音箱箱体的制作

2011-09-30 10:50:06来源: 互联网 关键字:音箱  制作

音箱箱体的制作

音响结构材料与放音的关系
    一对理想的音箱,工作时除扬声器振膜外,其周边不应随声波而振动。反之,则主要是箱板厚度、重量不足所造成的。因此,制作音箱应该考虑到音箱的体积及功率越大,相对箱腔内气压就越大,箱壁的木板就越要坚硬、厚实,尤其是前后板极易产生振动,其板厚适当厚于侧板。

    密闭式音箱的板块比倒相式音箱要厚些。如果是低音箱,其箱板则要比HI-FI音箱箱板重得多。由于厚板要比簿板的自然谐振小,所以应尽量选用质地坚硬、重量大,而且有一定厚度的箱板。

    密闭式音箱因为没有任何漏气的地方,所以箱板过薄更容易引起共振。如果某一频率激励起箱板的振动,则在这一频率的能量将大量消耗在木板的振动阻尼之中,因而足以产生很深的谷值,严重影响音质。只有加厚箱板,才能有效果显著抑制箱壁共振,减少驻波的产生。

    从制作音箱的经验数据中可知,扬声器口径大小与箱板厚度的关系如下:

    扬声器口径<12.70cm(5in),
    音箱板厚应有16~18mm;
    扬声器口径为15~20cm(6~8in),
    音箱板厚应有18~20mm;
    扬声器口径为25~30cm(10~12in),
    音箱厚应有20~25mm;
    扬声器口径为35.6~45.7(14~18in),
    音箱板厚应有25~30mm。
    如果采用原木板,且其质地坚硬,则箱板厚可减少10%~15%。

    1.音箱结构的选择

        

    无论选择哪种箱体,都希望不要制成等边方形,至少要避免长、宽、深尺寸相同。箱体最好为长方形,可避免腔内某一频率产生驻波。
    高保真HI-FI音响系统一般都放置在客厅中。客厅的面积大都在15㎡左右,在这样的厅堂放置HI-FI音箱,虽然可以使用落地式,但其高度不宜超过1M,而且功率不宜太大。如果音响系统额定功率为100W,提供给音箱的有效功率不足。扬声器亦不可能发挥出应有的放音效果。只有给扬声器70%以上的功率,才能真正体现出扬声器的性能本色。
    如果是狭窄的小厅堂,则宜用小型HI-FI音箱或书架式音箱。其音量适中, 音色优美,外形也显得雅致。汽车音箱的制作,绝大部分根据汽车后尾的空间来设计,难度较大。

2.箱体材料的选择       

    部分小型音箱用塑料制成外,一般大中型音箱箱体都用木材制作。20世纪50年代国产音箱箱体主要用原木板或夹板制作,其形式单调,系统质量档次不高。自从机制中纤维板投放市场后,它基本代替了原木板,由此制得的箱体质量也不断提高。

    ⑴音箱板材的选择


    木材种类繁多质量十分悬殊。用来制作音箱的板材应具有较好的纤维密度,使之有较强的抑制振动能力。同时板材要具有防潮、不易变形的特点。目前广泛使用的板材以中纤维板、刨花板为主;其次是原木板,如水曲柳、江木、花梨木、桦木、核桃木、枫木及酸枝等。高档次的音箱,可用檀木类的上等木材。选择质地坚硬、纹理细致的杂木,也是制作音箱的极佳木材。

