有源音箱中超重低音的设计
可以产生超重低音的电路图
可以产生超重低音的电路图
可以产生超重低音的电路图核心是MZ1812,它是用于产生低音、超低音信号的专用集成电路。
它将输入的55-330HZ信号频率降低一半(限27.5-150HZ)后输出,也是原理上所谓的降低一个八度。
电路首先对输入的音频信号作低通处理,然后分为两路:一路对信号整形限幅变成数字信号后送入二分频电路,再经低通电路变成模拟信号;另一路Fi被包络检波电路进行信号幅度采样,目的是进行输出fi/2信号的幅度控制。
然后进行指数变换,通过直线增加的幅度变化量来控制压控放大器VCA,VCA输出的是一个与输入信号振幅相同,频率为Fi/2的信号。
最后由两级混合放大器进行混合放大输出,得到fi+fi/2的信号。
浅谈超重低音音箱的制作
浅谈超重低音音箱的制作超重低音音箱,俗称低音炮,对营造震撼的气势效果具有非常重要的作用.大多数牌号以AV功放加五只音箱与低音炮组成套餐形式推销家庭影院产品中,低音炮已经是必不可少的配置了,实际上,设计规范、制作精湛、效果出色的低音炮.其在家庭影院系统音频重放中的效果相当迷人.只可惜市场上的低音炮效果出众者价位令一般人难以接受.价位实惠者效果却难以令人接受,世间的事往往就是不能令人如意.不过,善于动手的影音爱好者却“自已动手,丰衣足食”,基于此,本文拟就低音炮的设计原理做简单的介绍,供有兴趣音参考。
一般而言,从低音炮的构成来讲,低音也分有源与无源二大类,所谓有源低音炮指包含功率放大器的低音炮,其中电路部分除功率放大外.通常还具有音频频率滤波(滤去低音以上的音频频率成分),相位调整。
音量调整等单元;而无源低音炮即与一般音箱无二,由单元与无源功率分频器组成,其中分频器是一低通滤波器而已。
使其重放频率范围仅为超重低音音频。
下面就低音炮的-大单元音箱,功率放大分别做以介绍。
一、低音炮箱体设计原理和分类就低音炮设计原理,可大致分三大类,即密闭式音箱、倒相式音箱以及带通滤波式音箱1、密闭式音箱顾名思义,这种音箱箱体是完全封闭的,与一般的所谓闭箱结构上一样,见图1。
密闭式音箱的特点是结构简单,瞬态响应比较好.即听感深沉、清晰。
不足是,在相同的体积下,与其它类型的音箱相比,其低频下潜截止频率要高于其他音箱,因此,如果要获得更低的低频下潜频率,通常需要较大的箱体容积并选用口径较大的喇叭单元,而且音箱的效率即灵敏度要低于其他类型音箱。
在箱体容积设计方面,有一个工程设计数据供参考.当喇叭单元的谐振频率Fs低于50Hz时,箱体容积最好能够大于1.4立升。
Fs大于50Hz时,箱体容积最好能够大于2立升。
闭箱在制作、调校时通常还需要在箱体内填充大量吸音棉,材料以玻璃纤维,长纤维羊毛为主,能够改善音箱的柔顺性,也可达到等效增加箱体容积的效果,理论上达40%,实用上可以按等效增加容积15%-24%进行计算,相当于减少箱体的容积。
NE5532、LM3886超重低音炮电路图
NE5532、LM3886超重低音炮电路图
低音炮的电路部分见图1。
有源低音放大器的电路原理大同小异,基本是由低通滤波器和功率放大器构成,本电路也不例外,由大家均已熟知的NE5532组成120Hz 低通滤波器,对输入的120Hz以上的信号滤除,再送入大名鼎鼎的LM3886功放集成电路进行功率放大,将浓郁强劲的重低音信号送到扬声器中。
大功率集成电路LM3886的音色非常好,个头虽然不大,但其效果比一般分立式晶体管放大器有过之而无
有源低音放大器的电路原理大同小异,基本是由低通滤波器和功率放大器构成,本电路也不例外,由大家均已熟知的NE5532组成120Hz 低通滤波器,对输入的120Hz以上的信号滤除,再送入大名鼎鼎的LM3886功放集成电路进行功率放大,将浓郁强劲的重低音信号送到扬声器中。
大功率集成电路LM3886的音色非常好,个头虽然不大,但其效果比一般分立式晶体管放大器有过之而无不及。
本低音炮使用一只上海银笛的734X 8英寸PP盆低音扬声器。
由于LM3886推动8英寸箱体的量感很足,所以本箱体采用倒相式结构,以尽可能的延伸低频下限,这样才能真正再现弹性与浑厚的重低音。
应该说设计合理的迷宫式音箱的低频再现要比其它形式的音箱好一些,但业余条件下制作有较大的难度,本文未采用。
箱体制作完成后在内部先浇灌大约05~1厘米厚的沥青,再粘上1厘米厚的腈纶棉,即可安装电路使用了。
本音箱配备在原多媒体音响中,组成21式或组合在原主音箱仅使用65英寸以内扬声器的家用音响中,效果改善相当明显。
教大家做一个发烧有力的重低音音箱
教大家做一个发烧有力的重低音音箱
•这个低音炮箱看起来不错吧!告诉大家也很有力,低音杠杠的。
这是我在某宝上淘的音箱箱体和一个低音喇叭,都还便宜。
喇叭是一个60W的6.5寸重低音喇叭,当然箱体也要买一样的6.5寸的。
