自制音箱的业余调整方法

大傻木头 · 发表于 2009-8-10 18:55

　　所有的调整建立在正确的箱体设计上!

　　由于倒相箱和-12dB分音器较为常见,先谈谈倒相箱.

　　调整的三要素:

　　1]音箱谐震频率的调整.

　　2]分音器的交叉频率的调整.

　　3]分音器(低通和高通)的Q值的调整.

　　调整的目的:

　　1]是要让扬声器的阻抗谐震峰被音箱所抑制,这样低音失真最小,且音质纯正.

　　2]分音器的衰减交叉点落在正确的分频点上.(至于是-3dB还是-6dB交叉,咱们弄懂基本的才能接着讨论)

　　3]通过给喇叭加阻抗补偿来使分音器的Q值逼近理想的分音曲线,使放音解析力和清晰度提高.

　　一般来说,此三点精度达到目的,音质就有了保证.其余的调整项目又是建筑在此基础之上.而且大部分是单元性质来决定了.

　　请准备以下东东:

　　1]雨果发烧碟(一).有喇叭花的{（我的碟）}更好．

　　2]万用表一只.

　　3]1K/1W电阻一只.

　　4]方格纸一张.

　　

　　(二)

　　1]音箱谐震频率的调整.

　　将高低音扬声器，分音器装入箱体（因为它们都要占居箱体容积），分音器，高音不用接线，通过音箱接线柱直接将低音单元接入功放，开机放一段小曲，将音量调到你平时喜欢的音量，注意电位器是几点钟方位（以后还有功放与音箱的调整，也就是所谓的搭配，有时间再撰文专谈这一节。）用万用表交流挡量一量电压，（我想数字万用表大家都有吧，没关系指针式也一样量。）。注：音量也是音质的函数。

　　好，现在，将1K电阻（是为了隔离功放内阻）串入其中一个接线柱，万用表接在扬声器端子上，放雨果的400H-1K段的音频信号，看看万用表电压是多少，微调音量电位器使指示值为一整数，（如果电压值太小，可减少电阻值，其从20欧-1K都可以的，只不过误差大点，严格的说是要用毫伏表的）。

　　现在，放25H-到1K（1K以上咱们得等到调分音器时再说）的音频信号，在方格纸上描点作图，一条阻抗曲线出来了。

　　有[我的碟]这张CD的朋友可以放那段10H-99H的音频信号，这可是扫频，每5秒一赫，描点作图，图可媲美仪器。

　　我们一眼就能看出被测音箱是不是符合设计，良好的设计有两个谐震峰（两峰夹一谷）且对称，现在把低点的称为F1，谷点称为F，高点的称为F2，且F/F1=F2/F（啊，啊，真是越说越多，这个比值只有一个值音质最好，这个咱们以后讨论）。

　　不过你可能要失望：

　　[1]也许你只有一个峰，那就是说你的音箱是个失败的设计，要大动干戈。这是两个极端----箱体和倒相孔太大或太小。

　　[2]有两个峰但不对称，好，有救，我们就是要使它对称。

　　a)前峰大，倒相孔大，倒相管短。

　　b)后峰大，倒相孔小，倒相管长。

　　由于倒相孔以开好，改变比较困难，所以只有改变倒相管长度来使两峰对称了。当然，我们一下子要调到长短正好合适，也是难事，有一个公式，具体内容我忘了，有机会算出来再贴出来吧。暂时以1公分的长度递减或递增,最后等吸音棉定下来时还要微调的,吸音棉会增加容积.

　　两峰对称了，我们的箱子就调好了。等到我们再调好分音器后，再根据喇叭特点用吸音材料来微调喇叭的某段的频率的凸起和音箱的Q值。再用RMAA软件测试音箱，（电脑已普及了，现今发烧可容易多了）来点高级点的猛料。

　　再给大家一个思考题：为什么一个6.5寸的喇叭即可做书架箱又可做落地箱?

　　明白这一点,你就知到从单元到箱体体积,倒相孔面积和长度它们之间的函数最佳比例与你的不同追求,它们存在一个最佳值,你就能捉(做)一个好音箱.

　　多余的话：

　　一个音箱所起的主要作用就在低频上，并且所有的参数都是函数，这就是音箱最使人头疼的地方。在100H往上频点上，完全是什么样的单元就是什么样的声音，我们只不过是让单元工作方式处于最佳壮态，此时音箱指标最好，失真最小，这才是调整的最终目的。记住：调整不能改变单元，人耳能听出1%的失真，国内单元那个标出失真度是多少？

　　之所以没有引经据典引了若干公式，因为我们不是课题研究，也不是做论文，也不要懂那么些，而且，我当初就是被那么些似是而非的理论弄的晕晕呼呼，我总想说一句：告诉我怎么做！不就结了。

　　

　　(三)

　　音箱谐震频率调整靡院?我建议你一定要使双峰对称,等到各个分部调好以后,还要来总调的.)进行分音器的交叉频率的调整.

