超低音音箱理论基础及制作方法详解
超重低音音箱
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。
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。
低音炮音箱制作
低音炮音箱制作引言:低音炮音箱是一种具有强大低频输出的音箱系统,主要用于增强音乐或电影等音频内容的低音效果。
它们通常由一个或多个低音驱动器和一个放大器组成,能够产生令人震撼的低音效果。
本文将介绍低音炮音箱的制作过程,包括选材、设计和搭建等方面。
一、选材1. 外壳材料选择合适的外壳材料对于低音炮音箱的效果有重要影响。
常见的材料包括木材、MDF板材和聚合板等。
木材是常见材料,因其稳定性和共鸣特性,在制作音箱时能够提供更好的音质效果。
MDF板材具有较高的密度和刚性,适用于制作大功率低音炮音箱。
聚合板则是一种经济实用的选择。
2. 低音驱动器低音驱动器是低音炮音箱的关键部件,其性能决定了音箱的低音输出效果。
在选择低音驱动器时,需要考虑驱动器的尺寸、功率和灵敏度等因素。
较大的低音驱动器可以提供更好的低音延展和动态效果,而高功率和灵敏度可以提供更大的音量输出。
二、设计1. 音箱尺寸和内部结构低音炮音箱的尺寸和内部结构对音箱的低音输出效果起着至关重要的作用。
一般来说,较大的音箱体积可以产生更强的低音效果,但也会增加音箱的重量和体积。
在设计过程中,需要根据预计的使用场景和需求,权衡尺寸与音质之间的平衡。
2. 低音炮箱体设计低音炮箱体设计的目的是为驱动器提供一个合适的环境,以最大限度地发挥其性能。
设计时需要考虑壁板的加固和防震措施,以减少共振和振动对音质的影响。
此外,还需要考虑进出气流的通道设计和反射板的设置,以增强低音的传播和扩散。
三、搭建1. 绘制设计图纸在搭建低音炮音箱之前,先制作一份详细的设计图纸。
图纸应包括音箱的尺寸、驱动器位置和连接方式等。
通过绘制设计图纸,可以更好地理解音箱的结构和组装方式,并为后续的搭建工作提供指导。
2. 制作音箱外壳首先,根据设计图纸,使用合适的工具和材料制作音箱的外壳。
根据选择的外壳材料,进行相关的加工,包括切割、组装和打磨等。
确保外壳的尺寸和结构符合设计要求,并且表面光滑平整。
低音炮音箱制作
低音炮音箱制作1. 简介低音炮是一种用于增强音响系统低频效果的装置。
它通过放大低频音频信号,并使其产生更强的音响效果。
本文将介绍如何制作一个简单的低音炮音箱,以提高音响系统的低频效果。
2. 材料准备在开始制作低音炮音箱之前,您需要准备以下材料:1.木箱:选择一个适合大小的木箱作为低音炮音箱的外壳。
2.音频功放:选择一个合适的音频功放模块,用于放大低频音频信号。
3.低音炮音箱单元:选择一个合适的低音炮音箱单元,用于产生低频音响效果。
4.电源:获得一个合适的电源供应器,用于为音频功放提供电能。
5.连接线:准备合适的连接线,用于连接音频功放、低音炮音箱单元和电源。
3. 制作步骤接下来,将介绍制作低音炮音箱的具体步骤:3.1 测量和切割木箱首先,测量低音炮音箱单元的尺寸,并将这些尺寸应用于木箱。
使用锯子或其他合适的工具,将木箱的底部和一侧切割出一个合适大小的开口,以便安装低音炮音箱单元。
3.2 安装低音炮音箱单元将低音炮音箱单元安装到刚刚切割的木箱开口中。
确保它牢固地固定在木箱上,并且没有松动。
3.3 安装音频功放将音频功放安装到木箱的另一侧。
确保它与低音炮音箱单元相连接,并且连接线没有松动。
3.4 连接电源将电源接线连接到音频功放,以为其提供电能。
确保连接线的极性正确,避免电源接线反向。
3.5 封闭木箱将木箱的盖子密封好,确保低音炮音箱内部不会受到外部干扰。
4. 调试和测试完成低音炮音箱的制作后,您还需要进行一些调试和测试来确保其正常工作。
可以使用音频设备来播放一些低频音频,并进行听觉测试。
确保低音炮音箱能够产生强烈的低频效果,并没有任何异常声音。
5. 维护和注意事项为了使低音炮音箱长时间正常工作,需要进行一些维护和注意事项:•定期检查连接线是否松动,并重新固定它们。
这可以避免因连接线问题而导致的音频信号中断。
•定期清洁低音炮音箱单元和木箱,以保持其外观和性能。
•注意使用电源供应器,避免长时间过载使用或过度充电。
低音炮的制作方法
低音炮的制作方法低音炮是一种音响设备,可以放大低频音,让音乐或电影的效果更为震撼。
制作低音炮并不需要高超的技能,只需要一些基本的材料和工具即可。
以下是低音炮的制作方法:1.选择合适的喇叭驱动器和箱体:选择一个合适的喇叭驱动器非常重要,因为它会直接影响低音炮的表现。
你需要选择一个足够大的喇叭驱动器,才能产生更强的低频响应。
同时,需要选择合适的箱体,以确保低音炮有足够的空间来放大低频音。
2.建立箱体:你可以使用MDF板或其他合适的材料来建立箱体。
在建立箱体之前,需要先画出箱体的设计图纸。
在建立箱体时,需要保证箱体内部空间足够大,以供喇叭驱动器和电路板容纳。
3.安装喇叭驱动器:在建立好箱体之后,需要安装喇叭驱动器。
将喇叭驱动器安装在箱体的前面板上,并用螺丝固定。
4.安装电路板:低音炮需要一个电路板来控制音量和低频响应。
你可以购买一个现成的低音炮电路板,或者自己设计一个。
在安装电路板之前,需要在箱体上开一个小孔,以便将音频线连接到电路板。
5.安装低音炮放大器:低音炮需要一个放大器来放大音频信号。
你可以购买一个现成的低音炮放大器,或者自己设计一个。
将放大器安装在箱体内部,并用螺丝固定。
6.测试低音炮:完成以上步骤后,你需要测试低音炮是否正常工作。
将低音炮连接到音频源,并在适当的音量下播放音乐或电影。
如果低音炮没有产生低频响应,则需要调整电路板或放大器。
总之,制作低音炮并不需要高超的技能,只需要一些基本的材料和工具即可。
选择合适的喇叭驱动器和箱体非常重要,同时需要安装电路板和放大器来控制音频信号。
最后,测试低音炮是否正常工作,并根据需要进行调整。
低音炮的制作方法
低音炮的制作方法低音炮是一种音频设备,用于增强低频音效,使音乐听起来更加浑厚和有力。
制作低音炮需要一些基础的电子知识和一些材料和工具。
下面是一个简单的低音炮制作方法,供参考。
材料:1. 声音驱动器:可以购买成品的声音驱动器(如低音扬声器单元),或者自制一个驱动器(如震动电机)。
2. 电子元件:包括电容、电感和电阻等元件。
3. 音箱:可以购买一个现成的音箱,或者根据自己的需求制作一个。
工具:1. 电线和焊锡:用于连接电子元件和声音驱动器。
2. 电钻和螺丝刀:用于安装声音驱动器和其他组件。
3. 锯子和切割机:用于制作音箱的结构。
步骤:1. 设计音箱结构:确定音箱的尺寸、形状和材料。
一般来说,低音炮需要一个较大的空间来产生低频音效,所以音箱的大小通常比较大。
2. 制作音箱:根据设计的尺寸和形状,使用锯子和切割机将木材或其他材料切割成所需的形状。
然后使用螺丝刀和螺丝将板材组装成音箱的结构。
3. 安装声音驱动器:选择一个合适的位置,在音箱的一个侧面上切割一个圆形孔,然后使用螺丝将声音驱动器安装在孔上。
4. 连接电子元件:根据声音驱动器的规格和设计要求,选择合适的电容、电感和电阻等元件,然后使用电线和焊锡将它们连接到一起。
这些电子元件可用于调整低音炮的频率响应和音质。