高级原木板一般纤维密度大、硬度高、缩水率小。其木材需要经过蒸发烘干或自然干燥老化1~2年以上才可用来制作音箱。只有这样,才能使音箱不易变形、开裂。使用高级木材制作音箱,成本高,使用窄面的原木板,则需要拼接,这样会增加制作的难度,所以使用原木板材者并不多见。
夹板是机制板的一种大面积平面板块。其板面大,易裁剪,容易加工,适合大、小音箱使用。但由于该板材是用胶粘层压成板块的,故容易受潮脱胶、变形,甚至被虫蛀。
刨花板: 刨花板是将刨下来的木屑,加工成粗细不等的颗粒,用胶粘剂并由机械热压而成的板材。刨花板有单层及多层两种。单层板内部的木屑颗粒分布均匀,硬度较高,表面光滑;多层板内部按木屑颗粒大小分层排列,表面颗粒小、密度大,中间颗粒大、密度小(或按密度的大小分层交叉排列制成)。刨花板由于颗粒较大,压制成的板材较松,强度低,怕潮湿,易破损。其横截面粗糙,难以加工平整,只适合用于制作要求不高的音箱,且为小型的音箱。
纤维板:   中纤板是近年崛起的高科技新产品。它是以树木中的根、枝、茎等为材料,经加工成细纤维,再用填充料粘合剂,由机械热压成各种规格的密度板材(MDF)。纤维板内部材质结构均匀、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、横切面较细、适合精加工的特点,是当今世界发展最快的新型人造板,是制作音箱的最佳材料。
    纤维板分中密度板(600kg/m3)和高密度板(可达90kg/m3以上)。高密度板价格较高,一般少用。而中密度板价格适中,性能优良,是制作中、高档音箱的最佳选择板材。
    ⑵箱体板材开料
    音箱的箱体主要用板材制作,绝大多数为长方形,也有圆桶形或其他特殊形状。根据箱体结构及其要求,还可增加箱内腔间格或加强筋板条等。

     裁料前,按设计尺寸,在预先选好的板块上画上要开裁的线条。如果采用原木板或木皮制作音箱,应注意木质颜色、纹理的顺向,注意对称(每对音箱)选材。如果箱板上面板木纹理为横向纹,那么侧面板纹应与上面板同方向,这样看起来近似于原木纹理,也十分雅观。如果用的是纤维板,其本身并无木纹,箱体则要贴上木皮。裁料以合理、不浪费为原则即可。

    ⑶倒相管孔开设的位置和形状
    开设倒相管孔应按一定程序进行,即先设定扬声器安装孔和倒相管孔在面板上的排列和孔口位置。

倒相管孔的位置
    倒相管孔绝大多数开于前障偏下方,也有开在后板的。
    通常用空喇叭作倒相辐射,用于大型音箱中。由于扬声器口径大、功率大,故很少开设在前板上,否则需提高音箱的高度。
倒相管的形状
    倒相管在圆孔形、长方形、扁形等形状,但绝大多数为圆形。这是因为对于同一倒相孔口位置,圆孔的周长最小,故管中辐射阻尼最小,亦即谐振频率f0处于获得最大的声压之中。
倒相管的大小
    倒相管的大小应按原设计的数值,如果未通过调校,不能随便更改,否则会影响倒相声压的叠加及造成频率的变动。

 ⑷扬声器安装孔的开设
    实际上,对音箱中各扬声器单元在前障板上开设安装孔的位置并没有严格的规定。但低音扬声器单元一般设在前障板的下方,中音频扬声器单元设在其中间,高频扬声器单元设在其上方。当然,在不影响放音音色、减少失真、保持美观的前提下,还可以各出其谋,设计出各自的特点。以下几种设计供参考:

                

    这种排列方式容易获得较平坦的响应。高音扬声器排列在音箱的上部,在正常工作时可防止频率变化引起声源相互干拢。为此,应让高音频扬声器单元辐射角尽量大些,倒相管和低音扬声器的安装位置尽量靠近些,这样声源定梯形比较一致。最理想的当然是同轴配置,但这样又会产生失真。因些,一般对大型音箱,作较远距离聆听时,各单元可适当拉开;对于小型音箱,作近距离聆听时,各单元略可靠近。

                

