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我的科学实践，我的器材架和避震板设计 [复制链接]

zui
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发表于 2014-04-21 14:43 |显示全部
   如果说diy音响器材是很复杂的事情，那么diy避震设备要简单的多，只是没有被更多人关注而已，国外玩家自己diy器材架的很多，只要掌握一些基本的声学避震常识，就可以做出超越家具的效果。本人Diy避震板的灵感来自symposium的官方文章，他们的文章使我科学的认识到了避震应该怎么做。
Symposium避震板的结构图，






这是常规的脉冲响应图，它表示能量衰减过程中有无噪声


这是creaktiv的能量曲线图，它也表示能量衰减过程中有无噪声
密度依次由高-低-高，既在同一温度下声音的传导速度也依次由高变低，这样的好处是减少了介面之间的震动反馈。最关键的结构是他家的一种特殊的PS聚苯乙烯泡沫（从手感来看，我猜测这是一种加入碳或石墨粉发泡的PS结构泡沫），按照官方的解释这是一种吸热性能良好的闭孔泡沫，将声音速度降至最低从而起到阻尼衰减能量的作用。如图，一个设计有效的避震设备，应该是带有较少振铃和谐振，多余的谐振和振铃只会还原不完整的信号。从而达到降低噪声的目的，才会使得音乐的背景更宁静，透明无染、立体感更强。而不是只改变个味道，从我实际试听symposium的产品来看，确实如此。Symposium的结构并不是他家独有的，如果你是爱研究的人，你会发现日本AR的产品也采用同样的结构，只是他采用水晶碎石来作为阻尼材料。Symposium的手段更加高级而已。从这个原理我得到一种经验，一个合格的的避震结构，要有阻尼结构，这种阻尼结构要符合密度低（降低声波传导速度），刚性强（避免震动产生位移额外震动）、吸热性能良好的特点（高效率的转换热能）。但在实际实践过程中确很难做到这一点。
这是我第一块避震板的设计，它的结构完全按照symposium的结构设计，只不过我用了一种碳化硅作为阻尼材料代替symposium的专利泡沫，碳化硅的主要成分仍然是二氧化硅（不要迷信什么神石头，看材料的构成才是关键，注意它们的导热系数）也可以使用较便宜的石英砂来代替。我曾经试过一般的PS、EVA、PE、PVC等发泡材料，但结果都不对，原因是它们都无法起到阻尼作用。实际聆听，背景宁静度毫无改善。


   这个避震板要注意，上板与下板要隔离不能接触。上板代表传导器材的能量，下板是传导来自地面的反馈震动，通过中间的夹层碳化硅来消耗能量，碳化硅的颗粒越细，代表其内部密度越高，所以碳化硅的颗粒大小是我要试验的难题。这个板我试验到现在，和symposium的产品比起来，背景同样宁静，声音立体感很强。最重要的是自然透明的音色，但是没有symposium的声音柔顺细腻。这恐怕还是砂的阻尼吸音效果远远比不过symposium的专利泡沫，砂砾之间的摩擦增加了噪声，没有泡沫那样静，这让我想起来SA的填充物为固体，看起来固化阻尼材料是我今后探索的方向。但他们效果同样是正面的。最重要的性价比够高。




    我无法忍受国内木架家具般的随意制造，在声学避震结构上毫不讲究，国外正规产品又贵到发疯，为此我参考一些国外diy器材架的技术资料，这个图给我一些灵感，它是TNT FLEXY的升级版，恰好我正在研究creaktiv器材架管子的结构，恰好是类似creative的设计，凡是diy都有风险，我没有选择symposium的高成本方案，而是借鉴了两者之间，选择了一个低成本方案，效果可不低哦。






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     这个结构是由6061 铝管、桐木塞子、18mm多层板和铁质脚钉组成，他们之间构成了传导-阻尼-传导的常规避震结构。阻尼材料依然选择碳化硅。这些材料决定了这个架子的整体音色走向，背静变得宁静是成功的显著标志之一，因为只有静了，其他的东西才会出来。这是硬件指标，顺便让我的3K元国产木架完美下岗，因为这俩个就像是两个档次完全不同的cd机。架子本身是一种细腻宁静的走向，加上自制的避震板后，宁静度提高的更多，3D感更强烈。对于避震道具来说，我更喜欢用平面的吸音结构，因为它的声底走向是平衡中推进细节才能使声音自然变得好听。具体可以再次参考symposium的文章http://www.symposiumusa.com/technology.shtml，这毕竟还是diy，米人直接跳过去选HRS、原装symposium和creaktiv，它们的产品研发更科学，测试也足够严谨。
最后编辑zui 最后编辑于 2014-04-21 14:47:00
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发表于 2014-04-21 14:49 |显示全部

另外一些图
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发表于 2014-04-21 17:06 |显示全部

原帖由 閑雲孤鶴 于 2014-4-21 16:53:00 发表
请教一下楼主，声音速度在什么介质里会达到4000-6000m/s？依稀记得老师讲过只有真空状态下才有330m/s。。。
铝和不锈钢，声音在常温空气中传播速度344，我经常带这个值
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发表于 2014-04-22 09:00 |显示全部

原帖由 zy2017 于 2014-4-21 15:06:00 发表
从下至上前三层都是直接用“18mm多层板”吗？不是用中间带阻尼层的板材？

带阻尼的是避震板个6061铝管内的砂，我准备层层加入避震板。根据器材振幅的大小，调整放砂量。18mm多层板更多的起到承板的作用。
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发表于 2014-04-22 09:58 |显示全部

原帖由 nsx_r 于 2014-4-22 9:55:00 发表
不光是隔绝震动，还要有吸收震动的作用才行。像光碟机，本身就是个发震源。除了中间的阻尼层，上下的硬质金属选择内阻尼好的一般是上策，比如纯镁或者不锈钢什么的比较好，铝怎么说都不是一种优秀的避震吸震材，唯一的好处就是易于加工，成本好控制。

我认为这种结构比单一的阻尼金属好的多，不然高丘就真的天下无敌了。请仔细研究symposium的文章，用什么金属不重要，关键是如何有效吸收金属产生的振铃
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发表于 2014-04-22 10:12 |显示全部

原帖由 nsx_r 于 2014-4-22 10:02:00 发表
俺可没说用单一金属哦~~~我只是说就算复杂的多层结构，要使用金属材的时候，也尽量采用内部耗损大的材质。而且对于不同震动频率，不同压强下，各种材质也会表现出不同的特性，很多时候得用仪器分析，那个可比耳朵精确太多啦~~~

其实这个symposium的阻尼材料是泡沫，这种材料比金属做阻尼要好的多，无论内阻多大的金属，它也比不过密度比它低的材料。目前还没发现能够检测瞬态信号的仪器，就像我图里的测试指标。静态指标倒是可以用加速度传感器来获取。但是静态指标无法判断阻尼特性
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发表于 2014-04-22 10:47 |显示全部

原帖由 nsx_r 于 2014-4-22 10:28:00 发表
金属的阻尼是在高压强下对于偏高频的震动明显，这也是为什么避震会既有硬避震（金属钉）也有软避震（弹簧，丁基橡胶）的缘由。
再比如ABA的板子，中间也是一层软质阻尼层，但是上下的硬质金属层则是选用的纯镁，比如高级机的机脚几乎清一色的铸铁或者不锈钢，极少使用铝。

至于测试设备，我不知道工业级有没有专用设备，但是之前杂志上鬼子采用发震机来演示震动对于电路讯噪比的影响历历在目，我觉得通过调节发震强度

正巧我也用过ABA的厚板，是由桦木多层板和镁板组成，其中镁被当做传导介面，中间有阻尼层的话也太薄了点。桦木根本无法消耗镁高速传导带来的能量。实际听感也是如此，ABA板声音略噪，背景宁静度无法和symposium这样严谨的声学产品媲美，因为它根本无法有效的阻尼，噪声在内部反射依然无法消除。采用什么金属并不是关键，要看如何设计。HRS是铝symposium还是有铝。照样能做出好产品
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