然后自己把消音棉贴箱里,喇叭接上线装上去,打上螺丝就可以了。
这个功放板是我花了六十几在某宝买的,还有这变压器也是花了四十买的。
整体还是很有分量的,效果也很棒,一共两百瓦,绝对有力。
这是我以前低音炮的全音喇叭,和花了几元买的手机跟功放板的连接线。
按要求把音箱线连接好,左边是两个全音喇叭连接口,右边单独那是重低音连接口。
左上角是手机连接口。
上面旋钮从左到右是全音.低音.高音和最右的重低音。
大家觉得怎么样,你也可以动手自己做一个哦,效果真的很棒。
谢谢大家喜欢我的作品。
超重低音音箱制作
自已制作超低音音箱此文向大家详细介绍了自己制作超低音音箱的方法,超低音音箱又叫做辅助低音喇叭,是一种专门用于重放低音效果的音箱。
主要分以下内部逐步介绍.箱体的结构草图和思路十分简单的制作过程成形后的样子,还满专业哦在本文的开头我要郑重的提醒大家,虽然我们尽可能的把自己动手制作音箱的方法介绍的更加简单,但是亲手设计和制作一部超低音音箱(又叫做辅助低音喇叭)绝对不会如同从商场里买回一个低音喇叭然后塞到木头箱子里那么简单。
当然,因为只需精心的制作和调试一只扬声器,而不需要为不同音域发音设备的配合而手忙脚乱,所以制作一个超低音音箱又要比制作一个全音域的音箱要容易的多。
同时,由于超低音音箱的放音频率范围处在人耳可辨声频谱的低频区,人耳对于这个频率范围内声音的敏感程度要大大低于中频和高频区,所以自己制作出一部能让自己有点成就感的音箱还是有可能性的。
实质上超低音音箱的工作原理有点类似于汽车引擎里边的活塞,活塞在自己有限的行程内往复运动,而超低音音箱则在有限的频率范围内工作。
显然,超低音音箱工作的目的是将你音响系统的低音范围下潜的更低,这样一来你的家庭影院系统将带给你更加震撼的效果。
一般说来,超低音音箱放音的频率范围在20Hz至100Hz之间,因而要制作一个超低音音箱首先必不可少的就是一个个头足够大的低音喇叭。
需要注意的是,现在市场上出售的一些所谓超低音音箱和发烧友们眼中真正的超低音音箱是有所区别的。
你从那些市售的音箱中所听到的音效其实是依靠其频响范围内的波峰推动的,但是这种工作方式对于音频采样的还原效果却毫无正向的推动作用。
而商家则利用普通消费者对技术不甚了解的空子,将这个问题隐瞒过去,或者绕过这个问题,而诱导消费者把超低音和低音效果混为一谈,并且极力向消费者展示其产品的低音效果,由此误导消费者。
而当采用适当的技术手段测试这些音箱时,你会发现,在超低音的频率范围内,这些所谓的超重低音音箱根本无法完成一架真正的超低音音箱所能完成的任务。
一体式功放与音箱的中低音与高音调整与优化
一体式功放与音箱的中低音与高音调整与优化随着音响技术的不断发展,人们对于音箱的要求也越来越高。
音箱在音质表现中的中低音和高音部分是非常重要的,因此调整和优化这些音域的表现成为了音箱使用者关注的重点。
而一体式功放在这一过程中也起到了至关重要的作用。
本文将对一体式功放与音箱的中低音和高音调整与优化进行探讨。
一体式功放与音箱的中低音调整:中低音是音箱的基本音域之一,负责传递音频中的重要低频部分。
对于中低音的调整,可以通过以下几种方式来实现。
1. 频率调节:一体式功放通常配备有频率调节功能。
通过调整中低音频率的值和范围,可以改变音箱在这一音域中的表现。
适当增加中低音频率可以增加低频的厚实感,适当降低中低音频率则可以让整体音质更为平衡。
2. 音量调节:中低音的音量也影响着音箱的整体表现。
功放通常提供了音量调节功能,通过增加或减少中低音音量,可以使中低音的表现更准确传递各种音频内容。
3. 音场调整:一体式功放还可以提供音场调整功能,通过调整音场的大小、深度和位置,可以使中低音在空间中的分布更加均衡,让声音更加立体、自然。
一体式功放与音箱的高音调整:高音是音箱表现中的另一关键部分,负责传递音频的细节和空气感。
调整和优化高音的表现可以进一步提升音箱的音质。
1. 高频调节:一体式功放通常可实现高频调节,用户可以根据个人喜好和音频内容的要求,调整高音频率的值和范围。
适当增加高频音量可以让音箱的细节表现更出色,适当降低高频音量则可以降低刺耳感。
2. 音场调整:一体式功放也提供音场调整功能,通过调整音场的大小、深度和位置,可以让高音在空间中的分布更加均衡、自然。
适当调整音场参数可以使高音更加宽广、逼真。
3. 音质调整:一体式功放还可提供音质调整选项,通过调整高音的音质参数,如音调、色彩和音质特性,可以进一步优化高音的表现,使其更加逼真、细腻。
总结起来,一体式功放与音箱的中低音和高音调整与优化是实现音箱音质提升的重要手段。
超重低音音箱的制作
超重低音音箱的制作
