重新设计制作一款双辐射器低音炮，直播中。

degame

      人步入中年，平生就喜好折腾，想着再不折腾就老了的想法，打算从头重新设计制作一款低音炮。
之前也折腾了好久的被动辐射式音箱，从论坛里学到很多东西，也积累了大量的理论和经验，下面就是让这些理论和经验发挥作用的时候了。
这次制作由于是从头设计制作，而且还要上班，可能历时比较长，慢慢更新，以不烂尾为目标吧。
设计制作过程中会用到一些软件和工具，可能比较啰嗦，新手就看看热闹老手看完了顺便给我提点意见就感谢了。
设计目标：
1、小体积，争取以更小的体积获得尽量低的下潜。
2、外观要美观，至少要对得起花掉的精力和心血。
3、低音要好听耐听。
关于声音的好听耐听，第一个想到的就是被动辐射式音箱了，自从听了这种音箱的低音后对倒相箱再也无爱了，辐射器音箱的低音真的太迷人了，
解析力极佳，能将低音中微妙的音符变化演绎得清清楚楚，不像倒相箱那样低音糊成一团的感觉。
设计的第一步，就是要确定喇叭，确定喇叭的参数，再确定箱体容积。
手头还有一款喇叭，YAMAHA6.5寸的低音炮喇叭，由于想要好的效果又要求小体积，6.5寸是个不错的选择，而且这款喇叭的参数很好，算是极品炮喇叭了。

喇叭参数：

关于喇叭参数的测量，也走了很多弯路，刚开始用的是附加质量法，后来发现不靠谱，首先贴的质量块就是一件很麻烦的事，
贴不好就测不准，贴得太好拿下来的时候会把喇叭纸盆也弄烂，而且用不同的质量居然能测到不同的结果，都不懂到底该相信哪个。
后来学会了密闭箱法，用密闭箱法测就靠谱多了，不用担心粘不稳，最重要的是不用担心弄烂喇叭盆，而且测出的参数很准确。
还有计算喇叭参数的时候使用的直流电阻值也要求尽量精确，用万用表测，先短接表笔，测一下表笔的直流电阻为多少，再测喇叭
的直流电阻，测得的数值要减去表笔的阻值，用来连接的喇叭线如果不好也会有直流电阻，尽量换掉，否则也要减去这个阻值。
我曾经在这里也走了一些弯路，没有减去表笔的直流电阻，我的表笔电阻居然有0.4欧，别小看这点阻值，不减去的话计算得出得Q值高达0.56
减去0.4欧后计算得出Q值为0.48，相差很大，如果拿这个错误的参数去设计音箱，会得出一个错误的体积，居然大到25升，很多人可能也和我一样犯了这个错误。
所以在软件校准阻抗的时候也一定要仔细，尽量把阻抗校准好。
那么得到准确的参数后就该模拟了：

尽量把曲线调平，可看到在20升的容积下低频下潜可到38Hz，觉得箱体还是大了，而且要让6.5寸喇叭发出38Hz似乎有点勉强。
怎么办？
还有一招，调喇叭参数！
经实测，在喇叭后面贴一块磁铁可有效降低Q值，Q值降低了，所需求的箱体容积也降低了，至于如何贴磁铁，大家可看我的另外一贴，专门测试喇叭加磁调Q值的帖子。

如图，加了两块磁铁的喇叭，最后我只加了一块Q值即可达到要求。

这个参数是加了一块磁铁后的喇叭参数，可看到Q值降到0.44，然后再次模拟箱体：

尽量把曲线调平，可看到所需求箱体容积降低到17升，低频下潜变成41.8Hz，上升了一些，还在可接受的范围。
本来还想在贴块磁铁再降低点Q值，但后来发现能降低的Q值有限，而且低频下潜上升的厉害，最终还是决定贴一块就好了。
最后，最终的箱体参数就是这样了：
17升容积、下潜41.8Hz、YAMAHA6.5寸低音炮喇叭加一块磁铁。
待续……

degame

下面解决辐射器的问题，根据经验，辐射器边越软越好，但目前网上的成品辐射器边都太硬了，其外表也与我所设计的箱体不合，不美观。
事实上在设计箱体前我就已经完成了辐射器的制作，因为只有确定了辐射器参数才好设计箱体。
关于辐射器，我都是自己制作的，网上买来各种喇叭的橡皮边，不断测试直到获得满意的结果。
导致我现在有一大堆喇叭橡皮边，都是测试过不符合要求或是暂时用不上的：