　　2]分音器的交叉频率的调整.------注:音箱,分音器已定型,分频点已基本符合单元要求,不然就不叫调整成设计了.

　　(分音器有两种设计方法:a)固定阻抗设计.b)分频点阻抗设计.)

　　现在把高低音喇叭和分音器卸下来,分音器上有阻抗补偿的把它卸掉,按正常接法搭棚焊接,接入功放,音量与第一部分测试相同,保持原先是几点钟方位,因为此时音箱以不要,低音声短路,听觉已不准.这可方便,一堆垃圾.万用表接谁都顺手.

　　万用表接入低音喇叭接线端子,测量低音喇叭分到的实际电压值,放1KH音频信号,微调音量电位器,使其为一整数.(此时为方便说明要假设一下:比如说万用表指示为3V.分音器交叉频率比如说是3.15K---雨果正好有一频点是3.15K.)

　　好,放500H---12KH的信号,方格纸上描点做图,这是低通曲线.

　　万用表接入高音喇叭接线端子,其它千万别改变!放1KH---20KH音频信号,如法炮制,这是高通曲线.

　　这时我们就可以直观的看到分频点.就是两条曲线的交叉点.我们现在只调交叉点,其余一概不管.

　　啊啊,它是在我们分频器的分音点上吗?它是按我们设计的滚落点交叉吗?

　　现在可有办法对症下药了.我瞪着你呢.

　　我们原先假设输出为3V,3V的半功率点是:3*0.707=2.12V,

　　我们只调电容值,(当然假设电感量基本符合)先让低通的3.15K点正好落在2.2V上.

　　再调高通电容,让它2.2V时和这个点正好交叉.

　　这样分频点就调好了.

　　必要的交代:之所以不加任何数学证明是为了可操作性.繁琐的数学推导总让人有:你不说我还明白,你越说我越糊涂.

　　但简要的还是要交代一下:0.707是矢量,两单元都各分0.707倍的电压,合成后的功率正好等于原输入功率.以后测频响合成曲线时读者将会发现它们是平坦的.详细的数学推导留给聪明的读者去完成.

　　也许两条曲线很难看,不要紧,啊啊,下一步就是我们的第3步,Q值的调整.

　　****************

　　顺便给高手说一句:正确的L值和C值对合成后相位是关键所在.这是一个音箱的水准的关键.其中调试并不复杂但十分繁琐.它要动用高级仪表仪器,由于具备条件的很少,故不再赘述.

　　(四)

　　3]分音器(低通和高通)的Q值的调整.

　　

　　由于叙述的困难,画了一张草图帮助说明:图中,蓝色的线是理想的分频曲线,相当于分音器的Q值=0.707,也就是最佳阻尼,这是我们调试的基准线.我们要使实际的分频曲线逼近它.(调整之前除了绿色线,其它的线要先画出来).

　　[1]现在把低通的RC串联补偿接入低音扬声器端子.

　　注:RC的取值:-----我们有个前题,就是假定原来设计基本符合要求.

　　(a)用额定扬声器阻抗设计的,比如说8欧,就接入一个8.2欧1W-5W的电阻.

　　(b)用分频点阻抗设计的,就接入分频点扬声器实际阻抗值电阻.

　　(c)感到茫然的初哥,就用扬声器的标称阻抗值接相应的电阻值.

　　(d)C暂取15UF无极电容,耐压值大于功放输出电压值.

　　现在,我们老一套,放500H---12KH的信号,方格纸上描点做图,这是低通曲线,描出的曲线高于蓝色基准线的,加大电容值,低于基准线的减少电容值.(注意,此时设计正确的分音器,原先调好的交叉点是不变的,交叉点变了的,设计就有问题.)

　　[2]把高通的RC串联补偿接入高音扬声器端子.

　　(a)电阻取值如低通.

　　(b)C暂取1UF.

　　放1KH---20KH音频信号,如法炮制,这是高通曲线,调整方法如低通.

　　反复调整,直到与图示的绿色线相似----交叉点不变,高低通曲线从下方逼近理想的分频线.

　　此时分音器阻尼适当,失真最小.方波响应较为理想,交叉点的相位差大约是75度左右.

　　也许你两条曲线不一样高,不要紧,一般是高音单元灵敏度高,曲线也高,可能还高不少,这时就要加衰减电阻来平衡灵敏度,用0.5----1.5串入,让高通曲线比低通曲线低上0.1-0.3V,因为高音太亮听感不好,最后统调时按自己的爱好定.