超重低音音箱,俗称低音炮,对营造震撼的气势效果具有非常重要的作用.大多数牌号以AV 功放加五只音箱与低音炮组成套餐形式推销家庭影院产品中,低音炮已经是必不可少的配置了,实际上,设计规范、制作精湛、效果出色的低音炮.其在家庭影院系统音频重放中的效果相当迷人.只可惜市场上的低音炮效果出众者价位令一般人难以接受.价位实惠者效果却难以令人接受,世间的事往往就是不能令人如意.不过,善于动手的影音爱好者却“自已动手,丰衣足食”,基于此,本文拟就低音炮的设计原理做简单的介绍,供有兴趣音
参考。
一般而言,从低音炮的构成来讲,低音也分有源与无源二大类,所谓有源低音炮指包含功率放大器的低音炮,其中电路部分除功率放大外.通常还具有音频频率滤波(滤去低音以上的音频频率成分),相位调整。
音量调整等单元;而
无源低音炮即与一般音箱无二,由单元与无源功率分频器组成,其中分频器是一低通滤波器而已。
使其重放频率范围仅为超重低音音频。
下面就低音炮的-大单元音箱,功率放大分别做以介绍。
一、低音炮箱体设计原理和分类就低音炮设计原理,可大致分三大类,即密闭式音箱、倒相式音箱以及带通滤波式音箱1、密闭式音箱
顾名思义,这种音箱箱体是完全封闭的,与一般的所谓闭箱结构上一样,见图1
密闭式音箱的特点是结构简单,瞬态响应比较好.即听感深沉、清晰。
不足是,在相同的体积下,与其它类型的音箱相比,其低频下潜截止频率要高于其他音箱,因此,如果要获得更低的低频下潜频率,通常需要较大的箱体容积并。
音响的高低音控制及声音场效果调整
音响的高低音控制及声音场效果调整音响作为一种重要的音频设备,已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
在我们欣赏音乐、观看电影或者举办派对的时候,音响的高低音控制以及声音场效果调整能够让我们获得更好的听觉体验。
本文将介绍音响的高低音控制原理,并探讨如何调整声音场效果,助您提升音响使用的效果。
一、音响的高低音控制原理音响的高低音控制是指调节音频输出的频率、响度和音调等参数,以达到所需的音质效果。
一般来说,音响系统会包括一个高音炮和一个低音炮,它们分别负责高频和低频的播放。
高音炮主要播放高频声音,如人声和乐器的高音部分,而低音炮则负责播放低频声音,如低音乐器的音色和低频的节奏。
在音响系统中,高低音控制可通过调节音响设备上的相应旋钮实现。
一般来说,高低音控制旋钮分别位于音响设备的前面板或遥控器上。
通过旋钮的旋转,用户可以根据个人喜好调节高音和低音的强度。
顺时针旋转高音旋钮可以提高高频的响度,而逆时针旋转则能够减弱高音的响度。
类似地,顺时针旋转低音旋钮可以增加低频声音的强度,而逆时针旋转则可以减弱低音的强度。
二、调整声音场效果除了高低音控制外,调整声音场效果也是优化音响效果的一种重要手段。
声音场效果调整是指为了创造更真实、更具层次感的音响效果,通过调整音源的位置、声场深浅和环绕声效等参数来模拟不同的声音环境。
1. 音源位置调整音源位置调整是通过控制音响喇叭的放置位置来模拟不同的声音来源。
一般来说,两个音响喇叭应该放置在听众前方,且与听众的耳朵高度对齐。
这样可以使得声音在听众耳边形成一个虚拟的声源。
此外,根据音乐或电影中的具体场景需要,也可以将音响喇叭放置在适当的位置,以便模拟不同的声音来源。
2. 声场深浅调整声场深度是指音响输出声音时,听众感受到的空间感。
通过调整声场深度,可以使得声音更具层次感,并增加音乐的空间感。
实现声场深度调整的方法有许多,例如增加音响设备的反射板,调整反射板的角度和位置,以及改变音响喇叭的发声方向等。
低音炮的超重低音原理
低音炮的超重低音原理
低音炮是一种通过放大低频音频信号来产生强劲低音的音响设备。
其超重低音(Subwoofer)原理涉及音频信号的放大、低频音的分离和扬声器的驱动。
首先,低音炮的超重低音原理与人耳对低频声音的感知有关。
人耳对低频声音的感知限度约为20Hz,而人类能够感觉到最低的音调大约为20Hz,但频率越低,所需的音量就越大才能真正感受到。
此外,低频声音波长较长,传播时的能量损耗也较大,因此通常需要较大的扬声器才能产生足够的音量。
在低音炮中,音频信号首先通过前置放大器进行放大。
放大的目的是为了增强低频信号的振幅,以便产生更强的低音效果。
通常,低音炮使用独立的低频信号通道,以便将低频信号与其他频段的信号分离。
接下来,低音炮将放大后的低频信号输入到低音扬声器(也称为低音震荡器或低音扩音器)中。
低音扬声器通常采用大尺寸的振膜,以便产生更大的音量和更强的低频效果。
振膜在受到低频信号的驱动下振动,并以此产生低频声音。
低音扬声器的结构和材料选择对于产生高质量的低音效果至关重要。
此外,低音炮还会在扬声器后面设置一个封闭的腔体。
这个腔体一方面可以对来自扬声器背面的反射声进行隔离,另一方面也可以帮助扬声器振膜的振动。
腔体的设计和尺寸可以对低音效果产生影响。
总之,低音炮的超重低音原理包括音频信号的放大、低频信号的分离和扬声器的驱动。
