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实战!菜鸟的倒相箱制作————不定时更新 [复制链接]

无尾熊555
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t T
发表于 2009-02-10 00:51 |显示全部
07年底实在是忍受不了老PC音箱那空洞的声音了，于是一咬牙想给PC换套新音箱。去音响市场上转了一圈，听着还不错的有源音箱报价奇高。转念一想上无源的吧，反正家里还有台XDK6800闲着。把2K左右的无源音箱看了个遍没有十分满意的…………咋办？？？横下心，DIY！！！是好是坏认了…………论坛上很多人对DIY音箱都抱着不屑的态度，其实现在的DIY早已脱离了20世纪90年代的手工计算、平面制图、的初级阶段了。随着大量新方法、新技术的采用，特别是SpkrWork、LspCAD、LoudSpeaker LAB 3 Demo等专业设计软件的引进和使用大大提高了DIY的技术水平。高水平的DIY制作层出不穷，大有“旧时王榭堂前燕、飞入寻常百姓家”之势。使高水平的DIY制作不再是可望而不可及的梦想了。
既然是制作PC用箱，那么大口径、落地箱都被排除了。制作一对小口径、两分频便成为了目标。正好搞到一对某音箱厂原厂配对的5寸单元，此次实战就围绕这对5寸单元展开。对于菜鸟来说我啥都不懂，咋办？只有硬着头皮上了！找书籍、上专业DIY论坛请教。菜鸟听过一对世霸的ELECTA对其厚厚暖暖的音色很是着迷，手上的这对5寸单元能不能搞出点“世霸”的味道呢？哪怕是有点接近也好啊…………就这样菜鸟的DIY梦想晃晃悠悠地启航了…………
      做音箱的人都知道，要制作一对音响必须要低音单元的参数，没有参数等于白费，要么就参考原厂成品箱，厂箱没拆过无法知道确切数据。求助厂家，厂家又不告知单元参数……怎么办？正在发愁之际，突然发现XX论坛正在出售“测量套件”，菜鸟只能赶鸭子上架，买来组装好，开始测试。先来看看两只喇叭阻抗的一致性如何如下图：（图1）单元A，（图2）单元B。单元阻抗一致性还是不错的。
最后编辑无尾熊555 最后编辑于 2009-02-10 15:39:56
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t T
发表于 2009-02-10 15:37 |显示全部

那么怎么才能得到喇叭参数呢？只有一条路通过测试计算。测试的方法很多，有用频率发生计的也有先做一已知容积空箱体的，但它们都摆脱不了最后阶段的手工计算过程。本次菜鸟采用LspCAD软件测试单元自由场阻抗及负重阻抗直接代入SpkrWork软件计算得到单元参数。当然也可单独使用SpkrWork测试和计算单元参数，不过比较麻烦。
单元自由场阻抗（图3）单元负重11.8G阻抗（图4）
最后编辑无尾熊555 最后编辑于 2009-02-10 15:38:28
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t T
发表于 2009-02-10 20:31 |显示全部

单元负重后其自由场最大阻抗与未负重前自由场最大阻抗对比发生了明显变化（单元负重后其自由场最大阻抗比单元未负重前自由场最大阻抗向下移动了十几HZ），那么怎么知道单元负重是否合适呢？也就是说怎么知道测试出的单元参数是相对准确的呢？一般来说是以单元负重后其自由场最大阻抗约等于单元未负重前自由场最大阻抗的0.7倍为好。这时既说明给单元所加的负重与单元等效振动质量大约相当，此时计算得出的单元参数是相对准确和可信的。
A.jpg (, 下载次数:551)

jpg(2009/2/10 20:31:26 上传)

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B.jpg (, 下载次数:555)

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发表于 2009-02-11 15:43 |显示全部

既然单元自由场阻抗及负重阻抗对单元参数的计算如此重要那么我们怎么检验测试的准确性呢？下面就是一种检验的方法。将“测量套件”阻抗校准后测试单元负重后其自由场最大阻抗与未负重前自由场最大阻抗并保存，同时用“测量套件”测试一已知准确阻抗曲线的箱子然后将测试阻抗曲线与已知准确阻抗曲线进行对比即可知其误差范围。如下图：A为已知准确阻抗曲线的箱子B为“测量套件”测试阻抗曲线。可以看出“测量套件”测试阻抗曲线与已知准确阻抗曲线的箱子的阻抗曲线一致性相当好，这也证明了菜鸟对单元参数的测试是比较准确、可信的。可以用它来设计箱体。
最后编辑无尾熊555 最后编辑于 2009-02-11 15:50:57
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发表于 2009-02-11 22:17 |显示全部


