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发表于 2017-4-28 18:20 | 显示全部楼层
本帖最后由 linsong007 于 2017-4-30 01:04 编辑

自打BOSE出了“水管炮”,发现好多人喜欢尝试制做,但也发现被其所谓的原理忽悠的不轻。所以就其原理及设计方法在此说说看法和方法。

水管炮的结构大家都知道,就是两端开口的管道内部某处安置一个驱动单元。它的本质就是一个驱动器带动两个谐振体。

这个结构我们可以把它描述成两种等效形式:
1.等效于两个1/4波长的传输线式音箱,外加一个全波长的共振管。这个共振管与其中一个1/4波长传输线的谐振频率相近,所以会合成一个“Q值较低的矮胖峰”。
2.等效于一个双腔开孔的带通倒相式音箱,只是其中一个腔体的Q值略低一些。

明白了这个道理后,接下来就很简单了。

打开LSPCAD新建一个音箱,选带通式音箱类型-3,选定你的喇叭参数。先用“表格优化”,再视情况把“前音室”的共振频率调整一下,让“一米间距半开放SPL”变得符合你的要求。看到图了吗?在那个“带通式音箱类型-3”窗口内,除了两个“共振频率”外其它全都无视(分别是47.1hz、146hz)。
guanpao.jpg
好了,就拿这两个共振频率为基础,算出各自的1/4波长。图中的47.1hz和146hz分别对应1.8米和0.58米,二者之和就是管炮的总长,一端0.58米处就是安装低音喇叭的位置。

可能有人会问,0.58米并不是总长的1/4呀,确定没弄错? ——没错!总长2.38米的谐振频率为143hz(双端开管),0.58米的谐振频率为147hz(1/4波长单端开管),这两个频率差值反映出对驱动器Q值的要求。Q值越低差值越小,Q值越高差值越大。此例举的驱动器Q值为0.25,fs=85hz,若使用Q值为0.52,fs=85hz,总长会就变成1.38米+0.72米,那差值会更大(分别为161hz与117hz)。别在乎这个差值,它是由驱动器Q值决定的。BOSE管炮的驱动器位置在总长的1/4处则,这只说明其驱动器的Q值挺小(估计就是0.2几)。用Q值小的驱动器是没错的,但Q值稍高些的就不能照搬“1/4”处了。

但愿这个帖子能终结关于管炮长度设计的问题,不要被广告式的宣传所迷惑。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------
4楼又另做了些补充。

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我看不懂,但是觉得很厉害!支持楼主!

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我也看得不是太懂,精神上支持楼主!

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 楼主| 发表于 2017-4-30 00:55 | 显示全部楼层
本帖最后由 linsong007 于 2017-4-30 01:12 编辑

好吧,既然都看不懂就说明我没写好。在简单些试试。

下图是一个“水管炮”和一个带通式低音音箱(Type-3)的基本结构。它们在声学上是等效的,所以可以用音箱的设计软件(LSPCAD)来设计“水管炮”。
管炮.jpg

当然,你要有使用的喇叭单元的一些基本参数。在LSPCAD里新建一个音箱,选“带通式 3”,载入单元参数文件后开始做些调整(一般先“表格优化”然后修整修整)。见下图(图例中单元型号为JBL 2118H  Qts0.35 Fs85Hz)
guanpao2.jpg
然后根据这两个红圈里的“共振频率”算出1/4波长

共振频率:54Hz      133.8Hz
对应波长:6.3m      2.54m
1/4波长 :1.57m    0.635m

好了,这个水管炮的尺寸就是1.57米加上0.635米(总长2.21米)。

注意,对低音喇叭的参数要求,Qts要低一些好(建议0.2~0.4,越低带宽越宽,越高带宽越窄);Fs 视口径大小,10寸以上可考虑用30~60Hz的,10寸以下60~90hz。
Fs不要太低,因为这种类型的音箱重放频率可低至Fs的0.6倍左右,在过低的频率下若口径不够大,是容易“打底”过载的。

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明白楼主意思

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不如直接做带通式低音音箱,这样也不用控制器了

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 楼主| 发表于 2017-5-3 20:27 | 显示全部楼层
gxcrt111 发表于 2017-5-2 15:23
不如直接做带通式低音音箱,这样也不用控制器了

可是管炮结构简单、效率高。场地够大还是不错的选择。

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发表于 2017-5-5 16:46 来自手机端 | 显示全部楼层
楼主这是什么软件,看着挺好,给我发一个吧

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 楼主| 发表于 2017-5-6 00:03 | 显示全部楼层
求炮友 发表于 2017-5-5 16:46
楼主这是什么软件,看着挺好,给我发一个吧

LspCAD 5 咱们坛子里有介绍,去看看。
http://bbs.hifidiy.net/forum.php?mod=viewthread&tid=74045

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linsong007 发表于 2017-5-6 00:03
LspCAD 5 咱们坛子里有介绍,去看看。
http://bbs.hifidiy.net/forum.php?mod=viewthread&tid=74045

好的,谢谢

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楼主可加你qq向你请教一些问题

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nihuihong 发表于 2017-5-25 22:21
楼主可加你qq向你请教一些问题

不常用qq。发消息吧。

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水管炮有技术性做的好的话效果不错的

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谁知做对我头像这种箱子需要多少钱?23X42X37CM

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发表于 2017-5-26 19:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 ILXTF 于 2017-5-26 19:17 编辑

对带通类并没有什么研究过,那炮也没有关注过,入道较迟,。不敢断定说楼主的技术和知识经验是论坛最强的,但是方法考究相当的严谨和科学化。    而且最难得的是无私奉献地  愿意开源分享自己的技术知识和经验,这点是最为可贵的精神。   虽然现在还没有兴趣做这种音箱,但是想问个问题,倒相音箱的实际调试中可以发现,LSPCAD模拟出的倒相管长度是等效长度,并不是实际长度。请问LSPCAD模拟出的带通式音箱的管长,是等效长度还是实际长度?用模拟非线性损耗之后的结果对比实测的差异可以大概估计,请问楼主能否说说?

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 楼主| 发表于 2017-5-27 02:56 | 显示全部楼层
ILXTF 发表于 2017-5-26 19:12
对带通类并没有什么研究过,那炮也没有关注过,入道较迟,。不敢断定说楼主的技术和知识经验是论坛最强的, ...


谢谢您的支持与鼓励!
个人感觉,用LSPCAD模拟出的倒相管长度应该是实际长度,这在大容积箱体上的还是比较准的,但在小箱体(一般就几升)上就不太准了,只能做个参考,然后根据LSPCAD给出的阻抗曲线去调整。
可以把倒相式箱体看作是一个电容和电感的串联体,电容就是箱体容积,电感就是倒相管,“模拟非线性损耗”就相当于这个电感的内阻(直流电阻)。倒相孔越细,阻力就越大,“模拟非线性损耗”就越显著,但这不会改变这个串联体的谐振频率,只会影响共振的强度(箱体Q值变低 效率下降)。
可以用“模拟非线性损耗”选项的变化程度来判断倒相孔口径是否够大。变化明显就说明倒相孔口径太小了。

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gxcrt111 发表于 2017-5-2 15:23
不如直接做带通式低音音箱,这样也不用控制器了

lz说不是声学上是等效?

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疑惑,这类,不会一边正相一边反相吗

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 楼主| 发表于 2017-6-3 23:20 | 显示全部楼层
xianduzi 发表于 2017-6-3 22:58
疑惑,这类,不会一边正相一边反相吗

怎么会?管道会改变相位的。
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