    扬声器排列在一对音箱两侧成镜像对称形。其优点是高、低音扬声器单元不在同一轴线上,有利于高音单元的平衡扩散,声象定位更加准确。但低音频扬声器单元的相频和辐频特性会出现线性位移。

                

    高音扬声器单元排在2个低音扬声器单元之间,声像定位正好落在2个低音单元的中间,并与高音单元声象位置重合,使声象定位更加准确。由于播放时是同一频率,而2个低音扬声器单元距离较远,发音位置不同,声干拢影响较大,故频率曲线会出现一些差异,相位上有波动,使中频段的指向性变窄。为了减轻这种影响,2个低音扬声器单元,应尽可能靠近些。

                    

超低音谐振频率低、功率大、振幅大,所以其箱体结构比较特殊。扬声器安装位置通常与HI-FI音箱截然不同。为了获得足够低的音响扬声器的安装总是放在音箱的内腔。

                

    这种方式主要是配套特殊结构的箱体,为获得不同频响及其外观而设。由于箱体属于不规则结构,故对减少驻波及失真起到一定的作用。

                

    这种安装方式主要用于大型歌舞厅。舞台大,排位多,声场扩散宽,以此可加强水平指向特性,使听众获得较均匀的声压。卧式音箱因摆设于低位,故不大适宜小厅堂及家庭使用。

    ⑸扬声器孔的开设工艺
    目前在音箱正面放置的扬声器,都是前向内平面安装,开孔时,锯去放置扬声器边框内侧部分则可。应当注意,孔径不能过大或过小。孔径过大,会使固定螺钉的部位小了,紧固螺钉时容易造成塌边;孔径过小,则扬声器不能平稳贴面平放,露出空隙,造成漏气。所以要求裁剪尺寸要准确无误。

    在专业音箱生产厂,有专门工具开裁扬声器安装孔。业余者则应在面板上选好位置,画出要裁去的生产线条,先钻一小孔,将线锯穿过小孔,按画线条锯出一个圆孔,再用弯刨及木锉修正。

    ⑹接线盒孔的开设
常用的接线盒规格如图:

                

    接线盒a 为单声组合,接线盒b为双声组合。小型声音多使用单声组合,中、大型音箱多用双声组合。它能将音箱中不同的扬声器分别配接。其形状有圆形、方形及长方形。要求也不太严格。裁开方法与开设扬声器安装孔方法一样,以刚好套入接线盒为宜,用螺钉固定即可。

    ⑺音箱脚钉安装孔的开设
    脚钉是音箱的一种饰物,但并非每个音箱都要装脚钉,如果需安装脚钉,可有多种选项择。最简单的是,在箱底部4个角的适当位置钉上曲尺形或小圆形的要板,这既经济又实用。但一般都是选择金属制成的专用音箱脚钉,在底板4个角适当位置钻一个深度及大小合适脚钉尺寸、能紧入脚钉螺母的孔口,装上预先涂上粘胶布螺母,用锤打入孔内,这样随时便可拧入脚钉。
 

    ⑻网罩的子母扣孔的开设
    音箱网罩可遮盖整个前障板(或遮盖部分。网罩框架宜薄不宜高,网罩宜造成活动式,以便于随时拆装,这样就要选择子母扣方式,如图所示

要安装好,子母扣是关键。可按以下方法进行:

    (1)在网罩框架4个角或边上量好要打孔的位置,有1mm钻头垂直钻穿框架,在4个角及框边钻安装网罩母子孔眼。

    (2)将框架放在面板上,用钉对准框架上预先钻好的小孔,垂直钉在面板上作一个扩孔记号,待全部钉好后,经检查无误再拔出小钉。

    (3)在面板钉口上,用适当大的钻头钻出子母扣(以仅可紧休入的尺寸为准),然后用同一方法钻框架的子母孔。把子母扣装入时,涂上粘胶用锤紧打入已钻好的孔内即可。

关键字:音箱  制作

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0930/article_12042.html
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