5. 连接电子电路:使用电线将声音驱动器和电子元件连接到一块电路板上。
如果你不熟悉电路设计和焊接,可以在网上搜索一些低音炮的电路图和教程,进行参考。
6. 调整音质:将低音炮连接到音频源(如音响、电脑或手机),打开音频源并播放一些低频音乐,通过调整控制电子元件的值和位置来调整低音炮的音质。
需要注意的是,制作低音炮需要一定的电子知识和技巧,如果你不熟悉电子学和音频设备,请找一位专业人士提供指导或帮助。
此外,制作低音炮需要注意安全,如在操作电钻和焊接时要佩戴护目镜和手套。
在使用低音炮时,也要注意音量的控制,以免对听力造成危害。
一个超重低音炮的制作过程(图解)业余制作
一个超重低音炮的制作过程(图解)业余制作喇叭为南鲸15寸低音南鲸YD390-8HL的参数,阻抗:8欧,功率:400W,灵敏度:99土2dB,外径:390mm,磁体尺寸:220mm,材质:进口布边纸盆,有效振动半径:165mm,等效容积:135L,频响范围:40-3000Hz,振动质量:150g,Q 值:0.4箱体用鑫鑫木业买来的18mm一级中密度板两张,价格大概76元/张。
工具:手持式切割机、曲线锯、手电钻、电动螺丝刀、角尺、钢板尺、板锉、毛刷…箱体尺寸设计比例为1:1.1:1.4箱体内应去除支撑,分频器与单元所占容积,在计算出的箱体容积后再乘以 1.1倍,所得约140升按比例分配内部净容积尺寸为450x495x630mm,外部尺寸522x567x900mm.由于是有源音箱,所以在右侧留了一个腔'装电源与功放部分。
跟据喇叭的参数来设计箱体.本单元Q值为0.4谐振频率40Hz所以适合做倒相箱几个音箱设计的重要公式调谐比 h=fB/fofB为箱体谐振频率 fo为扬声器单元谐振频率调谐比h、声顺比a也可查表得出音箱箱体容积V=Veq/aVeq为扬声器单元等效容积倒相管截面积S>=0.8fBVdVd为扬声器单元振膜的最大位移体积倒相管长度L=C2S/4兀2fb2V-0.82根号S(cm)C为声速344m/s几点说明1.倒相管截面积可用两个面积和相等的代换,但不能太小否则出现象吹口哨一样的风音。
2音箱的宽深高不能为整数倍。
3扬声器位置不能放在箱体几何中间位置。
4倒相孔不能离喇叭太近,防止低音短路。
好了,就想起这几点中密度板尺寸裁好后,连接处刷胶后用自攻螺丝固定,内部连接角处贴方木条加固,另处还能起密封作用,并且内部用方木支撑增加强度。
两块前障板先开喇叭孔后粘接成一体,开孔时要开出一大一小,粘成一体时就形成沉孔。
待箱体胶凝结实后,用密封胶将箱内各边缝涂胶密封.待密封胶凝固硬以后,箱体内部刷N层清漆,进一步密封及增加强度。
浅谈超重低音音箱的设计和制作
浅谈超重低音音箱的设计和制作超重低音音箱,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。
音箱基本知识与制造工艺流程培训
一、音箱基本知识
提 要
1、音箱基本原理 2、产品类型及组成
3、音箱主要部件简介
1、音箱基本原理
收音机、 卡拉OK、 AC3、 DTS音效
机械控制
智能控制
高通,低通,带 通滤波器
控制器
功放
小信号匹 配与处理
小信号放 大
推动扬声器
音箱是什么? 音箱是声音传播的媒体。
1、产品声道类型及组成——分类
2.1、喇叭部件用途及组成元件
主要用途及工作原理 喇叭是音箱的发声器件,完成将电子信号转换为振动机械能,并带动音膜振动产生声音;
常见动圈式 喇叭分类------按音膜分类
主要分为:纸盆喇叭、碳纤维喇叭、PP盆喇叭、防弹布喇叭等
喇叭分类------按频响范围分类 主要分为:高音喇叭、中音喇叭、低音喇叭、全频喇叭等
无源与有源的区别?