通过合理设计和选择合适的扬声器,低音炮可以产生更强的低音效果,增强音频的低频分量,从而使听众能够真实感受到音乐或影音作品中的低音部分。
音响的重低音原理
音响的重低音原理
音响的重低音是指音频系统中负责产生低频音效的部分。
重低音的实现原理主要包括以下几个方面:
1. 调音箱箱体设计:
调音箱的设计是实现重低音的重要因素之一。
一般来说,重低音效果较好的调音箱通常采用大尺寸的箱体设计,具备足够的空间容纳低频振荡器和声学隔离材料,以确保低频音强且低失真。
2. 驱动单元选择:
重低音部分的驱动单元通常采用低音短音程喇叭或低音短音程振膜。
这种设计可以提供更大的振幅和更低的谐波失真,以产生更低沉的低频音效。
3. 确保低频音源源不断:
为了保证音响系统能够源源不断地提供低频音效,通常需要配备功率较大的低频放大器。
低频放大器可以为驱动单元提供足够的电力,确保低音频信号能够得到恰当地放大。
4. 高效的低频振荡器设计:
重低音的振荡器通常采用倒相振荡器的设计,在产生特定频率的低频信号时,可以达到相对较高的振幅。
这种设计可以有效地增加低频音量,提供更加震撼的低音效果。
总之,音响系统中的重低音部分通过合理的调音箱设计、驱动
单元选择、低频放大器的配备以及高效的低频振荡器设计,能够产生强有力、低音沉浸的音效。
超重低音音箱制作(精)
超重低音有源音箱门宏为提高现有音响设备的听音效果,增加一只超重低音有源音箱,组成3D放音系统,往往可以取得事半功倍的效果。
由于150Hz以下的低音波长很长,不具有明显的方向性,因此,用一只超重低音音箱与原有立体声音响设备相配合,即可欣赏到具有超重低音震撼力的影音节目。
本文介绍一款结构简单、制作容易、工作稳定、效果良好的超重低音有源音箱,供爱好者自制。
一、电路简要工作原理超重低音有源音箱电路见图1,它包括低通滤波器、缓冲放大器和功率放大器三大部分。
取自原音响系统左、右音箱的L、R声道音频信号,经R1、R2混合后进入低通滤波器。
由于R1、R2阻值很大,又是从扬声器端接取信号,所以不会对左、右声道的立体声分离度产生不良影响。
电阻R3~R5、电容C1 ~C3、集成运放IC1-1等构成三阶巴特沃兹有源低通滤波器,具有每倍频程18dB的阻带衰减特性,转折频率为120Hz,将音频信号中的中高频成分滤除,只允许120Hz以下的低音信号通过。
集成运放IC1-2构成放大倍数为10倍的缓冲放大器,既隔离了功放电路对有源滤波器的影响,又提高了驱动电压。
IC2为功放集成电路,输出功率100W,完全能够满足家庭听音条件下对超重低音效果的要求。
电位器RP用于控制超重低音音量的大小。
以上电路采用±15V和±38V电源电压。
电源电路见图2,这是一个典型的整流滤波电源,其中,±15V电压是分别从±38V电压经简单稳压后获得的。
二、元器件选择有源低通滤波器IC1-1和缓冲放大器IC1-2,采用双运放集成电路TL082或LF353,该集成电路内含两个完全一样的运算放大器(图3,其输入级采用结型场效应管,具有很高的输入阻抗和较低的噪声系数。
功率放大器IC2采用傻瓜型功放集成模块“皇后”AMP1200,额定输出功率为100W,仅有输入、输出、正电源、负电源和地5个引脚(图4,使用极为方便。
如不需要如此大的输出功率,也可采用“傻瓜”175(输出功率75W或150(输出功率50W集成功放模块。
高品质有源超重低音音箱设计实现
高品质有源超重低音音箱设计实现所周知,低音是音乐信号的基础,它在很大程度上影响听音的氛围,缺失低音信号声音会显得轻飘而不真实,而在正规的家庭影院播放中,超重低音箱是很重要的一分子,如果少了重低音的烘托,那就完全失去临场感,也就是说不真实。
很多发烧友普遍使用6.5~8英寸低音单元的音箱,这些音箱的低频下限比较低,低音听起来虽然有力,但能量和延伸能力却不足。
因此,笔者建议,如果有条件,还是选用中大型落地箱为好,以得到更丰富的低频响应,而组建家庭影院时,应把超重低音音箱考虑进去。
当然,如果原来的系统没有丰富的低频效果,你也可单独添置一个优质的超重低音音箱来提高重播效果。
不过,好一点的超重低音音箱售价不菲,既然我们有能力去自己设计制作书架箱或落地箱,那么我们是否也能自己做一个好一点的超重低音音箱呢?答案是肯定的,有兴趣的读者不妨跟随着我依葫芦画瓢。
理想的超重低音箱的概念在制作前,我们应对什么是“好一点的超重低音音箱”有一个基本的概念。
笔者认为衡量超重低音音箱的品质高低有几个方面。
1.好的超重低音箱必须是有源放大的所谓“有源放大”就是内置功放的,而无源超低音音箱是没有内置功放,箱内只有无源分频器,要和主音箱共用或另配功放。
无源超低音音箱是利用前级的音量控制来决定音量,如果超重低音音箱的灵敏度或音量和主音箱不平均,会引发声场混乱、频响不均衡、声像定位出不来等情况,而此时超重低音音箱的摆位又不能解决这一问题,这些问题就难以改善。
