《音箱设计指导书》word版

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1、音箱设计指导书作者　广州白云技师学院　李柏雄　　其实音箱的设计并不难，难的是如何才能具有这方面的知识。这本设计指导书希望能给各位玩家一个交代，当然并不是说任何人都可成为内中高手。请相信，一般来说你的第三对自制音箱才能称得上是你的成功作。1.基本设计这里要谈的主要是箱体的设计。箱体及倒相管的最佳值可根据下述TS参数来计算。Fs：单元的谐振频率Qts：单元谐振频率下的Q值Vas：单元的等价换算容积关于Q值Q值的含义如下：Qms机械系的顺性=wM/RmsQes电气系的顺性=wM/real(A^2/Zes)=

2、wM/(A^2*Res/

3、Zes

4、^2)->wM/(A^2/Res)Qts（Qms+Qes）=1/(1/Qms+1/Qes)=wM/(Rms+A^2/Res)M:振动系质量w:谐振角频率Res:音圈的直流阻抗。从单元侧来看的放大器与分频器的阻抗也加算在内Rms:振动系的机械阻抗A:阻尼系数。以1安培电流流过音圈时，振动系上被施加有多少牛顿的力来表示从上述来看，Q值似乎可以被看成为谐振系的实成分(R)与虚成分(wM或1/wC)的比。虚成分越大，则谐振系所保持的动能就越大；实成分越大，则消耗的动能就越大，

5、故Qts越低，谐振就越早被衰减。因此，所谓易于驱动的喇叭指的就是Qts低的喇叭。关于Qts的特征：Qts将随着Qms与Qes的任一方变小而变小。就是说，只要电气或机械的任一方的制动性好即可。关于Qms：Rms越大，即摩擦越大，Qms就越小，制动性能越好。不过，Rms要是太大，谐振将被抑制，低音则出不来。因此，对于低音喇叭来说，为了有好的低频重放能力，Rms都设计得很小。相反地，对于高音单元来说，制动优先，Rms都很大。高音单元封装液磁为的就是这个。关于Qes：Res变小或A变大，Qes即会变小。即１）

6、．将A做大。为此可加强磁钢磁性，增加音圈的匝数。２）．将Res做小。使用电传导性能优异的线材绕制音圈。使用输出阻抗低的放大器。使用粗的连接线材。不使用分频器。或使用串接陷波滤波器。总结从Q值来看一个好的喇叭单元应该是：磁钢强大。直流阻抗相对的低。有适当的Rms。振动膜轻。谐振频率低。 然而，全部满足上述要求是不可能的，若全部满足了的话，将变成一个具有高频段被极端加强了的f特的喇叭。我们只能要求一个兼顾平衡的最佳值。将来，可用数码滤波器对f特与相位进行补偿，那是另一回事了。　　设计中要注意的是Qts值，

7、此数值因阻尼系数而变化。阻尼系数低，则Qts升高，低域的谐振频率附近将呈上升的F特（频率特性）。阻尼系数亦会因分频器（若是低音喇叭，则起因于电感的内阻及串接电阻Rs）而下降，因此设计时要考虑到这些。换句话说，即先决定分频器和喇叭单元后再进行箱体的设计。　　在分频点以2000Hz以上居多的2waysystem中，Qts的上升不过为10％，500Hz以下的3way系统中箱体的设计将大为不同。至于箱体的尺寸，取不易产生驻波的比率即可。边长的比率以3：4：5最为著名。若内尺寸为30ｘ40ｘ50ｃｍ的话将可得到

8、60升容积的箱体。15ｘ20ｘ25的话将达到75升。当然计算容积时要去除内部加强筋和倒相管，以及喇叭单元所占据的体积。　将障板（安装喇叭单元的平面）进行某种倾斜以减少障板中央面积的做法经常被采用，但在定量上该如何做，还没有一个固定的说法。我做过的箱体中倾斜的就较多。实际上四方体是会产生驻波的，为此要使用吸音材料。但可以不必在意工作在100Hz以下的低音单元所带来的驻波影响。想想看为何？若声波速度为340ｍ/s，那么100Hz的λ/2（1/2波長）是多少？2.ClosedBox：封闭箱推荐新手们先制作密

9、封型的系统。因为其它类型的箱体制作起来相对困难，并且由于是自行设计制作，若没有进行阻抗测定的话使用起来心情肯定不怎么样。后期调校是必要的。倒相箱如此，号筒箱更不用说了。优点：设计自由度广，认真制作的话一般都将OK。不用测定仪。计算简单。制作容易。相位特性优秀。箱体小。缺点：低音量感不如其它类型的音箱。在箱体设计上，将箱体容积视为参数，系统的Q值将随之而变化。当达到1/√2时，F-3dB（频率特性-3ｄB时的频率）最低。封闭箱的场合仅此而已。3.PortedBox：倒相箱　倒相型的设计顺序为：1）挑选与

10、放大器相匹配的喇叭单元。2）设计分频器。3）设计箱体。与放大器相匹配的这种说法，仅针对内阻在10欧以下的胆机玩家。内阻有100欧以上的晶体管放大器（FET,双极型）的场合，分频器的影响占支配地位，可以跳过1）来设计。　 在设计上要注意的是，不要取比计算所求得的最佳容积大的箱体，因为相位特性将会劣化。　常见的倒相管虽然以圆管为多，但只要横截面积相同，什么形状都可。只是，过于扁平的截面形状将使实效截面积减少。考虑到驻波问题，倒相管位置不要过于靠近箱体边缘即可