有功放电路的音箱叫有源音箱。无功放电路的音箱叫无源音箱。
一体化与分体化区别? 所有声道表现集成在一个物体上叫一体化。声道分布在不同的
分开的物体上分开表现时叫分体化。
为什么叫7.1?
1个低音,前左、前右、中置、后左、后右、后左上、后右上。 音箱的数字类型以声道多少为基准,并非是音箱个数为基准。
多媒体有源音箱——V5802
低音箱 木箱/塑胶件
喇叭
电路板
电源部分 卫星箱 其它附件
1、产品类型及组成——组成举例
多媒体有源音箱——V5802
低音箱
网罩
木箱/塑胶件 卫星箱 喇叭
线材
其它附件
1、产品类型及组成——组成举例
多媒体有源音箱——V5802
低音箱 卫星箱
其它附件
2、主要部件简介
ASW低音炮设计制作
ASW低音炮设计制作本放大器是为笔者的ASW低音炮度身定制的,具有简单可靠、性能优良、使用灵活等特点。
若将其均衡电路参数稍作修改,也适用于其他类型的超低频音箱。
现将其电路原理、制作及安装方法等介绍如下。
一、电路工作原理本放大器包括频率均衡、功率放大、电源等几个部分。
1、频率均衡电路10英寸单元ASW低音炮的低频下限选36Hz,这一指标已很不错,但重放36Hz以下的超低频时份量仍感不足,若使用的是8英寸或6.5英寸单元制作的超低频音箱,低频下限一般只能达到42Hz以上,重放超低频时更是捉襟见肘,力不从心。
这时听到的多半只是超低频的谐音。
故均有必要通过均衡电路预先对40Hz以下的超低频份量予以适当提升,以充分发挥音箱的潜能,改善重放效果。
此外,不同类型超低频音箱的低频上限也各不相同,与主音箱低频下限的配合也就不一定适当,可能造成系统中低频段的响应失真。
故也有必要通过均衡电路对超低频音箱的频率上限进行调整,使之能与主音箱的低频下限完美配合。
而20Hz 以下的次低频人耳虽不可闻,但音乐信号中则可能存在(包括噪音),一旦进入音箱,单元锥盆的振幅极大,会产生大量可闻的失真信号(如调制失真、二次、三次谐波失真等),故也需要通过均衡电路予以衰减。
具有上述多种功能的均衡电路通常比较复杂。
为简化起见,本均衡电路选用了最为简单有效的高Q值高通有源滤波器加可调式无源低通滤波器的电路形式(见图1)。
图中,L、R声道信号经R1、R2相加(接解码器超低音输出端子时只需从一个输入端接入),再经音量电位器VR1调节后,送往IC1a与外围阻容元件组成的高Q值高通滤波器。
该滤波器在不同Q 值时具有如图2所示的通带特性。
当Q>0.7时,其转折频率fp处会形成一个峰,Q越大,峰越高(提升量越大)。
利用这一特性,且Q值取得适当,便可按要求在提升超低频的同时衰减次低频,且电路十分简单,该滤波器的电路特点是具有等值的滤波元件C、R和一定的增益,且Q值通过电路增益A 来控制,其中A=1+R4/R3Q=1/(3-A)Q值决定后,fp处的提升量也就决定了。
低音炮的制作方法
低音炮的制作方法
低音炮是一种音响设备,其主要功能是放大低频音效。
制作低音炮需要以下材料: 音频放大器、低音扬声器、电源线、音频线、木板或箱子。
步骤如下:
1. 选购音频放大器和低音扬声器,并确保它们能够相互兼容。
一般而言,低音扬声器的直径应该在8-15英寸之间。
2. 准备一个木板或者购买一个箱子。
若选择自己制作,需要测量和切割木板的尺寸,并确保其能够容纳低音扬声器。
若购买箱子,则需要确保箱子能够容纳低音扬声器。
3. 将低音扬声器固定在木板或者箱子上。
在固定之前,确保低音扬声器的正极和负极正确连接。
4. 使用电源线和音频线将音频放大器、低音扬声器和音源连接起来。
连接时确保正极和负极正确连接。
5. 将音频放大器和低音扬声器放置在木板上或者箱子里,并使用螺钉或者胶水将其固定。
6. 连接电源线,打开音源,并调节音频放大器的音量和低频增益,以达到最佳音效。
需要注意的是,在制作低音炮时,应特别注意安全问题。
在连接电源和固定低音扬声器时,应关闭电源,以免发生电击或者其他安全事故。
