相信大家都为小口径5寸以下的全频喇叭设计箱体而犯愁,买了一个高素质的
全频喇叭却无法重放低频这是我绝对无法忍受的事情,试想一下买了一个几百元的全频却要配上低音喇叭或低音炮才能重放鼓声这
是一个多么令人尴尬的事情,这样还不如直接上两单元以上的箱体!
我恰好拜读一位老外设计的一个迷宫箱的整个过程,收益颇深,借此给各位骚人分享一下。
先看这个全频喇叭的参数:Tang Band W3-315SC
DIAPHRAGM MTL Doped Alum
SURROUND MTL Santoprene
NOMINAL IMPEDANCE 8 W
DCR IMPEDANCE 6.6 W
SENSITIVITY 1W/1m 85 dB
FREQUENCY RESPONSE 100-20k Hz
FREE AIR RESONANCE 100 Hz
VOICE COIL DIAMETER 20 mm
AIR GAP HEIGHT 6 mm
RATED POWER INPUT 15 W
MAXIMUM POWER INPUT 30 W
FORCE FACTOR, BL 3.30 TM
MAGNET WEIGHT ( 6oz) 103 g
MOVING MASS 1.97 g
FERRO FLUID ENHANCED No
SUSPENSION COMPL. 1152MN-1
EFFEC.PISTON AREA 0.0032M2
Levc 0.2896mH
Zo 34.0001ohm
X-max 0.5 mm
Vas 1.68 Litr.
Qts 0.64
Qms 3.30
Qes 0.80
(这个单元Fs为100,如果不做成迷宫箱则只能听到敲塑料桶)
经过用MathCad进行数据模拟,最终确定折中的共振频率为55Hz,这里是因为得益于高的Qts,(这个跟我们以前听到的不一致,事实上是高Qts更适合做迷宫箱,一般Qts>0.45反而更适合做迷宫)
在这里我有意避开开口为扩张的迷宫箱体(号角和TQWT都是开口扩张的箱体),因为那种箱体设计更为困难。
迷宫箱的管道面积不应小于喇叭的等效震动面积,考虑到箱体需要填充吸音棉衰减开口的声压,作为补偿,设计箱体管道面积设计为单元面积的4倍(管道面积越大低频越强),确定管道面积为3.2CM2*4,即12.4CM2
接着确定出口面积,出口面积为管道面积的0.125,这个值是个经验值,影响到管道的长度(出口面积大则管道长)。
按55Hz的共振频率、Qts、管道面积、BL出口面积代入迷宫箱的设计模型,得出管道长度为0.98米
这里已经得出迷宫箱的基本尺寸,就是这个样子:这个机构很像倒相箱,但是千万别搞糊了,这个设计原理是按1/4波长共振,不折不扣的迷宫箱。
慢着,前面不是算出管道长度为0.98米吗?这里为什么只有80.8?这是因为填充了吸音棉,吸音棉减缓了声音传播速度,相当于管道增长了,系数大概相当于1.4(填充密度1 lb per ft3时,别问我这个值怎么得来,我也不懂,根据填充密度不同,按1.2~1.4计算的),因为管道2/3都填充了吸音棉,相当于管道长度为79.2*1.4*2/3=73.92CM,剩下的26.4CM没有填充吸音棉,这样73.9+26.4=100.3CM,是不是跟上面计算的0.98米很接近了?
锦上添花的事,最后还得说一下陷波器,如果离墙1米内,这个系统在700Hz有一个-4db的坑,所以需要一个3.9欧的电阻和1.0mH的线圈构成陷波器。
实际作品:
最终频响: