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如何調(diào)試倒箱式音箱
發(fā)布日期:2021-3-17   點(diǎn)擊次數(shù):


倒箱式音箱也稱倒相式開(kāi)孔箱,低頻放射式音箱,是系在音箱面板上開(kāi)有倒相孔(槽)的一類(lèi)音箱。由于開(kāi)有孔,箱內(nèi)的聲音便可以輻射到外面來(lái)。
倒相式音箱又稱低頻放射式音箱,也是多媒體音箱中最常用的箱體設(shè)計(jì)。它和密閉式音箱不同之處在于,音箱的前面設(shè)計(jì)了筒形的倒相孔,以使箱體內(nèi)外的空氣流通,它有比密閉箱更高的功率承受能力和更低的失真,量感足、靈敏度高,既適用于一般家庭,也可用于大廳或?qū)I(yè)場(chǎng)所。


倒箱式音箱系統(tǒng)包括三個(gè)子系統(tǒng):

(1)單元和箱體;

(2)倒箱管與箱體;

(3)分頻網(wǎng)絡(luò)。



由公式計(jì)算的箱體,倒箱管參數(shù)和分頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)與實(shí)際的最佳狀態(tài)之間尚存在很大的差距。這差距大都在音箱制作完成后通過(guò)調(diào)試的手段來(lái)消除。


調(diào)試的原則:

(1)就是將倒相式音箱的諧振頻率(fo)調(diào)整到最合適的頻率點(diǎn),使音箱的低頻響應(yīng)平坦;

(2)調(diào)整音箱的系統(tǒng)品質(zhì)因數(shù)(Qo) 使音箱的低音深沉,聽(tīng)起來(lái)既不干澀,又不混濁;

(3)調(diào)整分頻網(wǎng)絡(luò)的分頻點(diǎn)和相位特性,使音箱各頻段的聲壓均勻,頻率響應(yīng)曲線平坦。


一、以上(1)(2)兩項(xiàng)由調(diào)整箱體,倒箱管來(lái)解決。


(一)箱體的調(diào)整:

箱體的大小是否合適可以從頻響特性曲線,阻抗特性曲線上加以確定。

(a)箱體過(guò)大:

諧振頻率很低,從頻響特性曲線上看曲線低頻段的起始頻率很低,且曲線在低頻段上升十分緩慢。低音聽(tīng)起來(lái)顯得有氣無(wú)力。(見(jiàn)下圖):


ScanSpeak 8545, 箱體=100L時(shí)低頻段的響應(yīng)曲線:fo=7.7Hz


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縮小箱體容積至18L,縮短倒箱管長(zhǎng)度后的曲線,(基本平直)如下:fo=39.6Hz


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(b)箱體過(guò)。褐C振頻率過(guò)高,這時(shí)頻響特性曲線低頻起始頻率升高,且在低頻端會(huì)出現(xiàn)一個(gè)尖峰,聽(tīng)起來(lái)低音顯得不夠豐滿(見(jiàn)下圖):


ScanSpeak 8545, 箱體=10L時(shí)低頻段的響應(yīng)曲線:fo=63.7Hz


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增大箱體至18L時(shí)的曲線,如下:fo=47.5Hz


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低頻端還有點(diǎn)上翹,倒箱管長(zhǎng)度由10cm增加至16cm后。如下圖所示,低端頻響曲線基本平直: fo=39.6Hz。


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為了便于調(diào)整,箱體稍比設(shè)計(jì)值略大,容積過(guò)大時(shí)可以放置木塊以減小容積。


(二)倒箱管的調(diào)整:


典型的倒箱式音箱阻抗特性曲線在低頻端是一個(gè)雙駝峰。這兩個(gè)阻抗峰的峰值大小應(yīng)基本相等且不過(guò)于尖銳。

(a)雙駝峰中的高頻峰值大于低頻峰值。應(yīng)增大倒箱管口徑或減小長(zhǎng)度。不少人偏愛(ài)把箱體做得較大,認(rèn)為箱體大低音足。這樣高頻峰值大于低頻峰值的情況更易發(fā)生。從表面上看低頻潛得很低,但聽(tīng)起來(lái)乃會(huì)覺(jué)得低音不足,顯得十分松軟,缺乏力度。


箱體=100L,倒箱管長(zhǎng)=25cm時(shí)阻抗曲線如下圖:高頻峰大于低頻峰。


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縮小箱體容積至28L,縮短倒箱管長(zhǎng)度至18cm,雙駝峰大小,高低基本相同(見(jiàn)下圖)


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(b) 雙駝峰中的高頻峰值小于低頻峰值。這時(shí)低頻端不自然地得到提升,使音箱的瞬態(tài)響應(yīng)變差,應(yīng)縮小倒箱管口徑或增加倒箱管長(zhǎng)度。


箱體容積=19L,倒箱管長(zhǎng)度=10cm,口徑=6.5cm,fo=57.8Hz。


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箱體從19L增大至26L,倒箱管從10cm增長(zhǎng)至16cm,口徑6.5cm減小至4cm的曲線:


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以上是演示,并非真實(shí)的調(diào)試,僅供參考。


下面是ScanSpeak-8545箱體,容積=19L,倒箱管長(zhǎng)度=16cm,口徑=4cm時(shí),頻響曲線低端及阻抗特性曲線低端的模擬結(jié)果圖。fo=31.4Hz


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(c) 雙駝峰過(guò)于尖銳,說(shuō)明箱體的Q值太高。應(yīng)調(diào)整箱體結(jié)構(gòu),增加吸聲材料數(shù)量,及換用吸聲系數(shù)大的吸聲材料。反之亦反。


二、音箱的頻響特性直接影響音箱的音質(zhì)


影響音箱頻響特性的因素很多,單元本身的頻響特性,分頻器的分頻頻率和相位特性,單元在箱體表面的分布位置和箱體的結(jié)構(gòu)和制作質(zhì)量等都會(huì)影響整個(gè)音箱的頻響特性。所以上面(3)是調(diào)整的重中之重。


(一)減小箱體制作不合理引起的頻響曲線高低起伏

(a)為了盡量減輕箱體表面反射的聲波對(duì)音箱頻響特性曲線的影響,可以將箱體面板與邊框之間的棱角進(jìn)行倒角或做成圓角,也可以在音箱的箱體正面鋪設(shè)一些吸聲材料,或盡量減小音箱箱體正面的寬度。

(b)箱體容積及其長(zhǎng),寬,高尺寸比不合理也會(huì)影響音箱的頻響特性,但這種影響主要表現(xiàn)在300Hz以下的低頻段,而對(duì)音箱的中,高頻頻響特性影響不大,箱體大小的影響主要表現(xiàn)在諧振頻率附近頻響曲線的平直程度和低頻起始頻率的衰減斜率。長(zhǎng),寬,高不要取整數(shù)倍比例,箱體大可以在箱內(nèi)放入木塊減小容積。箱體小可以增加吸音材料或換用吸聲系數(shù)高的材料,但這種調(diào)整方法,范圍十分有限,尤其是倒箱式音箱。

(c)低音單元的安裝位置盡量避開(kāi)音箱面板的幾何中心。各單元錐盆發(fā)音的參考點(diǎn)在面板上位置要對(duì)齊,(面板可以做成斜面或階梯狀)。否則,要計(jì)算出它們的聲相位差以便計(jì)算分頻器或調(diào)整分頻器時(shí)使用。計(jì)算方法,先測(cè)出高低音單元發(fā)音的參考點(diǎn)(高音在2/3球頂高度,低音在1/3錐盆高度)之差W,一般平面排列時(shí)8吋W約13mm,6.5吋W約9mm。求出分頻點(diǎn)的波長(zhǎng):B=C/F(mm) (C=344,F=分頻頻率), 則相位差為360°x W/B。例:使用球頂高音+6.5吋低音,分頻點(diǎn)F取4800Hz, 則B=344/4800=72mm 相位差=360X9/72=45°


(二)分頻器的調(diào)整

(a)調(diào)整高低音單元+,-極性。

分頻網(wǎng)絡(luò)中均使用數(shù)量不等的電感線圈和電容器,這些電抗原件必然會(huì)使電信號(hào)通過(guò)時(shí)產(chǎn)生不同程度的相位移,使高低音單元輻射出的聲波在它們的分頻點(diǎn)附近出現(xiàn)相位差。某些頻率點(diǎn)還將出現(xiàn)疊加或抵銷(xiāo)現(xiàn)象,從而在音響的頻響特性曲線上出現(xiàn)峰谷點(diǎn)。為了補(bǔ)償分頻網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的相位移,有時(shí)需把單元的正負(fù)極反接,但由于電感,電容有較大的離散性,所以連接方法也不能一慨而論,既有時(shí)我們無(wú)法確定哪個(gè)單元的極性需要反接。有時(shí)相同的分頻器裝在不同形狀的音箱中往往有截然不同的接法,因此,單元的極性是否反接常常只能在調(diào)整音箱頻響特性的過(guò)程中才能最后確定。


(b)改變分頻網(wǎng)絡(luò)的階數(shù)或分頻點(diǎn)

當(dāng)分頻點(diǎn)附近出現(xiàn)一個(gè)凸峰或凹谷時(shí),我們可以改變某個(gè)單元分頻器的階數(shù),使該單元在分頻點(diǎn)以外聲壓的衰減程度發(fā)生變化,另外還可以改變某單元的分頻頻率,使該單元在原分頻點(diǎn)處的輻射聲壓發(fā)生變化,就有可能消除峰谷點(diǎn)。


(c)頻響特性曲線上其他位置的峰谷調(diào)整

我們可以利用LC的諧振特性來(lái)補(bǔ)償。當(dāng)LC串聯(lián)時(shí),在諧振頻率f處阻抗最小。當(dāng)LC并聯(lián)時(shí),在諧振頻率f處阻抗最大。只要知道頻響特性曲線上峰谷的確切位置fo,使LC諧振頻率f=fo,那么就可以把串聯(lián)的LC再串聯(lián)一個(gè)電阻去并聯(lián)在喇叭兩端起分流作用,減小流入喇叭的音頻電流,從而使fo點(diǎn)的峰拉下來(lái),串聯(lián)的電阻可以調(diào)整峰的高低程度。同樣,并聯(lián)的LC再并連一個(gè)電阻去串聯(lián)在喇叭回路中起分壓作用也可以把峰拉平。有時(shí)一個(gè)分頻器中還有好幾個(gè)這樣的吸收電路。其他還有漸斜式,凹陷式,阻抗補(bǔ)償?shù),原理是一樣的?

以上的調(diào)整往往需要儀器和設(shè)備的幫助,單憑耳朵是不行的。模擬以上的調(diào)整工作,工作量大,圖片多,若有條件慢慢來(lái)。另外還涉及聲相位,電相位的問(wèn)題,當(dāng)然,最后還得耳朵收貨,人的因數(shù)第一嘛!就是曲線的形狀也得根據(jù)人的要求來(lái)調(diào),儀器只是幫助我們更直觀地看到曲線變化的情況,什么樣的曲線出什么聲音,還得人來(lái)判斷。

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