另外,应遵循音量的安全使用规定,以免对听力造成伤害。
超低音音箱的制作方法
超低音音箱的制作方法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。
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。
好在无论是低音炮还是超低音音箱都有一套完整的技术规范,从基本的数学理论到实际的技术参数都可以在资料当中查到,这些背景知识可以帮助你初步判别产品的真伪优劣。
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。
第八章超低音
汽车影音改装实用教程主编:王鹤隆、李雪副主编:林彬生、汪建第八章超低音(woofer或subwoofer)•从物理学的基本理论和实际所用的扬声器单体,扬声器单体无法个别的去涵盖20Hz—20KHz。
一般车用音响的配置,高音单体能涵盖到20KHz频率大多不成问题,但由于扬声器音盆面积及运作冲程的性能所限,在常见5in、6.5in的中低音单体来说,大多缺少100Hz以下的频率。
想要达到更宽的频率范围、阻抗恒定、幅频特性平直、转换效率高、失真小的理想状态,只有用专门的超低音扬声器来补偿这个频段,使低频延伸,让音乐保持自然的音调平衡,听起来富有深度、广度、丰满且清晰纯净。
•依上述,原车音响系统就是缺少20Hz—100Hz的频率范围,少了两个八度音阶的音乐,听起来就会不够完美。
为了弥补这部份低频,车上需要加装低音炮、超低音扬声器或是超低音箱,让音乐的极低频域也能有完美演出。
超低音扬声器的尺寸有8in、10in、12in、15in、18in等。
超低音扬声器采用高强度的铜、铝质盆架,镀金端子提升扬声器整体性能,具有良好的导电性能并可防止氧化腐蚀,特殊的防弹强化鼓膜,环氧树脂涂覆压着纸盆,双阻尼器通气及加长磁极及大型锶合金磁体。
铝质盆架扬声器镀金端子•由于超低音波的能量很大、扩散性强,如果没有透过箱体结构来有效吸收超低音扬声器音盆运动时其中一面的声波,音盆两面成反相运作的声波就会互相干扰、抵消,因此就需要制作超低音箱。
但超低音箱制作却常常成为技师恼人的技术性问题,须掌握超低音的运作原理、超低音音箱种类,以及各种有关超低音的调音方法,才能使超低音在汽车影音系统中发挥应有的效果。
•【注意】超低音箱体内容积是属于超低音单体的第一次应有的正确容积量,而后行李厢是超低音单体产生效果的第二次容积量,倘若有阻隔物或第二次容积量较小的情形,则超低音的效果会因而遮掩(如将后行李厢内摆满东西时,超低音效果会大为衰减)。
超低音箱制作过程一、超低音箱种类•不同的扬声器特性和使用需求,超低音的箱体结构也衍生出许多不同造型和外观,但总结起来说,车上超低音箱体结构的种类摆脱不了密闭式、低频反射式、无限挡板式、推挽式、频段式这几种设计:• 1. 密闭式音箱(Sealed Box)。
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。
自制高品质有源超重低音音箱
自制高品质有源超重低音音箱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。
众所周知,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。
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。
低音炮音箱的制作与原理
低音炮音箱的制作与原理超重低音音箱,俗称低音炮,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.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。