　　现在，三个部分的粗调就算结束了，把我们的零碎一股脑的装入箱内吧。下一步我们还要整体统调一下。由于整体统调还需交代一丁点基础知识，所以请读者稍微耐点心，等我回顾一下。

　　以上我们所做的是基于以下思考：

　　(1)一套音响，最后放出的声音是音箱。声音的失真度是最需要关心的第一指标，一般地说，失真在1-2%以下，就有比较好地听感，人耳能感觉到1%的变化，3%时以容易察觉，到5%时就不容易被接受，而再往上，就使人烦躁。而一个优秀泊来品喇叭，在有效频率上，谐波失真大约在1-2%之间.且这个指标装入箱内是有增无减的!

　　(2)如何用最常用的工具来系统调整我们的音箱,使附加的失真尽可能的减少.

　　尽管此方法土的掉渣,但我拿着土法调好的进实验室出来以后却稍感安慰.

大傻木头 · 发表于 2009-8-10 19:07

统调：经过分部调整的音箱,开声可以说已经今非昔比了(别忘了我们的题目----自制和业余),它至少使低音扬声器非线性失真最大处得到了很好的抑制,分频点正确且分音器的附加失真也被尽可能的减低了,现在听一下,是不是细节增加了许多?[下面这段话大家不要介意,并没有褒贬,因为原先的音箱可能就是一个组合过程,调整了怕是也没有得法,整个一个唱响管,现在可以是一个合格品了].1)前面我们曾经说过，要使双峰对称（低点峰称为F1，谷点称为F，高点峰称为F2）。

　　一般地说：如果F1低于F2，低端响应跌落大，低音不够舒展，力度变差。

　　如果F2低于F1，重放下限频率升高，且往往出现波峰，瞬态变差。

　　*且只有在两峰对称时瞬态响应最好*

　　找一段大提琴独奏曲，（比如巴赫六首無伴奏大提琴組曲）大提琴C弦(最低音弦,第四弦）是低音C.它的振荡频率就在80H左右.

　　主要判断C絃音的絃震动尾音,如清晰可辩,说明瞬态较好.

　　箱体比较大(小箱80H以下衰落较大,比较没有什么必要)的朋友再放一段钢琴独奏,听一听钢琴的絃和钢琴体的共鸣余音.

　　2)放一段女声请唱,听一听是不是过于明亮,有没有齿音,有齿音就说明分音器音频合成后有凸起,这时可将分频点拉开一点,变成-6DB交叉,使合成曲线凹陷一点.

　　现在,我零零星星的就讲完了.

　　大家仔细研究一下[惠威试音碟],每一段都是有所指.对试音还是有帮助的.

　　祝大家的音箱好声,靓声从音箱始!

　　附记.

　　下面的几个频段将会对统调有极大的帮助:

　　80Hz以下:

　　80Hz以下主要是重放音乐中以低频为主的打击乐器，例如大鼓、定音鼓，还有钢琴、大提琴、大号等少数存在极低频率的乐器，这一部分如果有则好，没有对音乐欣赏的影响也不是很大。这一部分要重放好是不容易的，对器材的要求也较高。

　　重放不好，反而影响主要频段的效果。

　　80－160Hz:

　　在80－160Hz频段的声音主要表现音乐的厚实感，音响在这部分重放效果好的话，会感到音乐厚实、有底气。这部分表现得好的话，在80Hz以下缺乏时，甚至不会感到缺乏低音。如果表现不好，音乐会有沉闷感，甚至是有气无力。

　　300－500Hz:

　　在300－500Hz频段的声音主要是表现人声的（唱歌、朗诵），这个频段上可以表现人声的厚度和力度，好则人声明亮、清晰，否则单薄、混浊。

　　800Hz:

　　800Hz这段一般设备都容易播好，但是要注意不要过多。这段要是过多的话会感到音响的频响变窄，高音缺乏层次，低频丰满度不够。

　　1000Hz:

　　kHz是音响器材测试的标准参考频率，通常在音响器材中给出的参数是在1kHz下测试。

　　1200Hz:

　　1.2kHz可以适当多一点，但是不宜超过3dB，可以提高声音的明亮度，但是，过多会则声音发硬。

　　2000-4000Hz:

　　分频点正好落在2K-4K,对声音的亮度影响很大，这段声音一般不宜衰减。这段对音乐的层次影响较大，有适当的提升可以提高声音的明亮度和清晰度，但是在4kHz时不能有过多的突出，否则女声的齿音会过重。

　　4k－8k:

　　这段频率最影响语音的清晰度、明亮度、如果这频率成分缺少，音色则变得平平淡淡；如果这段频率成分过多，音色则变得尖锐，人声听感不舒畅。

　　再望上就是单元的问题了，不再细究。