将LSPCAD测试所得单元负重后其自由场最大阻抗与未负重前自由场最大阻抗数据代入SpkrWork软件计算得到单元参数。由上述数据可看出此单元适合制作倒相箱且原厂设计即为倒相箱。菜鸟初学乍练还是上倒相箱比较好。将此参数导入LSPCAD模拟箱体设计。如下图：图A7L、图B9L。图B虽然保证了低频下潜，但已显示出100HZ处下跌较大，在实际应用中意义不大（实际低音发软，没力度）。图A100HZ处下跌较小，考虑到实际装箱后还可以调整倒相管长度及添加阻尼物于是决定采用图A的模拟数据。
A.JPG (, 下载次数:426)

jpg(2009/2/11 22:30:03 上传)

A.JPG

B.JPG (, 下载次数:423)

jpg(2009/2/11 22:30:03 上传)

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最后编辑无尾熊555 最后编辑于 2009-02-11 22:30:03
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发表于 2009-02-13 15:00 |显示全部

实际制作时考虑到单元、分频器及吸音材料所占箱体净容积所以箱体加大10%。箱体制作时采用防驻波比例1：1.6：2.1，已求得较好的效果。说了这么多到底这对5寸中低音单元是何方神圣呢？？？就……是……它……拥有健美身材、强壮肌肉的小……喇……叭（图1）。这时需要考虑高音的选配。既然是梦想搞出点世霸味那么自然要参考世霸所用高音单元，早期世霸选用DY单元较多如：D260、D28、D330。随着DY单元停止外售世霸更多采用SCAN高音及VIFA、SEAS。本次由于梦想搞出点世霸味道，个人又比较喜欢SCAN于是选择SCAN高音。考虑成本问题本次采用9300（图2）与5寸中低音单元搭配已求达到平衡。
100_3691-1-1.jpg (, 下载次数:371)

jpg(2009/2/13 14:59:40 上传)

100_3691-1-1.jpg

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发表于 2009-02-15 16:10 |显示全部

高音单元到手后采取与中低单元一样的测试方法（既自由场阻抗测试）检验其一致性。图1为原厂阻抗图，图2尾号为152，图3尾号为301，批号一致。可以看出由于采用的是市售单元也未进行配对所以两只单元FO有有些差异。尾号为152单元的测试阻抗与原厂阻抗一致性较好，尾号为301单元的测试阻抗与原厂阻抗有差异（FO为700HZ）。虽然这对高音单元FO差异较小但是有条件的情况下一定要对单元进行配对。这对音箱的定位、音场有很大好处。
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发表于 2009-02-15 20:38 |显示全部

原帖由 niuniu 于 2009-2-15 20:22:00 发表
我来顶顶，请楼主继续！

谢谢老兄！！！
看来168的大侠们对DIY………………哎…………
最后编辑无尾熊555 最后编辑于 2009-02-15 20:40:10
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发表于 2009-02-15 20:42 |显示全部

这时就需要考虑箱体的制作了。先说说箱体材料。做箱体材料的材料很多，澳松板、夹板、复合材料、MDF。某些专业DIY论坛的大侠甚至已经开始研究各种材料在箱体制作中的影响了，但目前采用最多的是MDF（中密度纤维板）。菜鸟没有这种测试条件来选定箱体材料所以只能采用应用最多的MDF来制作箱体。箱体设计是某大侠帮忙做的CAD辅助设计（图1）。对于木工一窍不通的菜鸟只能将箱体制作进行外委施工了。定做箱体采用25MMMDF，考虑到箱体前后板在喇叭工作时承受的压力最大，于是采用前后双板既50MM以降低箱体在大音压下可能产生的“声色染”。
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发表于 2009-02-17 15:06 |显示全部

  箱体（图1）是请XX论坛某版主帮忙打造的，效果很不错呢。 箱体到货后又对箱体动了个“小手术”，在保证喇叭安装强度的情况下尽量加大喇叭背后的空气流通面积。这样做的好处是：尽量减少因空气高速流动被压缩而产生的噪声。这项技术已有很多喇叭制造厂、成品箱厂采用。如：AT喇叭、DALI音箱。这项技术也就是DIY老烧们说的“梅花刀”。（图2）未处理前（图3）处理后。
最后编辑无尾熊555 最后编辑于 2009-02-17 15:09:04
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发表于 2009-02-18 21:22 |显示全部