加上超低音大口径单元的振动质量肯定大于主音箱单元,故发声速度要慢一些,加了这种超重低音音箱之后,效果往往很浑浊。
有源超低音音箱是专门为低音重播而设计的。
它的工作特征是信号直入带有源分频的前级。
100 Hz 以下的频率由专用的低音放大器放大后驱动超低音音箱。
100 Hz以上的频率经分频后送至放大器,放大后由主音箱播出。
这时要有一个独立的音量控制用来控制超低音音量跟主音箱在音量上的比例。
正规的添加超低音音箱是超低音在交叉分频频率以下工作(例如100 Hz或120 Hz),而主音箱在交叉分频频率以上工作,不过这样的分频器要设在信号源输出之后,主声道前级之前,因而,一些高级的超低音音箱都设有一对左右声道输出端子,但在日常使用中很多人都是直接从前级输出直驳入超低音音箱。
自制高品质低成本超重低音音箱
自制高品质低成本超重低音音箱时间:2009-06-27来源:本站整理作者:电子电路图网产品的品质永远与成本挂钩,关于好的超重低音音箱的定义,在《自制高品质有源超重低音音箱》一文中笔者已有较全的阐述,在这里就不累赘了。
在一个有源超重低音箱的成本组成中,扬声器单元和驱动放大系统以及箱体的成本分配基本比例应是4:4:2。
从这个比例中可以看出,要DIY一个较好而且成本较低的超重低音箱,扬声器单元的选用至关紧要。
在《自制高品质有源超重低音音箱》一文中选用的扬声器单元是惠威Hi-Vi RESEARCH 的12英寸的W12低音单元,该单元虽有不错的特性,但800元左右的售价的确不够“亲民”,这是导致整体成本上涨的原因之一。
笔者此次所介绍的超重低音箱所用单元为保证声音品质,仍然用惠威Hi-Vi RESEARCH牌的12英寸SS12低音单元,但售价比W12低音单元低很多,在300元左右。
SS12低音单元售价相对低,但并不意味品质不行。
该单元以丹麦产的P.M.K双层云母为振膜,采用高性能铁氧体外磁式磁路结构和高强度宽边防覆铁盆架以及无涡流损耗Kapton音圈骨架和耐高温SV线音圈,并配有高顺性的高泡折环和高阻尼防尘帽,属于超长冲程线性位移设计,具有低频响应佳,低音丰满有力,承受功率大、动态大、失真小和Fs 及Qts较低的优点,很适用于家用Hi-Fi三分频倒相式落地音箱中的低频单元和超重低频音箱。
选定扬声器单元后,可根据它的特定参数设计合适的箱体和驱动放大系统。
在设计制作音箱前,必须了解SS12单元的几个重要的特性参数(也称为“Small参数”),它们既反映单元的保真特性,又是设计重低频音箱的重要依据。
(1)谐振频率(f0),指扬声器有效重放下限频率,与扬声器口径有关,口径越大,f0越低。
(2)总Q值(Qts),反映扬声器f0附近振动系统阻尼状态的量,是决定扬声器低频特性的重要参数。
Qts值较低时,箱体容积(Vb)相对较小,而且它与f0共同决定了音箱的截止频率f3和α值。
一、超低音及其重放的方法[共2页]
舞台音响灯光设计与调控技术− 126 − 净重/毛重(kg )34.6/38.7 43.2/47.8 54.1/58.7 91/97.4 箱体材料 波罗的海桦木多层板波罗的海桦木多层板波罗的海桦木多层板波罗的海桦木多层板第三节 超低音音箱一、超低音及其重放的方法人耳可听声的整个音频范围为20~20000Hz ,包含10倍频程,其中最低的2倍频程20~40Hz 、40~80Hz 有人分别称为超低音和重低音,我们一般统称为超低音。
超低音能否被良好地重放,将严重影响音乐的“力度感”和“临场感”。
尤其是随着家庭影院A V 的兴起,人们对音箱的表现力又提出了新的要求,既要有极佳的音乐表现力,又要有爆得起的音响效果,这其中的关键在于超低音的重放,而普通小型书架型音箱一般只能重放70~80Hz 以上的低音频,中型音箱低端也大多只能重放到50Hz 左右,所以大多数音响爱好者在Hi-Fi 重放中实际上并没有完整地听到过超低音的重放效果。
造成这个问题的主要原因在于中小型音箱一般均采用小口径低音单元,而小口径低音单元的振膜面积过小,位移也不大,一般来说,低音单元的口径较大,振膜的位移相应大一些,因而输出声功率也大一些。
另外,低音单元的输出声功率与频率有很大关系,随着频率的减小,输出声功率迅速减小。
这是因为在其他条件相同的情况下,辐射的频率越低,振膜的位移越大,而对一定口径的低音单元来说,它的允许位移是一定的,从而导致辐射较低频率时声功率的减小。
所以,为了解决超低音的重放问题,一般的方法是采用大口径扬声器和大箱体,这就是传统超低音重放所需付出的代价,但由于受房间面积、环境及美观等方面的影响,音箱的体积又不宜过大,所以,如何既能使音箱体积小型化,又能使低音下限频率尽量向下延伸并且具有足够的声功率输出,是当今超低音重放的主要问题。
目前,为解决此问题,使超低音能有效重放的方法主要有以下三种。
