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楼主
发表于 2008-7-30 11:58
| 只看该作者
| 很多人认为:我们常用的音箱通常是将一个优秀的扬声器单元装入一个漂亮的空箱里,就可以发出好的声音.一个声音好的音箱设计制作当真是如此的简单吗?
为此我借论坛一席之地根据自己对扬声器系统的一点点的了解来谈谈关于一个优秀的音箱应该如何得到的.本文也只是一些粗浅的看法,只是希望能以此为抛砖引玉的目的.如有不足之处,还望前辈们谅解\指出!
我们目前用的最多的扬声器系统多为倒相式设计,倒相式音箱相当于一个衰减斜率为24dB/Oct的高通滤波器,它的特征为:音箱有一个开口,以便音响内部的空气可以进出,在低频时,开口(或倒相管)加强了声压的输出,实际上它是通过增加扬声器振动板的声音输出.
特性:
1、 在音箱调谐频率FB处时，扬声器的振动位移最小，这样就可以提高扬声器的承受功率和减少失真，但这同样也带来了负面的问题，就是在低于FB的频率时，扬声器单元将会有非常大的位移，同时对其他（比如音源录音时带来的）超低频噪声非常的敏感，但这个问题我们可以通过增加一个低频滤波器来解决。
2、 倒相式音箱有更低的截止频率FB。
3、 较高的低频声压输出，倒相式音箱比同体积的封闭式音箱在低频输出时要高出3个分贝。但是在瞬态响应上，仍然比不上封闭式音箱。
4、 倒相式音箱在实际设计制作时的参数是不好控制的，在试制时往往要经过很多次的调整才能得到一个满意的效果。
下面就（粗浅）的谈谈倒相式音箱的设计：
首先是扬声器的选择：
设计一个音箱我们主要是根据扬声器的参数也就是常说的THIELE/SMALL参数来设计，我们知道：设计音箱的目的是为了获得良好的低频。倒相式音箱在单元的选择上应具有：较低的振动系统（包括：振动板、折环、音圈、定心支片）的质量，较低的位移（指音圈在磁隙中的位移），单元要有较低的Qts值，通常在0.2---0.5之间，在扬声器参数中：f0/Qts的值在100左右时为好。
设计：
不管是设计任何形式的音箱，他们的响应在设计时就可以预见了，这主要是通过调整音箱的总Q值来实现的。我们在设计音箱时，通过选择扬声器单元的Qts值然后选定一个合理的期望响应来确定我们音箱的低频响应，在期望响应中，我们可以通过调节所有的参数来实现我们所设定的音箱的低频截止频率Fb和比较平滑的响应曲线。也就是说：我们不能以调节某一个参数（例如：音箱的总Q值等于0.7或是等于1.5）来获得平滑的期望响应，通过很多的文献资料（以前在工厂上班时，业余时间看的，那时相对要清闲很多，呵呵），大概有15种左右比较好的期望响应，而在这15种期望响应中，每一种响应又有两种调准方式，一种是平坦调准，一种是非平坦调准。
第一， SBB4和BB4，它要求扬声器单元有较低的Qts，SBB4的特点是很大的箱体，长的倒相管，低的低频截止频率，非常好的瞬态响应。
第二， SC4和C4，要求单元具有底的Qts值，同样具有大的箱体，瞬态响应会不SBB4要差一些。
第三， QB3和SQB3，这个调准是目前采用最多的一种方式，因为他有着相对小的箱体，但低频的截止频率会稍稍高些，瞬态相应也相对会差一些，当然这也和调试人员的水平有关。
以上三种的每一种调准又有三种不同的损耗形式，他们分别是：QL=3；QL=7；QL=15，每种形式又分平坦和不平坦两种。
第四， B4
第五， BE4
第六， IB4
四、五、六这三种称为分离调整，因为他们只对一个参数Qts而单独调准，而忽略了箱体损耗对他们的准确度，所以想用计算来得到他们是非常不容易的，甚至不可能得到，只有在调试中获得。
下面说一下非平坦的调准：
非平坦调准主要是由扬声器单元过高的Qts值所引起，是设计者不想放弃倒相式音响诱人的低频响应所采用的一种折中的方法，这种调准同时会带来比较差的瞬态响应和频率响应特征，但在精心的调试中是可以减少这些负面的影响，而在某些场合是可以忍受的，因为非平坦调准有时是可以得到更低的低频响应的。
箱体的容积计算：
因为每一个低频扬声器单元的参数不同，所以得到的箱体尺寸也是不一样的，我主要根据低频单元的参数来设计：
1、 f0—扬声器在自由场的谐振频率
2、 Qts---扬声器的总Q值（包括所有串联的阻抗，导线的阻抗以及功放的内阻）
3、 Vas—等效容积
4、 Xmax—最大线性位移
5、 Sd—有效辐射面积
6、 Vd—最大位移体积（等于Sd*Xmax）
计算公式：
当设计者决定一个期望响应时，就可以使用H值（调谐比）；a（顺性比）,f3/fs（谐振频率比）来确定箱体的谐振频率fb；体积Vb和f3。
Vb=Vas/a ；Fb=H*fs；f3=（f3/fs）*fs
式中：H、a、f3/fs均可从表中查出，共有9个表格，每个表格都根据不同的期望响应和不同单元的参数而得到的，由于时间的关系，这些表格就不再列出，请各位见谅！
倒相管的计算：
Lv=（1.463*107R2）/（fb2*Vb）-1.463R
式中v=长度(英寸)
fb=调谐频率(HZ)
Vb=箱体体积(立方英寸)
R=倒相管半径(英寸)
当然可以用下式得到倒相管的最小直径:
D≥39.37*√(fb*Vd)
调试：
倒相式音箱的调试远比封闭式音箱复杂，这里就做简单的注意事项：一要注意倒相管的直径是和扬声器单元的振动版有着密切的关系，太小直径的倒相管有可能在高输出时产生气流声（喘气声），虽然可获得较短的倒管尺寸。
二要注意箱体内阻尼材料填充的多少，这个我们可以根据倒相式音响的典型的双驼峰来检查，经验丰富的设计师可根据听音来判断音箱的阻尼是否合适。
小节：
本文来自于我以前在工厂上班时所学习自学的笔录，曾学习过很多的文章资料，记录的非常杂乱，当然也远比上面所述的详细，这本笔录中记录了在调式雷达中所遇到的问题和怎样解决问题，还有一些电路，很多的表格以及对电子管的音频输出变压器的计算方法及心的。反正是乱七八糟，呵呵！ |
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