翻开任何一本音箱设计手册,毫无例外 的都会从箱体 的内部结构开始介绍,接下来西安音响公司陕西公信来 和大家聊聊音响 的设计。
密闭式音箱:将扬声器按装在一 个完全封闭 的箱体中,它是用箱体将扬声器前后 的声辐射隔开,以防止声短路。密闭式音箱内 的空气对 于扬声器来说好比是一 个弹簧,从而改善了扬声器 的低频响应。
倒相式音箱:又称低频反射式音箱,A.L.Thuras早在1932 年提出理论,1952 年B.N.Locanthi提出了振膜与倒相孔 的气体互相作用计算方式,但真正让倒相式音箱得到成熟 的实用设计,是1961 年A.N.Tniele运用Novak确定 的简化模型,较细致 的发表了许多实际性 的设计方法。它 和密闭式音箱 的区别在 于在音箱 的面板上按装了一 个倒相管,当扬声器工作时,背后辐射出 的声波经过倒相管后辐射到前方,与扬声器前面 的声波相叠加,然后共同向前辐射,使低频效果增强。
无源辐射音箱:在倒相式音箱 的基础上发展起来 的系统,由一 个无音圈单元代替倒相孔,较不易产生共振而出现驻波。
推挽式音箱:密闭式音箱由 于各种原因而不能做到小型化时而采用 的一种加强音箱对空气 的振动力度 的音箱,将两只扬声器重叠安装在一起,同相振动,因此重放时对空气 的振动力度增强。
迷宫式音箱:也叫传输线式音箱,在喇叭单元后面制作一条折叠反射管道,而同周围 的介质相耦合,放声管道 的截面积一般等 于喇叭单元振膜 的有效面积,能提升低频下限频率与能量。
克尔顿音箱:将一只低音扬声器按装 于箱体内,低频声音 的传输经过了若干 个小孔,相当 于给低频部分加装了一 个带通滤器。
哑铃式音箱:JosephD'Appolito提出 的设计,将高音单元以等距离 的方式置 于两 个低音单元之间,而三 个单元 的圆心都处 于同一条直线上。这种排列方式,具有广阔 的水平扩散度及狭窄 的垂直扩散度,有效地减少了天花板与地板 的反射波,令喇叭 的结像更为准确稳定。
DSP/数字音箱:由译码 和数字控制部分组成,能通过CPU对听音环境检测,对音频进行自动进行修正,或者以数字方式做分频,让每 个单元可发挥最好效果。
号角式音箱:典型 的高效率大动态音箱系统,能提高喇叭 的还原效率,而且失真非常低,但产品 的设计十分复杂,不管是圆锥状号角,还是指数型或双曲张号角,其变化 的展开尺寸要求都比较精确,如有误差就会出现很大 的峰谷,使频率响应变差。背负载号角箱体也要严格设计制作,如背腔体积 的容量、滤波器设计不当就会使性能变差。
障板式音箱:最早使用 的发生型式,喇叭振膜 的前后会产生反相位声波,如果两 个声波直接叠加就会发生相消性干涉,音量大幅减小,尤其低音波长较长容易绕射。使用障板可以让喇叭 的背波行经较长 的距离才到达听者 的耳朵,找回低音,因为没有箱体 的限制,声音更自然流畅。
翻开任何一本音箱设计手册,毫无例外 的都会从箱体 的内部结构开始介绍:
密闭式音箱:将扬声器按装在一 个完全封闭 的箱体中,它是用箱体将扬声器前后 的声辐射隔开,以防止声短路。密闭式音箱内 的空气对 于扬声器来说好比是一 个弹簧,从而改善了扬声器 的低频响应。
倒相式音箱:又称低频反射式音箱,A.L.Thuras早在1932 年提出理论,1952 年B.N.Locanthi提出了振膜与倒相孔 的气体互相作用计算方式,但真正让倒相式音箱得到成熟 的实用设计,是1961 年A.N.Tniele运用Novak确定 的简化模型,较细致 的发表了许多实际性 的设计方法。它 和密闭式音箱 的区别在 于在音箱 的面板上按装了一 个倒相管,当扬声器工作时,背后辐射出 的声波经过倒相管后辐射到前方,与扬声器前面 的声波相叠加,然后共同向前辐射,使低频效果增强。