1.在扬声器单元上下功夫为了扩展扬声器的低频重放范围,就要降低低频共振频率。
有源超重低音电路
有源超重低音电路本文介绍的低音电路具有适应面广、可调性强、选择性好、失真度低的特点,并可进行特性设置,与合适的扬声器系统配有源箱,适用于重低音重放。
图1所示的是低音处理电路。
4个运算放大器IClB、IClA、IClC和IClD分别承担输入放大、窄频带滤波调节、宽频带滤波调节和倒相音量调节的功能。
IClB输入放大电路对声源的LINE双声道线路输出和SPEAKER 双声道扬声器功率输出分别在相叠加后进行同相放大和共模差分同相放大。
扬声器输入端的电路结构不仅适合OCL功放输出,还适用于无接地端子的BTL功放输出。
R16、C2和R15组合的反馈网络,使放大电路具有一阶低通滤波特性。
IClA和IClC分别构成的是二个转折频率可调的塞伦·凯二阶低通滤波电路,调节W1、W2可方便地改变低通转折频率。
最大的特点是可以设置一个并不随转折频率的调节而变化的固定的等效品质因数Q。
可通过调整R20、R21和R25、R126间的阻值关系来进行设定。
期望让重低音箱的低通特性能弥补其它声道音箱低频段的高通特性以求达到整体频响曲线平坦时,电路中的Q值应该设定在0.707左右(见图2)。
本电路中的2个二阶滤波电路的Q值均为0.714,更接近于理想的滤波特性,并具有1.6倍的放大倍数。
协调IC1A和IC1C电路的转折频率,以错落或同频等不同的叠加形式,可实现幅频特性向频率低端呈二阶至四阶的提升。
当IC1C的转折频率调升到低频段外即20 0Hz之上至最大600Hz间时,在低频段内只有IC1A在发挥滤波作用、使整个电路呈二阶低通特性。
我们知道,封闭式音箱和倒相式音箱低频段的幅频特性从转折频率向低端分别呈二阶和三至四阶衰减,因此,具有向低端呈二至四阶分频提升电路的有源低音箱能够起到合理弥补其他声道两种音箱由于这种衰减而造成低音损失的作用。
IC1D是一个变换相位放大器电路,使用线性电位器W3与IC1D配合,实现对相位的切换控制。
有源超重低音音箱
IN PU T/ OU TP UT
PO WE R SUBS ONIC FI LT ER
FI LT ER BY PA SS FI LT ER SE LE CT
LFE GAIN INPU T SENS ITIVI TY
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SAT
80Hz
S UB BY PA SSED
MADE IN USA • PATENTS PENDING
STAND ARD SE TT INGS
SUBSONIC FIL TER FILTER BY PA SS FILTER SEL EC T LFE GAI N
( 5.1) LFE GAIN
INPUT SENSITIVITY N ORMAL
PO LA RIT Y
CAUTION RISK OF ELECTRIC SH OC K
DO NO T O PEN
WARNING: TOREDUCE THE RISK OF FIRE OR ELECTRIC SHPOOSCEKT, HDIOS NOT EX EQUIPMENT TO RAIN OR MOISTURE. DO NOT REMOVE COVER. NO USER SERVICEABLE PARTS INSIDE. REFER SERVICTIONQGUALIFIED PERSONNEL. AVIS : RISCQUE DE CHOC ÉL—ECNTREPIQASUOEUVRIR
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55Hz 110Hz CROS SO VE R
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一款超重低音有源音箱
一款超重低音有源音箱一款超重低音有源音箱许多朋友在欣赏音乐或观赏大片时,往往会感到低音不足,这是因为普通双声道音箱的频率下限多在100 Hz以上。
纵观目前市售的音箱及AV功放,厂家限于成本,除一些高挡产品外,很少有令人满意的产品。
低音重放效果不好,无非是存在三个问题:低音混乱、轰鸣;低音无弹性;低音单薄无力。
一套好的系统在重放低音时应该是清晰自然、弹性十足。
笔者经过分析认为,给现有的音响系统增加一只有源超低音音箱,可以在一定程度上弥补现有音响系统低音不足的问题。
扬声器的选择及箱体的制作由于超重低音音箱一般工作在大功率、大动态下,对扬声器的质量要求较高:一是要有较低的谐振频率;二是要能承受较大的功率,故扬声器要选用名厂产品。
本文选用惠威公司生产的SK10十英寸低音扬声器,这只扬声器额定功率为150W,谐振频率为22Hz(进口产品能达到此值者不多),灵敏度为90dB,这只扬声器的振膜材料采用矿物混合类高强度、高阻尼材料,这种材料的振膜较大,不会在运动时产生多余的振动,使重放出的声音准确、细腻、干净。
