历经12年的DIY音箱的研究 - 『音箱之梦论坛』 - 胆艺轩[Tubebbs]论坛集群音响|交易|电子管|胆机|胆机网站|胆机论坛|胆机材料|输出牛|变压器|电源牛|电阻|电容

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发表于 2020-4-29 06:36 | 只看该作者

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这对同学夫妇决定音响的其余部分的唱机，功放等全部使用国货，主要是他们仅满足于基本的档次，确实使用国货是比较明智的，因为自上世纪九十年代中后期以来，国产的功放，激光唱机产品有了飞跃的进步。使用它们不但较进口货有很高的性价比，而且维修也较进口货要方便得多。
在07年的下半年又为一位同事设计了另一套仿惠威牌杜希2.3性装惠威牌D8.8八寸口径高级低音喇叭的自制箱，这位同事在音响上的配置就较同学夫妇要逊色得多，他用的是自制功放，技术方向不对头，忽略了晶体管功放中要求晶体管对管配对的一致性和极力避免晶体管结电容的危害，还有提高瞬态性能的差分电路，搞出的任性功放性能自然无法与同学夫妇购买的天逸AD-86,八达飘韵28相比。
音箱的分频器的设计采用DIY参考书中推荐的两分频声压恒定性，箱体的设计就采用自己推导出来的最有利于消除箱内驻波的边长比为1.3比1的直角平面形状的箱体。

把数学物理学科应用到制箱方法中,将她们的作用发挥到极致

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发表于 2020-5-8 20:22 | 只看该作者

正是07年有几次替同事朋友自制音箱，觉得自己这点微不足道的“雕虫小技”还能被人认可，有种受宠若惊的感觉，认为要是给别人做箱就应当做得更好，不能满足于目前的抄书水平，要比抄书更上一层楼。
为了实现为别人做出更高技术水平音箱的夙愿，于是在07年底又开始琢磨功率分频器中的电路运行规律，当时看到喇叭的阻抗曲线时，误以为只是喇叭的声相位曲线，认定喇叭的交流电阻抗还是处于纯电阻性质，于是顺着这个思路首先考虑低频线路上的低音喇叭的运行情景，假设有股音频交流电信号加在音箱电路的输入端，由于与低频喇叭串联了一个电感线圈，这个线圈会首先“吸住”了功放加过来的交流电压，使得低频喇叭上没有“及时”得到电压，那么也就无从谈起喇叭中会有电流流过，这不是将声音信号人为地滞后了吗？

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发表于 2020-5-17 09:34 | 只看该作者

当时是以两阶传统的高低音喇叭分频线路并联的方式来思考的，同理在高音那一侧由于与高音喇叭串联的电容是将交流电流超前于电压加在了喇叭上，同时与高音喇叭并联的电感也是将电压超前加在了高音喇叭上，那么与低音喇叭上的电压滞后加在低音喇叭上的效应相配合，高低音喇叭上的电流相位差角度就可以人为控制，使得与喇叭原有的声相位角度差叠加成180度，届时只要将功放到音箱的接线，在高低音喇叭线路上互相反接，那么高低音喇叭的声相位差不就消除而一致了吗？
基于以上的思路，再以之前对电容，电阻的并联交流电路的“共轭效应”的掌握，在08年的上半年针对喇叭的这种两阶功率分频电路建立起数学方程，并进行了推导。在08年的中旬终于获得成功

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发表于 2020-5-29 20:48 | 只看该作者

本帖最后由强悍制箱于 2020-5-29 20:53 编辑

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发表于 2020-5-29 21:07 | 只看该作者

在08年的上半年推导出以喇叭阻抗为纯阻抗为前提的两阶三个一致的功率分频器设计计算公式后，在同年中旬又再接再厉又推导出了四阶的同类型功率分频器设计计算公式，当时是基于考虑到四阶分频器的高低频端每端的声相位角分别最大可旋转180度，届时只需要将两端喇叭正向接线也同样可以达到声象位一致。在此就向各位网友展示一下。
由推导式中整理的结果可知，第二阶的旋转角被人为地设定为45度，这样就极大地简化了公式

