音箱的设计与制作

2011-04-28 13:51:05来源: 互联网
 

Lynn Olsen是美国著名的发烧友,其文章经常见于报章,近段时间,他为他的朋友们设计了Ariel音箱---一种介于低效率发烧音箱和高效率的号角音箱之间的哑铃传输线(迷宫)音箱,并发表在他的个人网页上,供世界各地的DIY爱好者参考制作,组织了Ariel俱乐部。同时根据各地朋友反馈的改进意见,促使Ariel不断升级改良,发展到MK5,有3个不同迷宫出口的版本。最近发表的MK6,改进了出口和单元后部的空腔。同时还衍生出ME2(请参考其网页)---采用相同的单元和分频器的小型倒相箱箱体,在大房间使用需要辅助低音音箱。
ARIEL MK3的外观                                ARIEL MKV外观图

             


设计原则
本设计遵循以下3点原则:
1、高于一般的效率并拥有自然逼真的声音、宽阔的音场和音色中性略偏暖和。

2、尽量简洁的设计,分频器设计足够简洁以至可以通过更换不同的电阻、电容、线圈等和改变迷宫里的阻尼材料的填充来微调声音。

3、比较容易的木工工艺,设计里多处采用黄金比例以减少因为迷宫设计和面板衍射等引起的频响波动。

单元选择
一开始就以“简洁”的精神指导本设计,因此在单元选择时多下功夫,避免使用一些需要特殊的频率均衡电路去修正频响的单元。

VIFA的P13WH-00-08是聚丙烯振膜、导磁柱有出气口的5.5英寸中低音喇叭,没有典型7、8英寸聚丙烯喇叭的略先显浑浊的中频(原因是口径小,振膜做得比大口径要坚硬),更引人注目的是其频率响应,平直的中频响应直到5KHZ,然后以12 db/Oct平滑下降,因此可使用简单分频器并摒弃频率均衡电路。其实,人耳对至关重要的中频十分敏感,设计者发现传统的喇叭在中频有许多峰谷,HIFI音箱通常使用频率均衡电路去修正中频频响,直到前几年,才出现不需要这种电路的个别喇叭(作者指出另外的唯一选择就是Focal 的6V415,但它在4.5kHz有小小的峰)。但VIFA的P13WH-00-08的缺点是低频量感略小、下沉深度不足,所以设计者用一对P13WH-00-08装在6英尺长的传输线里,可以把低频F3扩展到60HZ(作为对比:安装在QB3响应的倒相箱内,F3在80HZ并以24db/oct下降),采用一对单元还提高了声辐射阻抗,因此灵敏度提高了将近6db。(从88db/W/M上升到平均92db/W/M),功率承受能力也增大了一倍,好处是不言而喻的,缺点是多使用一个单元,成本上升,并由于哑铃式排列,最小听音距离要求是2米。

下面是VIFA的P13WH-00-08的外形、频响图

下面是VIFA的P13WH-00-08的外形、频响图  www.elecfans.com
 

有人会认为本箱子的F3偏高,其实本箱子的设计目的是拥有非常自然的声音,中频和高频绝对一流,而且F3以下的衰减较缓慢。在$1000 到 $5000的中价位HI-END音箱中,通常采用的折衷方式是满足一些发烧友所需要的:放弃极度清晰的中频,继而产生较强烈的低频。因此若采用6.5" 或 8"的喇叭,低频可以得到改进,但也要采用频率均衡电路修正其起伏的中频频响---这并不能明显改善中频音质。

高音喇叭的选择相对容易一些,不象好的中低音喇叭那样贫乏。因为材料科学、声学全息科技、计算机模拟技术的发展,软球顶高音向前迈了一大步,例如Scan-Speak D2905/9500 和 D2905/9700就超越了目前最好的金属球顶高音。Scan-Speak D2905系列共有9000、9300、9500、9700、9900等共5款,越后的型号价格越高,最初设计时设计者使用9000,后来经过测试、改良,设计者认为在Ariel中最适合使用的是9500(使用9000、9300性能有轻微下降,并不推荐使用9700和9900--虽然更昂贵,但分频器是为9500设计的,除非你有精密的测量工具去重新设计分频器 ),它是9300的改进版,使用磁流体阻尼、冷却,使用了与最高型号9900相同的无共鸣的振膜后腔。

下图是9500外形、频响图

客观地说,VIFA P13WH-00-08、Scan-Speak D2905/9500是世界上最自然的、频响最平直的喇叭之一,频率响应、群延时图、瀑布图也是格外的优秀。

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关键字:音箱  设计  制作

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0428/article_7826.html
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