音圈采用ASV铝骨架材料,机械强度高,承受功率大,适合在大动态条件下工作。
另外,这只扬声器采用了大口径100mm音圈与大型钕铁硼磁路系统相配合,在钕铁硼磁路系统中有一个金属导磁板,该金属导磁板不但可以将钕铁硼磁路封闭,使磁路具有防磁效果,还可以在磁隙当中形成稳定的具有对称漏磁场的对称驱动磁场,使长中程音圈获得对称驱动力,减少音圈电感和音圈运动中产生的反电动势之间的互相调制,确保重放声音准确。
有了一只好的扬声器,还必须有坚固的箱体。
由于超低音音箱通常在大动态环境下工作,箱体一定要坚固,即使受到剧烈震动也不变形,箱体材料采用20 mm厚的高密度板,前面板采用两层高密度板制作,中间涂以高强度白乳胶,然后再用木螺丝紧固,前面板厚度达40mm,各面结合处用铁角板固定,再往音箱内部倒入3kg熔化的沥青。
这一工作一定要小心,最好两人操作,一人扶箱体,一人倒沥青,沥青倒入后,转动箱体,使沥青能够进入缝隙。
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有源音箱中超重低音的设计
作者:吴红奎吴红静
一般超重低音是指120Hz以下的音频,重低音是指220Hz~100Hz的音频。
无论是通俗音乐还是经典音乐,无论是自然音乐还是自然界里的声音,重低音和超重低音都是少之又少的,但就像味精一样,又是必不可少的,少了它,音乐就会缺少临场感。
超重低音的力度感很强。
方向性却不明显,所以超重低音系统。
一般是单声道的。
除最新的数字录音系统中的超重低音是作为一个独立的声道录制外,我们目前听到的超重低音都是从全频带的声音信号中分离出来的。
所以一般2.1有源音箱的电路大致包含电源、前置放大器、分频电路、功率放大器、音箱(喇叭)几部分,如图1所示。
1.超重低音声道的功率
不管是一阶还是多阶分频。
分频点后频率曲线都是斜的而不是陡降的直角,阶数越高,斜率越大。
为了获得平直的频率响应。
每路喇叭之间的频率覆盖有一定的重叠。
同时,锥盆喇叭的阻抗曲线也是非线性的,在谐振频点处最大,100~500Hz处最低,随频率的上升,阻抗随之升高。
这就意味着对不同频率的信号,即使输入到喇叭的功率一样,喇叭发出的声音强度也不一样。
要使各路喇叭产生的声压让人耳听起来与原始音乐信号大致相同,推动各路喇叭的功率放大器的输出功率也就不能相等,要有一定的比例关系。
比如,一个100W的三分频系统,分频点为400Hz和3kHz。
那么低音声道需要50W,中音为35W.
高音为15W,必须以这个比例关系来统筹设计,并通过调整RC滤波器的插入损耗和放大器的增益来获得整个系统的均衡。
对于重低音系统,重低音声道的功率要比主声道大1O倍左右,所以重低音声道的放大器要求有很大的功率裕量。
2.分频网络
2.1有源音箱的分频电路可以采用有源RC分频,也可以采用无源RC分频,还可以采用有源功率分频。
(1)无源RC分频
无源RC电子分频的电路简单,具有最平直的幅频特性和相位特性,相位失真和瞬态失真都很小,缺点是带外衰减特性不好。
只有6dB/oct,这就要求喇叭在频率转折点外仍然具有很好的线性。
也就是要求超重低音喇叭在120Hz以上、中低音喇叭在120Hz以下仍然具有良好的线性。
2.1音箱采用的都是小口径的喇叭,刚好能够最大限度地弥补这个缺点。
图2是一阶RC滤波器龟路。
分频点选在120Hz,主通道加入了10dB的衰减以平衡主通道和超重低音通道。
实践中可以对分频点和衰减量进行调整。
要求RC分频网络的输入阻抗远大于信号源的输出阻抗,RC分频网络的输出阻抗远大于功率放大器的输入阻抗。
信号源的输出阻抗一般小于1kΩ,功率放大器的输入阻抗一般为47kΩ,RC分频网络的输入、输出阻抗等于网络电阻R。
在图2中,R1-1与R1-2之和等于网络电阻R,R2-1与R2-2并联后的阻值也等于R,为10kΩ。
分频点的计算公式是:
f0=1/(2πRC)= 160/(RC)
公式中的网络电容C等于C1-1与C1-2之和R1-1与R1-2既是分频网络中的网络电阻。
又是衰减网络中的衰减电阻,与右声道中的R3-1和R3-2相同,调整衰减量的时候要保持二者之和不变。
如果R1-2调整到比较小的数值时还不能满足需要,可以同时调整功率放大器的增益来满足需要。
如果想获得更陡的带外衰减特性,最好采用有源RC分频网络。
(2)有源RC分频
有源RC分频电路多采用二阶巴特沃兹滤波器,具备12dB/oct的带外衰减特性。
如果想获得更陡降的特性,可以用两级串联的方式获得24dB/oct的带外衰减特性。
巴特沃兹滤波器在音频应用中要求其品质因数(Q)为0.707,RC网络中的C值不大于0.1μF较好。