大的小的软的硬的，都有。
关于辐射器的参数，其实最重要的是辐射器的Vap值，也就是等效容积，数值越大说明边越软，能设计出来的音箱低频下潜也就越深，
所以尽量选用软的辐射器。
经过测试，辐射器的冲程也是个重要的参数，冲程太小则其能承受的功率就越小。
还有一点，软的辐射器承受功率也会越小，所以辐射器也不能太软。
这个就是自制的辐射器：

使用了很光亮的有镜面效果的亚克力板，4mm厚，很漂亮，等箱体做好后装上更漂亮。
胶水还没干，所以用8颗螺钉夹紧固定好，
这个辐射器经实测，Vap值为35L，稍微硬了点，但8寸的橡皮边太难买，找遍全网都找不到宽边的，只能用这个代替，最大冲程只有9mm，
如果只用一个辐射器，软件模拟到21W就开始失真，应该是超过冲程了，所以设计用两个辐射器，最大不失真可承受功率61W。对于6.5寸喇叭来说够用了！
我之前用过一个45LVap的辐射器模拟过，最大不失真功率为51W，可见辐射器过软也不是好事。
那么关于辐射器的Vap值怎么测试我以前发过一篇帖子，感兴趣的朋友可以查看一下我以前的帖子。
还有辐射器的配重问题，4mm厚的亚克力板重75.4g左右，加上橡皮边的半边8g，加起来就有83g了，与模拟出来的配重85.6g差不多了，到调试的时候可能需要贴一小片塑料片就好。
所以对辐射器参数能精确控制是最好的，才能达到自己预期的效果。


该图显示的是辐射器冲程与功率的关系，可看到该辐射器两个在61W功率下各种曲线开始畸变，最直接的变化就是-3db点的上升，在模拟的时候勾选上模拟非线性即可看到该结果。
所以箱体设计为双辐射器，可承受不失真功率就是61W了，不过如果喇叭能承受，还可再增加功率，只不过辐射器开始打底，-3db点开始上升。

degame

下面进入箱体设计环节。
关于箱体设计，我使用UG这个软件，UG是一款制造业用的3D制图软件，很好用，我也是掌握了皮毛而已。

先大概画个样子，确定外形是否符合要求，然后计算内容积。
计算内容积时要减去内部的各种支撑条还有喇叭磁体所占的体积，由于辐射器是平板的，所开的孔体积也很可观，那么在计算时也要加上这部分的体积。
为此特意做了个表格：

尽量精确控制，最终确定内容积有17.13升。
前面板用25mm厚的密度板，其它边用18mm的板，内部再用上共15根支撑条，够结实了！
最终效果：

表面光亮效果打算用亚克力板，包住左右边和上边。虽然成本上升不少，但这光亮的效果看起来就是赏心悦目啊。
这个辐射器与箱体浑然一体，很漂亮，所以我一开始就没打算用现成的喇叭纸盆做辐射器，，想象一下两边有两个像喇叭一样的东西，确实比较丑。
好了，今天设计就到这，打算明天就把图纸给商家开板，板子回来还要自己组装，又有得折腾了……

bibiliu

厉害，动手能力和技术的完美结合

扬帆远航

哪天也像你学学粘个喇叭试试

degame

扬帆远航 发表于 2018-11-18 08:57
哪天也像你学学粘个喇叭试试

呵呵，很简单的，主要是市面上的辐射器太多，都是为自己的喇叭专门设计的，用在别的喇叭上不是Vap值不合就是别的参数不对，还不如自己做。

degame

事实上之前一直想不明白的问题，就是不管模拟结果还是实测结果都显示辐射器边是越软越好，越软做出来的音箱低频下潜和性能越强，但为什么市面上的辐射基本上都是奇硬无比的？
现在明白了。
辐射器软硬程度不光对下潜有影响，还对承受功率有影响。
主要是通过辐射器的最大冲程表现出来，之前一直忽略的东西。
拿我现在做的这个音箱来说，假设我用了一个拥有80L等效容积的辐射器，最大冲程10mm，那么根据模拟结果来看，在17升容积下，音箱调谐在45.5Hz处可获得最平坦曲线，
此时音箱下潜-3db点为43.99Hz，表面上看性能不错，那么我们在ABR单元界面勾选模拟非线性，并不断加大功率看看结果如何：


