较熟悉的概念,我没有上度娘搜过,似乎不会在百度上那么容易就随便能搜到的吧......  详情 回复 发表于 2021-10-18 01:45
你谈的是另外的问题,楼主关心的是“边径效应”理论,这是严谨的HIFI需要优先满足的设计条件,不然就谈不上高保真了,当然即便是情趣产品也有昂贵到被认为是Hiend的,这涉及到个人对于价值的理解,就不做讨论了。  发表于 2021-10-18 01:42
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发表于 2021-10-18 01:28 | 显示全部楼层
当然,实际设计中最常见的“边际效应”例外的例子是------哑铃音箱。

因为哑铃式设计是模拟同轴,声中心轴向已经不是单个喇叭的中点而在俩中低/中音单元之间,这种状态下高音已经位于声中心点上了,中/中低单元个体的离轴响应就无需再考虑了。
当然即便是哑铃式设计,中音单元的口径也尽可能不要太大,如果考虑到其他因素非要采用大口径中音单元的话,那么最好像劲浪那样将俩中音对着高音做一定角度的内凹,使得俩中音声轴尽量往高音声轴上靠。
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发表于 2021-10-18 01:45 | 显示全部楼层
欧罗巴精神 发表于 2021-10-18 01:21
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贵宾就是我们的耳朵和大脑。

喇叭单元的“边界效应”一般是电声工程师才比较熟悉的概念,我没有上度娘搜过,似乎不会在百度上那么容易就随便能搜到的吧......
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