下面就要开始做分频了，要做分频喇叭就必须上箱测试。菜鸟非常赞同XX论坛某版主“不测试就别做箱”的说法。测试对于DIY音箱有非常重要的作用。喇叭上箱必须密封好并且安装必须到位，倒相管可先取与设计长度差不多的然后再慢慢调整。对于倒相箱来说喇叭上箱后先要测试的就是音箱双峰阻抗曲线，在音箱双峰阻抗曲线可以反映出许多问题。首先从双峰阻抗曲线中可看出箱体容积是否合适，其次双峰阻抗曲线中可看出箱体是否密封好有无漏气现象，最后双峰阻抗曲线中可看出箱体有无驻波。箱体未加吸音材料时的双峰阻抗曲线（图1）箱体未加吸音材料时的中低音近场频响曲线（图2）可以看出：箱体容积基本合适，低频下限（FO）在60HZ左右。由于箱体未加吸音材料在双峰阻抗曲线上550HZ、700HZ处有毛刺同时反映在中低音近场频响曲线550HZ、700HZ处波动比较大。
最后编辑无尾熊555 最后编辑于 2009-02-18 21:24:14
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发表于 2009-02-19 15:59 |显示全部

原帖由 benye 于 2009-2-18 21:35:00 发表
继续继续，很好的文章，不知道能不能提供“测量套件”下载。

老兄可以百度一下哈。
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发表于 2009-02-19 16:30 |显示全部

这样的频响曲线是不真实的不能直接拿来设计分频器。这时需要向箱内添加吸音材料。（图1）添加吸音材料后中低音近场频响曲线550HZ、700HZ处波动减小。同时测试高音远场频响曲线（图2）和倒相管近场频响曲线（图3）然而着些数据的测试是非常细致和繁琐的。要反复做尽可能减小误差，因为如果误差太大那么分频器的自制就无任何意义了。
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发表于 2009-02-19 22:55 |显示全部

原帖由 啊飞 于 2009-2-19 19:17:00 发表
那么复杂想想头都大了

为了做箱学习下还是值得的。
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发表于 2009-02-20 20:31 |显示全部

    那么以上测试的数据准确吗？经过改善测试条件后发现由于测试MIC的位置不对（MIC支撑架与MIC太近使高音被反射）导致了高音单元高端波动过大影响单元测试的准确性。修正这一缺陷后测试（图1）中低音单元近场与远场合成，（图2）高音远场。这组数据在反复多次测试对比后均无太大变化，说明是较为真实可靠。由于导相管调谐频率在100HZ以下且不影响分频器的设计所以中低音单元频响中不包含导相管频响。下一步可以将数据代入LSPCAD模拟设计分频器了。
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发表于 2009-02-23 21:21 |显示全部

就这只5寸中低音单元来说测试结果并不如人意。首先频宽比较窄-5DB到2.7KHZ左右，-10也仅到4.5K左右其次也是最令人头痛的是在2.3KHZ左右有个+5DB的峰，这给分频器的设计增加了难度。首先尝试用比较简洁的方式。最简洁的方式莫过于直通。由于直通在电气回路中除喇叭单元外无任何元件不会造成相移和音质劣化，但这就要求单元有比较平直的频响曲线和平滑的滚降特性。利用单元自身滚降特性直通分频是最理想分频方式。由于这只5寸中低音单元在2.3KHZ左右有个+5DB的峰显然无法采用直通分频方式只能退而求其次尝试一阶分频方式。将测试数据代入LSPCAD模拟设计分频器曲线如图1。那么实际是否如此呢？按LSPCAD模拟设计分频器焊接好元件测试如图2。
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发表于 2009-03-10 23:00 |显示全部

从频响测试曲线看比较平直但实际听感却比较尖、薄。重新单独测试了加分频后的高音频响曲线结果发现高音的Q值很高，3.5KHZ呈一个陡峭上升的峰（图一）。这是造成听感却比较尖、薄的原因。看来中低音一阶+高音两阶的分频方式的分频器设计是失败的。于是尝试采用中低音两阶+陷波高音三阶的分频方式，将测试数据代入LSP模拟设计分频器。（图二）为模拟设计分频器的频响曲线及相位曲线
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发表于 2009-03-10 23:09 |显示全部

新分频的测试
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发表于 2009-03-10 23:30 |显示全部

本次菜鸟DIY的主角BL501…………
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