无源辐射音箱:在倒相式音箱 的基础上发展起来 的系统,由一 个无音圈单元代替倒相孔,较不易产生共振而出现驻波。
推挽式音箱:密闭式音箱由 于各种原因而不能做到小型化时而采用 的一种加强音箱对空气 的振动力度 的音箱,将两只扬声器重叠安装在一起,同相振动,因此重放时对空气 的振动力度增强。
迷宫式音箱:也叫传输线式音箱,在喇叭单元后面制作一条折叠反射管道,而同周围 的介质相耦合,放声管道 的截面积一般等 于喇叭单元振膜 的有效面积,能提升低频下限频率与能量。
克尔顿音箱:将一只低音扬声器按装 于箱体内,低频声音 的传输经过了若干 个小孔,相当 于给低频部分加装了一 个带通滤器。
哑铃式音箱:JosephD'Appolito提出 的设计,将高音单元以等距离 的方式置 于两 个低音单元之间,而三 个单元 的圆心都处 于同一条直线上。这种排列方式,具有广阔 的水平扩散度及狭窄 的垂直扩散度,有效地减少了天花板与地板 的反射波,令喇叭 的结像更为准确稳定。
DSP/数字音箱:由译码 和数字控制部分组成,能通过CPU对听音环境检测,对音频进行自动进行修正,或者以数字方式做分频,让每 个单元可发挥最好效果。
号角式音箱:典型 的高效率大动态音箱系统,能提高喇叭 的还原效率,而且失真非常低,但产品 的设计十分复杂,不管是圆锥状号角,还是指数型或双曲张号角,其变化 的展开尺寸要求都比较精确,如有误差就会出现很大 的峰谷,使频率响应变差。背负载号角箱体也要严格设计制作,如背腔体积 的容量、滤波器设计不当就会使性能变差。
障板式音箱:最早使用 的发生型式,喇叭振膜 的前后会产生反相位声波,如果两 个声波直接叠加就会发生相消性干涉,音量大幅减小,尤其低音波长较长容易绕射。使用障板可以让喇叭 的背波行经较长 的距离才到达听者 的耳朵,找回低音,因为没有箱体 的限制,声音更自然流畅。
有了基本认识后,设计者就可以根据挑选 的喇叭单元特性,比如单元口径、振膜材质(高音单元 的振膜材质有塑料膜、丝膜、金属膜、陶瓷膜等;低音单元 的振膜材质有纸盆、聚乙烯盆、羊毛盆、铝镁合金盆、防弹布盆、碳纤维盆等)、灵敏度、阻抗、F0频率等,开始设计音箱了。在所有音响器材中,音箱是最容易设计 的,几 个单元加木箱,甚至只需在高音并联一只保护电容,就可以开声了。但音箱却也是所有音响器材中,最难把声音弄好 的,变素太多太难掌握,光是箱体内 的吸音材料就有毛毡、聚酯波浪棉、玻纤棉、天然棉、矿棉、羊毛等,每一种都会造成声音变化,何况还有吸音材料 的密度、多寡、重量等其他变素。又以倒相孔为例,开孔 的位置,倒相管 的形状、开口大小、安装方式…,通通会影响声音,学问挺大 的。
决定大致方案后,下一步可以考虑分频器制作,分频器在音箱系统中占关键地位,要保证高、低音信号准确无误地传输到各自单元而不产生干扰、失真、交调,频响曲线上不致产生较大 的峰 和谷,无大 的相位畸变,目前多采用LC功率分频。分频器上常见 的元件包括电感、电容、电阻与接线,任何一种材料都会造成声音改变。
对箱体 的设计也有很多理论。一般箱体材质常规有以下几种:
①合成类合成类材质原料主要是木材,需要将木材进行化学处理,使木制品有防水 和防蛀 的功能,然后再压制而成。例如中密度纤维板(MDF)、高密度纤维板(HDF)、三合板、防水板等等。中纤板是以树木中 的根、枝、茎等为材料经加工成细纤维,再用填充料粘合剂,由机械热压成型,结构均匀细密,具有韧性好、强度适中、抗潮湿、不易变形、表面光滑、阻尼特性较强,是制作音箱 的最佳材料。
②原木类。是指未经处理 的原生木材,由 于密度不均匀,制作箱体品质往往无法得到很好 的控制,优质木材如红木、花梨木、桃木、檀木等名贵硬木 的无接缝整板是音箱制作 的顶级材料,但材料难觅,价格昂贵,加工不易。次之为水曲柳、江木、花梨木、桦木、核桃木、枫木等,以比重大木质均匀者为佳,新材潮湿易变形需干燥处理。目前多半只用原木 的木纹作为装饰而已。
③塑料类。容易加工,外形可以设计得比较漂亮,摆脱了木质音箱呆板 的方砖型外观,ABS工程塑料等多半用在低端产品中,国外 的部分高档音箱也采用塑料材质。国外厂家利用聚丙烯、增强改性环氧树脂、厚有机玻璃板等高分子聚合物,加上先进 的技术也能创造出非常优异 的产品。
④金属类。过去多用 于专业音箱 和特殊场合 的动式音箱,由 于金属箱体谐振频较高,声
染色不易处理而在家用音响较少采用。近 年来由 于加工技术进步,厚实 的铝金属开始在一些高端产品上被使用。
⑤无机物类。如以混凝土浇铸成形,用石质板料(大理石、混凝土板、花岗岩石板、石膏板等)、玻璃,或干脆用厚重 的大陶罐作箱体,具有音染小,声场稳定等优点。只是太重,移动调音都不方便,而且箱壁须作特殊处理。
不管选择哪种材料,总之,“加固消振,避免音染”为制作箱体 的八字方针。除此之外,还要合理使用加强筋用 于音箱中 的薄弱环节;在箱内添加适量吸声材料,控制音箱Q值并减轻箱振;增加箱壁声阻尼性能,方法是箱体里面浇一层沥青,或贴敷多层高声阻尼材料(油毛毡、橡胶等)。至 于特殊 的箱体内形 和外形,主要目 的是针对驻波进行有效 的予防,驻波 的产生会严重影响声学系统 的性能。采用 的对策通常是让箱体内没有平行面,许多专业音箱采用扇形设计,或者家用音箱 的水滴造型都是很好例子。箱体外形对辐射特性有较大影响,过多过锐 的棱角会产生衍射 和干涉,对策是采用较钝 的过渡角,包括曲面设计、阶梯状设计及其它特殊 的形状。
总 的来说,音箱制作是一门非常复杂 的系统工程,是介 于机械工程学、声学、心理学、人机工程学之间 的边缘科学技术,既是技术,也是艺术。完成 的音箱可以用科学手段量测出技术指标,包括频率响应、信噪比、动态范围、失真度、瞬态响应、立体声分离度、立体声平衡度。但是艺术价值,就无法客观具体 的衡量了,对发烧友来说,独特 的音箱设计与鲜艳吸睛 的颜色,绝对有加分 的作用。虽然“扬声器设计手册”无法教导艺术,然而不同品牌 的造型DNA,最后都会体现在实际 的价格上。笔者找了些第一眼就能吸引眼球 的音箱产品与大家分享,它们 的设计充满奇思妙想,有部分已经被发烧友接受与喜爱,有些还在争取认同。音箱毕竟是需要发出声音,而发烧友更希望能发出好声音 的产品,所以无法太过天马行空,在时尚 的蓝牙音箱上有不少创意,但笔者觉得一部分是哗众取宠而已。总体而言,在Hi-Fi音响圈,比较有新意并且愿意大胆尝试 的是意大利人与德国人,从下面 的图片中大家可以试着找寻自己心仪 的目标。全世界音响品牌众多,或有遗珠之憾敬请见谅。
通过以上内容,对 于音响会有更深一层 的见解,希望能够帮助到大家,如有更多问题欢迎咨询西安音响公司雷火·电竞(中国)官方网站
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