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发表于 2020-6-6 06:03 | 只看该作者

当时推导四阶功率分频器的设计计算公式是出于考虑头像中四分频音箱的改造需要，这是因为中低音喇叭惠威D6G与中音球顶喇叭DMA-A搭配时，由于两喇叭的性能所限就只能在900周的频率处分频，但是D6G惠威中低音喇叭的声压在频率过了950周后会开始急剧跃升，到1000周时就已升至90分贝以上，因此就需要功率分频器有较高的衰减速度，另外象仿惠威牌杜希2.3音箱中的喇叭搭配，如D8.8与中音球顶喇叭DMA-A搭配时更需要功率分频器具有较高的衰减速度，在当时的情况下自己推导出来的四阶三个一致（分频点频率处喇叭声相位，交流电阻抗，声压）的设计计算公式就能很好地满足以上这两种情况下的使用要求。
当时在08年的下半年里又突发奇想，若是高低频率端的两喇叭各自声相位角旋转的程度已接近45度，那么就不必使用多一个电感或电容零件四阶功率分频器，直接使用较简单的三阶相位角总旋转270度的功率分频器不是就更好吗？出于这个设想，遂又推导起三阶“钢性”的功率分频器设计计算公式起来，但是发现无论如何都无法同时实现“三个一致”，只能做到同时“两个一致，最后也就放弃了，看来功率分频器中还是双数的两阶和四阶形式的功率分频器才具有性能上的优势，单数的一，三阶就性能先天不足。

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发表于 2020-6-21 06:43 | 只看该作者

由于上帖中说到惠威牌的D6G中低音喇叭声压在频率过了950周后会开始急剧跃升，到1000周时就已升至90分贝以上的问题，就需要暂时中断一下音箱DIY研究历史的介绍，转而谈谈目前音箱DIY研究的成果。
从D6G喇叭的灵敏度曲线可以看得出来，当频率过了500周后灵敏度曲线开始出现小的波动，这说明喇叭开始有了轻微的瞬态失真，随着频率的进一步的升高，过了900周之后，灵敏度曲线变得剧烈波动，因此为了对于D6G喇叭的充分和有效的使用，在500周和900周频率间作频率的等比划分就最为恰当，这个等比频率就是670周。
从各种喇叭结构上来看，只有大球顶纯中音喇叭才能胜任在670周最低频率处分频，但是在目前市场上能购得的球顶纯中音喇叭中就只有进口的“八爪鱼”牌的VM527和VM725，它们能在低至600的频率处工作，但价格高达数千元一只，而价格低廉质量又较佳的两款惠威球顶纯中音喇叭DMN-A和DMA-A最低却只能在1000周和900周的频率处工作。
惠威的中低音喇叭D6G具有结构合理的大音圈，适合播放中低音的纤维材料制作的振膜，通常必不可少的全对称磁路，价格还低廉。唯一不足的是其振动系统达21.6克，重量太大导致出现轻微瞬态失真出现的频率过低，但是也使其带来了另一个好处那就是它适合搭配更大口径的超低音喇叭使用。
本楼前面的帖子里曾经介绍过用目前市场上能购得到的喇叭单元组成优质的自制音箱的喇叭搭配是高音使用惠威球顶高音喇叭TN28B,球顶纯中音喇叭用进口的“八爪鱼”牌的VM527，中低音喇叭用惠威D6G，超低音喇叭用魔雷UM1258,特别是魔雷超低音喇叭几乎有着无限的低频下潜力，这还得得益于其具有130毫米直径的超大尺寸音圈，这个四分频的组合具有优良的性能，那象论坛上其他发烧友那样要用上百万元去购置成品音箱，是我目前心仪的打造目标，本人打算在头像中的全惠威喇叭的四分频音箱彻底寿终后就换装这个混合中外喇叭的四分频音箱。