可看到调到28W后-3db点开始上升，说明辐射器达到最大冲程，开始出现非线性失真，也就是说这个辐射器成承受的最大不失真功率就是28W了，是不是太小？

然后我们再模拟换上一个35升Vap值的辐射器，最大冲程也是10mm，震动面积不变。
把曲线调平调好后调谐频率为49Hz，-3db点升到47.28，从这点也能看到越硬的辐射器对低音下潜越不利。
下面开始加大功率，看看达到多大功率辐射器开始非线性。

可看到加大到功率到37W后-3db点开始上升，比上面的软辐射器能多承受10W的功率，但代价就是牺牲了一部分下潜能力。

至此，困惑我多年的问题终于有答案了，辐射器越软音箱性能越好没错，但其软的程度收到承受功率的限制，市面上的辐射器厂箱，大多在这方面做了平衡和妥协，使音箱牺牲一部分的下潜能力来获得更大的功率承受能力。

degame

在此不得不佩服LSPcad这个软件的作者，人家在多年前就已经掌握的技术，并且还做成了软件出来给我们学习，关键是我们还学不好……

kejie

好马还需好鞍，不知楼主所用炮放如何？

degame

kejie 发表于 2018-11-18 10:44
好马还需好鞍，不知楼主所用炮放如何？

炮放到不用担心，普通一个lm3886就能推得惊天动地，主要得益于良好的箱体设计。
当然该炮再怎么说也只是6.5寸炮而已，功率方面没那么大，该喇叭的功率也就50-100W，但普通家用已经惊天动地了，只有你不是把它拿到别墅级别的房子去开趴，在普通客厅听听歌看看电影是绝对够用了。
这也是设计的初衷：小体积、高质量、高保真的低频重放效果。

degame

今早花了点时间把箱体再做了些小修改并核对好尺寸，发给厂家开板了，光开板而已果然便宜了很多，加上运费都不到200块。
接下来就是等板子到了再组装了。

但是亚克力板部分还没发给亚克力厂家加工，找不到支持UG图纸的厂家，一定要我发CAD图纸，郁闷中，UG是可以导出CAD图纸，可我导出时一直有问题，里面的标注总是丢失，不懂怎么回事。
不管了，先把另一块辐射器也弄好先：

准备好边和亚克力盆，还有胶水，这里胶水我用的是喇叭专用中心黑胶，这种胶水强度真的很大，粘好后想要强行撕下来边肯定会被撕烂，所以一定要小心。

边的中心加块圆垫片，以保证边成型为比较完美的圆形，然后涂胶水，均匀涂在边与盆的结合处，用别的工具抹匀，要掌握好胶水的用量，免得漏胶过多，后期处理起来就比较麻烦。

小心的把盆贴上，仔细调整好位置，趁着胶水还没干赶紧调好。

等半小时后把辐射器反转过来，上夹子，等上24小时胶水即可达到最硬状态，这时候想撕下来就难了，强行撕下来边肯定会被撕烂。

blackelegy

牛人           

control_138

低频糊成一团跟倒相箱形式并无关系，HI-END的音箱设计都是倒相形式的，那怕稍微普通高档点的导向式音箱照样有细节，低频模糊跟单元的素质和电路设计有很大关系

control_138

这几年一路玩过来都是瞎玩，比较出名的骄阳EQ12（被动辅助式）SVS pb16都玩过，还接触过其他所谓的高端单元，最后都给出掉了，听音乐都不行，av方面小面积勉强能及格，唯有一款威力低音炮听歌素质还算可以

degame

control_138 发表于 2018-11-18 14:51
这几年一路玩过来都是瞎玩，比较出名的骄阳EQ12（被动辅助式）SVS pb16都玩过，还接触过其他所谓的高端单元 ...