另外,填充吸音棉,也可提高音箱的效率,正确的填充量,最大可提高音箱效率达15%,吸音棉的多少通常需要通过反复试听来决定填充量的多少,以声音不浑浊(量偏少),沉闷(量过多)为原则,其它类型音箱也是如此。
低音炮音箱的设计原理与制作(精)复习课程
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。
扬声器基础知识(低音扬声器详解)
扬声器基础知识(低音扬声器详解)低音扬声器详解低音扬声器详解作者:宋小威(网名:威威)首先我们先看看低频扬声器的基本结构。
图一是低音扬声器的构造图:扬声器构造重点谈谈扬声器的关键部件——振膜。
振膜俗称:纸盆在扬声器中,振膜对音质有至关重要的影响。
其关键技术就在这张“纸”上!对振膜的要求包括以下三个方面(一)从稳态振动方面考虑:从稳态振动方面考虑,对振膜的基本要求在物理特性方面有如下三条:(1)要求扬声器重放频带尽可能宽。
此时要求弹性率E/ρ尽量大。
这里的E代表振膜材料的弹性模量,指材料应力增量与应变增量之比,也叫做:“杨氏模量”。
增加弹性模量和减小密度,都会提高频率上限。
(2)要求扬声器失真小,因此要求振膜的弯曲刚性大。
这就要求振膜质地坚挺,尽量减小振膜的分割振动。
对于振膜来说,在输入到扬声器的频率较低时,可以近似将振膜看成一个活塞振动。
随着频率的升高,从振膜中部到边缘的振动传播时间就不能忽略不计了。
这时就不能认为它是一个活塞,而是要分割成若干部分,每部分以不同振幅振动,即:分割振动。
低音扬声器不是不能发出高音,而是高音集中在扬声器的中部。
越是高频越是集中在中部。
由于高频的振动集中在中部,所以高频的辐射角度很小。
早期的双纸盆扬声器就是中部加入一个小的纸盆,使高音通过这个小纸盆发出,它起到增加高频辐射角度的作用。
(3)要求振膜有适当的内阻尼。
内阻尼也叫内摩擦,是指材料在受到不断涨落的应力后,机械能转化为热能的现象。
(二)从瞬态振动方面考虑:如果一个脉冲信号加到扬声器上,起始阶段,扬声器振动也不会马上响应,要有一个上升时间。
而终止信号后,扬声器的振动不会马上停下来,要有一个滞后过程。
这种现象我们分别称之为“前沿瞬态响应”和“后沿瞬态响应”。
这两个瞬态响应与振膜的材料有密切的关系。
同时它与连接扬声器功放的阻尼系数也密切相关。
(三)从可靠性角度考虑:(1)防潮性能:扬声器可能工作在潮湿的环境,要求振膜具有防潮性能。
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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20H z至100H z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。
好在无论是低音炮还是超低音音箱都有一套完整的技术规范,从基本的数学理论到实际的技术参数都可以在资料当中查到,这些背景知识可以帮助你初步判别产品的真伪优劣。
判别的最直接方式就是观察并分析这个音箱所使用的扬声器的规格,一般情况下,这个规格参数是由扬声器厂家来提供的。
如果打算自制一台超低音音箱的话,那么首先就要明确自身的需求,然后根据这个需求来选择一个合适的扬声器,之后为之配上一个合适的外壳,根据需要选择合适的滤波单元。
在下面的页面中我们将讨论一下如何选择上述那些部件,并且介绍一下自己制作发烧级超低音音箱的方法。
前面已经提到过,这次D I Y的目的是设计制作一台既能在其工作频率范围内提供线性的声压级别,同时又能提供精准的音频采样还原效果的超低音音箱,从摇滚乐中快速变化的低音鼓到声音频率变化平滑的爵士乐再到家庭影院级电影声效中雷鸣般的爆炸声,都应该能够真实表现出来才行。
要想将快速低音鼓和雷鸣般的爆炸声在超低音音箱中完美的表现出来绝非易事,因为二者之间似乎存在着一定的矛盾。