图3是增益(A0)不等于1的典型电路,图4是增益(Ao)等于1的典型电路。
为了说明问题,图中元件是按转折频率(f0)为120Hz取值。
对于增益(Ao)不等于1的典型电路,业余条件下为计算方便,可让R1=R2,C1=C2;对于增益(A0)等于1的典型电路,可让R1=R2,C1=2C2。
这样电路的Q值将与R1和C2的取值无关,电路的计算和调整就较方便。
在主通道中也可以采用带通滤波器以滤除超音频信号的影响。
图5就是这样的二阶带通滤波的电路。
图6是带输人隔离的2.1音箱分频电路,用了6块双运算放大器NE5532来完成输入缓冲隔离、重低音信号的分离、主声道信号与超重低音信号的分离、输出缓冲等。
性能完善,不过这个电路比较复杂,如果不严谨制作,会适得其反。
在图6中,IC1 B、IC2B将左、右声道的信号隔离缓冲后合成一路送入由IC3B组成的二阶低通滤波器完成超重低音信号的分离。
IC1A、IC2A将左、右声道信号隔离缓冲后分别送入IC4A、IC5A组成的带通滤波器。
滤除超音频信号。
同时起到延时作用,以保证和超重低音通道有精确同步的相位,这是本电路的一大特点。
然后信号分别送人由IC4B、IC5B组成的反相器,最后送入IC6A、IC6B组成的减法器,分别与分离出来的超重低音信号相加。
反相的全频信号和重低音信号相加便得到了不含超重低音信号的左、右声道信号,干净纯正。
这是本电路的另一大特点。
这种分频方法基本上不存在相位干涉现象,分频曲线不会产生在分频点各自下跌后再相交的现象,也就不会造成合成后的曲线出现峰谷或者峰鼓现象。
图6电路还有另外两个特点,一是加入了由IC3A和SW1组成的相位转换电路。
IC3A是一个反桐器。
SW1向上时,得到反桐信号;SW1向下时,得到同相信号。
这样可以与主音箱更好的配合。
二是加入了由SW2控制的低频信号上限频率截止点选择功能。
即控制由IC3B组成的二阶巴特沃兹低通滤波器的截止频率的转折点:100Hz、125Hz、150Hz三个频点。
这种方法提商了电路对音箱喇叭的适也性。
同时也是调节乐感的方式。
对于近来出现的独立功收而言,应该是一个不锵的选择。
(3)有源功率分频
这是将功率放大和有源分频结合起来的高效分频方法。
这种方法不需婴运放作分步分的有源器件。
理论上,只要功率放大IC具备相位相反的两个输入端、增益可调就可行。
例如我们常见的TDA2030A、LM1875等。
对于像TDA1517、TD7370、TDA8946等固定增益的功放IC则不适合。
图7是其典型电路。
这种方法实际上是把功放IC当做大功率运放用了。
按照图中元件数值。
频率转折点为900Hz,带外衰减特性为18dB/oct。
要注意做有源功率分频时,R6的阻值不能太大。
图8是一个采用有源功率分频的2.1电路。
按照图中参数,超重低音通道可以提供约56W的功率。
主声道可以提供每声道约20W的功率,总谐波失真(THD+N)小于0.05%。
分频点选在了220Hz,可以根据音箱的实际情况来调整。
分频阻容网络的元件选用误差小于1%的品种。
3.功率放大电路
常见的2.1音箱中采用的功率放大电路多半是集成功率放大器,主要性能指标见表1。
表中的工作电压指的是典型工作电压,输出功率一栏中按“每声道功率×声道数(接入负载阻抗)”表示,失舆度(THD+N)是指功率…·栏标称的数值下计算的,而不是1W状态下的数值。
表中数据都是来自厂商公开发表的数据文件。
一般双电源工作的集成电路都可以工作于单电源状态,双声道的集成电路一般都可以接成BT1的形式来获得更大的功率。
笔者认为尽管数字放大器的音质还不能完全和模拟放大器媲美,但至少用于超重低音通道是比较合适的。
表2足报道比较多的数字放大器。
关于输出LC滤波器,部分产品由于|采用了特殊的技术,可以不用线圈式电感和瓷片电容,靠一个磁珠即可。
4.音箱
2.1系统有源音箱中一般超重低音音箱采用5英寸左右的长冲程喇叭,箱体相对较大,电源和电路部分都安装在箱内,立体声采用小口径全频带喇叭的居多。
也有少量采用两分频的品种。
音箱从结构上说有敞开式、封闭式、倒相式、号筒式以及在各类的基础上变形的形式等。
笔者认为采用倒相和迷宫结合的形式、喇叭采用推挽形式可以达到体积和性能兼顾的效果。
倒桐方式提高了低音的效率,迷宫式延长了声音的道路,等于变相增大了音箱的体积,两只喇叭丁作于推挽的方式无疑提高了低音的能量。
图9是这种音箱的设想图。
这种方式也被称为双驱动方式。
三菱公司曾把它成功用于电视机的超重低音系统。
音箱中使用两只一模一样的喇叭。
反桐连接。
阻抗为单只喇叭的一半,共振频率和单只喇叭相同。
这种方式理论上要重放同样频率的低频。
只需要采Hj单喇叭音箱体积的一半。
而儿还可以抵消齐次非线性失真,缺点是设计和调较非常复杂,所以采用性能一致性非常好的塑料材质比较容易实现批量生广。