额，土豪级别玩家啊，骄阳炮是出了名的土豪炮，一个都是5\6千以上的，特别是你说的那个EQ12，高达1W2的价格不是普通人能接受的。对于这种级别的我只能仰望而已了。
我自制的这个才不过区区几百块啊，试问有几个几百块的低音炮低音不糊掉……？
这也是我们DIY的乐趣所在，以区区几百块的成本DIY出几千上万的效果，成就感爆棚啊。

157435625@qq.co

真是技术控加动手强人

degame

之前笨蛋了，把亚克力板的保护膜撕下来再贴橡皮边，这样不对，应该留着保护膜，应该用美工刀把与橡皮边粘贴的地方切掉，等胶水干了再把保护膜撕下来，整个盆面就干净得很！

这个辐射器就做得很干净，正在测冲程及Vap值。
图中是百分表，在盆面加上质量块就可以测出盆面的位移，进而用公式可算出其Vap值，具体方法请看我以前的帖子。

15920651831

厉害了，我的哥  学到了很多东西

degame

悲剧啊，音箱板子今天才从厂家发货出来，问了老板，说是这两天病了打吊针去了，看来要多等几天了。
这两天也把音箱各种方面想了一遍，并用以前的一个20升的箱子临时做了个音箱测试，发现一个问题，这个喇叭的冲程不够。
6.5寸喇叭一般单边冲程也不过6mm左右，这个喇叭实测冲程也是6mm，这样的话要想让6.5寸喇叭工作在50Hz以下真是很勉强。
在这个测试箱体中，小音量情况下表现良好，当把音量加大，特别低沉的大鼓声来临时喇叭打底了，发出啪啪的声音。
试着模拟了以下，20升容积，低频下潜35Hz，可真是够低的，可这样行得通吗？

功率开到28W时，喇叭冲程，也就是图中黑线部分，在50至60Hz之间达到最大值，并超过喇叭的最大双边冲程12mm，难怪稍微开大声就打底。
而且这还是50至60Hz之间的冲程，如果是Fb以下的频率，喇叭的振幅更夸张。
看来之前不顾一切追求低频下潜的想法行不通，有必要提高-3db点，以提高音箱的功率承受能力。
所以说音箱设计真的是个系统工程，我们业余的DIY很容易顾此失彼。
以上测试音箱用了一个还未加磁铁的喇叭，低频下潜是够深的了，但带来的问题就是功率承受能力的大幅降低。
现在音箱已经设计成型，板子也叫人家开了，怎么办呢？
之前计划给喇叭加磁的计划看来对了，降低喇叭Q值，提升了一些低频下潜，但还是不够。
如图：

这次可开到33W喇叭才开始打底，箱体17升，喇叭加了一块磁铁，低频下潜39.73Hz，还是不行，33W的功率略低了点。
怎么办呢？
目前还有一个办法，再提高点Fb，提高Fb的作用是使辐射器分担更多的振幅，从而降低喇叭的振幅。
经过模拟：

这次功率开到40W喇叭才打底，Fb为49Hz，-3db点45Hz，问题是输出的SPL曲线已严重变形。而且45Hz以下的喇叭振幅还是太高了，虽然这么低频率的音乐不多，可万一有，那么喇叭还是会发出很大的拍拍打底声，这还是其次，长时间这么打底喇叭不坏才怪。这个结果可不行。
这时想到了一些设计成熟的品牌有源低音炮，会在前级中加入一级高通，滤除30Hz以下的低频，想想这也许是好办法。
于是模拟加入一级高通：

仔细调试高通截止频率和音箱的Fb，使得输出的SPL曲线趋向平直。
最终得出曲线：

注意该图并不是双峰曲线，而是喇叭冲程图，可看到在加入高通滤波器后，喇叭振幅得到了有效的遏制，特别是Fb以下的振幅，这时喇叭的承受功率为52W，对于6.5寸喇叭来说基本够用了。
此时音箱Fb为49Hz，-3db也就是低频下潜为48.69Hz。
音箱的低频下潜能力大幅降低，带来的好处就是音箱的承受功率大幅增加，开大声也没那么担心喇叭因为打底而损坏了。
我想这个结果应该就是大部分6.5寸低音喇叭的命运了，低频下潜能力还是要量力而行，要下潜就没功率，要功率就没下潜，这其中就需要我们去平衡，寻找最佳平衡点。
这个也是模拟结果而已，真实情况还要等待音箱板子到了组装起来调试后才行，找出最佳平衡点就算成功了。
所以想要小口径获得超低下潜能力和合适的功率的同学可以打消这个念头了，除非你的喇叭是特制的长冲程喇叭。
经过模拟，低频下潜40Hz，能承受50W功率，6.5寸喇叭的冲程至少要达到双边15mm，单边7.5mm才行，这也是很多6.5寸低音喇叭无法达到的要求。

degame

15920651831 发表于 2018-11-22 13:41
厉害了，我的哥  学到了很多东西

继续学习，后续还有很多东西的。