其中的后者,爆炸声的效果需超低音的声压周期能够持续很长一段时间,然而想准确再现低音鼓的声响效果,使其听起来没有一种迟滞或者拖沓的感觉,则需要超低音扬声器的振动周期较短,从而能够跟上和捕捉到快速变化的鼓声细节。
在这一点上,绝大多数市售的所谓超重低音扬声器都是达不到要求的。
所以你就会发现,市售的那些专门为家庭影院而定制的超重低音音箱在播放快节奏的音乐时效果就不太理想,反之亦然。
家庭影院产品要求超低音音箱能够大幅度振动从而使大量空气随之振动以达到准确还原爆炸声或者其它低频效果的目的,而音乐播放则要求音箱能够低幅度但快节奏的振动从而有效的控制空气的运动来实现声音频率的快速变化效果。
显然一架优质的超低音音箱应该既能满足家庭影院的低音需求,又能满足音乐频率的快速变化,换而言之,应当是两种特性的联合体。
带动空气振动的能力主要是由音箱中的锥形纸盆提供的,这个纸盆的表面积大小及其振幅决定了其工作特性。
不过不必依靠负责而繁琐的数学运算,同样可以简单的将工作原理这样理解:打个比方说,如果你有两只扬声器,其中一只的纸盆的有效表面积是另外一只的一半,那么如果想带动同样多的空气振动,那么纸盆小一些的那个扬声器其振幅就要达到另外一个的两倍。
不过遗憾的是制作一只表面积大的纸盆要比制作一只表面积小而振幅大的纸盆要容易的多。
这在一定程度上是由驱动纸盆运动的机械原理决定的,音圈悬浮在扬声器的磁场区域里,只有一个很小的范围可以进行线性运动。
这就是本次D I Y所使用的P E E R L E S S X L S1010"扬声器一只典型扬声器的振幅(或称作偏移量)一般为+/-8m m,如果将这个幅度增大,扬声器虽然还能工作,但是由于音圈已不完全处在磁场范围内,故而扬声器会进入非线性工作区,进而发生声音的非线性失真。
这显然是我们不希望看到的,因为它使得原始音频当中出现了新的频率成分,从而改变了原来的面貌。
但是简单的增加锥形纸盆的锥径长度也不是解决问题的办法,因为纸盆需要达到一定的刚度才能确保整体一致的振动,否则就会出现锥形中心部分与边缘振动不同步的状况。
显然纸盆越大,就需要越强的磁场和声圈来驱动其振动,这样出现振动不同步的可能性也就越大。
一般来说,15"已经是使用常规材料、常规工艺制造纸盆尺寸的极限了。
在我们今天的D I Y工作中,根据需要,可以选用10"或者12"纸盆的扬声器,它们都可以在精确度、纸盆有效面积和最大声压级这几个指标中取得相对的平衡,基本满足我们的要求。
选择一款合适的10"或者12"扬声器绝非一件容易的事情,因为目前出现的扬声器种类众多,各有所长。
所以首先我们要明确选材的标准,这对于判断扬声器的指标是否符合我们的要求非常重要。
我们将设计要求罗列如下:1.紧凑设计,纸盆的尺寸需要外壳拥有30升容积2.封闭型音箱或者有导向孔箱体,或者无源辐射器箱体3.带有放大器均衡和有源滤波器的有源音箱系统4.可在最大声压级达到100d B的状态下使声音频率下潜到5.整套系统的总体造价控制在800美元(约700欧元)以内我们所寻找的10"或12"扬声器需要有较大的振动幅度,可以带动更多的空气振动,但是它同时还需要装备有足够强劲的音圈和磁场系统以保证灵敏度达到要求。
同时其还必须拥有一个很低的谐振频率,低等效容积和低Q值,这样一来,它才既能够装进一个相对较小的外壳当中,又能够提供准确和足够深度的低音下潜。
经过一番挑选,我们认为了P e e r l e s s 出品的X L S10(830452)和X L S12(830500)基本符合我们的要求。
根据它们的型号您应该可以看出,前者为10"扬声器,而后者为12"的。
我们最终选择了10"扬声器X L S10。
那么为什么选择它呢?还有我们的30升有效容积音箱是怎么设计的呢?别急,下面您就将看到。
实际上,将音箱外壳设计成密封式的并不利于低音效果的还原,因为它会使得滚降幅度达到12d B/o c t,在-3d B点(F3,f s b)之下。