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发表于 2020-6-29 05:58 | 只看该作者

首先补充上帖内容，就是惠威D6G中低音喇叭在500周~900周的频段内的瞬态失真是属于“轻微”性，在900周以上的频段内是属于“较重”性。
用于与惠威D6G中低音喇叭搭配使用的八爪鱼球顶纯中音喇叭，在四分频音箱的全音域的模拟计算中将会全程使用它的交流电阻抗及阻抗相位角等参数，因此有必要对它们作全面的和详细的计算，计算的方法就是本楼前面的帖子里介绍过的“两段法”，即以其低频谐振频率为界划分频率段，低频段使用较简单的“导纳法”，高频段使用较复杂的“半电感”法。
“两段”法是比较适合目前绝大多数厂家有限给出喇叭参数的现实状况，在这些情况里，厂家不但少给了音箱精确设计所需的喇叭交流电阻抗相位角参数，还少给了推导出喇叭交流电阻抗相位角参数所需要的喇叭磁力系数，振动系统重量等，因此探讨出适应这种情况下的推导方法就极具现实意义，对于一些同样也没有给出重要参数的球顶高音喇叭的交流电阻抗相位角参数的求取适用，使之能更好地发挥出它们的高性能，做到其高价物有所值。
目前许多厂家使用的所谓设计音箱的软件中只是考虑了喇叭的声压，交流电阻抗两个因素，而完全忽视喇叭的交流电阻抗相位角及其导致的两喇叭声音叠加时的相位角的一致，那么这种设计就是有欠缺的，可惜的是某些商家还没有意识到，甚至把这样的设计计算软件当成了绝对的真理

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发表于 4 天前 06:32 | 只看该作者

对于八爪鱼的球顶中音喇叭VM527的交流电阻抗相位角的解算过程用“两段法”，首先从低频谐振频率以下频率段里使用“导纳法”开始。
由于厂家未给出喇叭振动系统质量，但可以通过厂家已给出的谐振频率和等效体积求出。
再根据电动式喇叭的交流电阻抗在频率极低时与喇叭的力电转换关系不大的规律，首先在阻抗平稳开始的频段里较低开始选个频率，计算出一个初步的音圈电感量，再在阻抗曲线随频率降低时的拐点频率处取一个阻抗值，与谐振频率处建立二元方程组，求解出喇叭初步的力电转换系数BL和振膜力阻系数R，然后再用BL和R这两个参数代入阻抗平稳开始的频段里较低开始选个频率，用完整的“导纳法”计算出一个音圈电感量，重复迭代计算就能得到精度很高的力电转换系数BL和振膜力阻系数R及音圈电感量最后看一下“导纳法”计算出来的喇叭在谐振频率以下频段里的阻抗
频率实测阻抗导纳计算相位半电感计算相位灵敏度
100Hz    6Ω 14.35°                      70dB
110Hz    6Ω 15.81°                      70dB
120Hz    6Ω 17.27°                      70dB
130Hz    6Ω 18.73°                      70dB
140Hz    6Ω    20.2°                      70dB
150Hz    6Ω 21.68°                      70dB
160Hz    6Ω 23.16°                      70dB
170Hz    6Ω 24.64°                   70.65dB
180Hz 6.055Ω 26.12°                   71.67dB
190Hz 6.055Ω 27.61°                      72dB
200Hz 6.055Ω    29.1°                      73dB
225Hz 6.389Ω 32.82°                      74dB
250Hz 6.389Ω    36.5°                      76dB
275Hz 6.944Ω 40.09°                   78.6dB
300Hz    7.5Ω 43.53°                      81dB
325Hz 8.056Ω    46.7°                   82.5dB
350Hz 9.167Ω 49.43°                      84dB
375Hz 9.444Ω 51.46°                   85.3dB
400Hz 11.67Ω 52.32°                   86.1dB
425Hz 13.89Ω 51.14°                   86.5dB
450Hz 19.44Ω 46.13°                   87.1dB
475Hz    30Ω 33.52°                      88dB
500Hz 42.78Ω 8.845°                   88.6dB
注明：喇叭的谐振频率为508周

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