这就意味着声压级会在-3d B点之前迅速衰降。
但是实际上滚降在很大程度上决定于外壳的响度与扬声器Q值的乘积,Q值越低则滚降幅度越低。
不过密闭型外壳也有一些优点,刚好可以适用于我们今天的设计。
例如低Q值的扬声器在小型密闭外壳当中往往可以提供高速和准确的响应,从而可以为追踪音频变化提供帮助。
除此之外,密闭外壳可以阻碍空气流动,从而对于限制纸盆在低频范围内的振动幅度也有一定的作用。
将X L S10装入30升容积外壳意味着总质量因数,即扬声器的Q值和外壳结合的参数要下降到0.3。
而通常这个参数在0.5到0.7之间才是理论上在密闭型音箱中准确还原低频分量的指标。
因此在这个音箱当中F3值应当达到78H z而同时需要一个非常低的Q值,这样频率范围才能向下扩展到需求的范围,同时频率响应曲线的斜率也要下降到-6d b/o c t a v e以下。
为了证实X L S10能够在密闭音箱中达到其它一些需求,我们还需要进行模拟计算,不过这次是针对电源输入功率的预计。
我们需要的声压级是20H z100d B。
而X L S10的额定输入功率是300瓦。
但是这个数值意味着如果我们不调整扬声器最大振幅的话,根本达不到设计的要求。
显然扬声器需要工作在最大振幅之下。
下面两张图片分别说明了在300瓦输入功率下频率与声压级和振幅的关系:在第二张图片上可以看到,在频率到达30H z点时扬声器已到达线性工作的最大振幅,在20H z时振幅达到17.4m m,已经越过了线性工作范围。
因而为了确保扬声器线性工作,总质量因数必须达到0.3,然而此时X L S10无法在密闭30升音箱中在20H z时达到100d b声压级。
同样也可以试用60升音箱,将音量加倍,或者使用15升音箱,将音量减半,得到的结果时相同的。
显然下一步我们需要试用的是带有导向孔的音箱外壳,在同等音量下,看一看能否得到更理想的结果。
一个带有导向孔的,或者叫做低音反射音箱具有通过调谐孔扩展低频响应范围的功能。
这个调谐孔和扬声器协调工作以使之达到更低的频响范围。
实质上当从调谐孔(即导向孔)发出的声波与从扬声器发出的声波在频响范围或更低的范围内是同相位时,这样就起到了将低频分量输出放大的作用,同时,由于这种放大作用的存在,可以使得扬声器工作幅度的下降得以实现。
不过缺点是,当这个声波与扬声器振动的声波发生180度的反相时,理论上声波将被全部衰耗掉,而实际上也将受到很大的衰减,这就使得扬声器振幅必须加大。
而另外一个缺点就是这种方式提升了谐振频率的阻抗,这使得声圈的工作温度大大增加,同时有可能引入谐波失真。
幸好在我们的工作过程中,X L S10扬声器没有遭受到这些不利因素的困扰,其通风性能良好的四层全铝音圈使得上述因素的影响降低到了最小。
将X L S10装入30升有效容积的外壳意味着导向孔的最大直径将受到限制,因为其大小必须符合外壳尺寸的要求。
当然如果是一个较长的导向孔可以通过弯曲的方式置入外壳之内,但是这样会增加设计的复杂程度。
除去端口的长度我们还需要使用加倍扩张的导向孔来防止端口引入的噪声带来的影响,因为这个噪声对于声压级的影响非常强烈,有可能使得整个设计前功尽弃。
为了得到一个平坦的频率响应曲线,我们建议将导向孔输出的频率调谐在25H z为佳,此时系统的频响曲线如下图所示:显然这个曲线已经比上一页中采用封闭式音箱时的频率响应曲线好了不少。
曲线显示导向孔音箱可以提供更低的频率输出,但是美中不足的是,该曲线在20H z点左右开始发生急剧变化,而这会很大程度上影响到20H z时的声压级和振幅,而此时导向孔的直径已经达到了72m m,这足以使噪音有可乘之机。
结果就是,即便是非常小的噪声,也会影响到最终的放音效果。
在上面的图中我们可以看到,在20H z达到100d B声压级的目标已经基本上实现了,纸盆的振幅控制在12.5m m以内而空气的最大运动速度为34.1- m/s。