原创三分频金字塔-从设计到制作，长流水帐

okra · 发表于 2006-12-1 02:06

开工前，在这里发过一个帖子，得到了大家的一些帮助。现在把主要过程整理出来，希望也能给同好者一些经验和教训。希望大家多多支持

开始发烧差不多是十年前的事，那时刚刚开始工作，没什么钱可以发烧，一直听的是一对小旋风。也曾经帮朋友用惠威单元做过一对迷宫箱，但那个箱子从图纸到箱体加工到分频器都是别人完成的，效果么，自己觉得也只是马马虎虎，与常听的小旋风比，低音自然强劲不少，整体音乐感却有一定差距。后来，忙于工作，烧也慢慢退了，觉得有音乐听就好，所以也没怎么折腾器材。这两年，换了个地方上班，自然也换了个房子，客厅里空空荡荡的，得往里头塞点什么，于是就又开始打起音响的主意来了。由于地方有点大，把家乡那对小旋风搬来有点不合适，想搞个大箱子。大箱子么，大家都知道，要不价格高得我们工薪族根本无法承受(连国产的金琅，写惠普唯真系列咱也承受不起，更不用说进口的)，要不就是CAV之流或更烂点的货色。虽说近年来烧慢慢退了，但对器材还是不时地有所关注，加上那一点DIY的兴趣还保留了下来，特别是在这儿看到了论坛的测试套件(这是最重要最直接的原因)和大家的讨论，所以就想自己动手做一个。

先看看结果，外形与频响曲线，比最初的计划更理想!约40-20KHz±2dB(实测合成，使用时间窗，100Hz以上较可信)，离喇叭约1米2，0轴。(后文有座位侧前方，离喇叭约1米5，离轴约20度的曲线，除了极高频，曲线更平直)

原创三分频金字塔-从设计到制作，长流水帐(参赛)

做好的箱子

原创三分频金字塔-从设计到制作，长流水帐(参赛)

一、基本要求：

根据这些年对音乐和音箱的初步认识，很快的，就给这对音箱的基本要求定下了基调，那就是：低频响应延伸到30Hz以下(因为钢琴最低音是27.5Hz)，频响尽可能的平滑，没有大的峰谷，灵敏度不太低，低音的质量应能较好一些。

二、单元选择：

根据上面的基本要求，这对箱子应是一个三分频的结构方能满足。考虑分频点应该分别在300Hz以下(人耳较不敏感)和3500Hz以上(超过人声频率上限)，分频点跨度大于三个倍频程
。所以就考虑为10寸以上的低音+5寸左右的中音+绢膜高音。没有考虑球顶中音，是因为球顶中音的低频下限太高，不能满足上面的要求。

由于对惠威的成品箱并不满意，所以一开始并没有考虑它的单元，只能从进口喇叭中去找，但进口的大口径低音价格都相当的高，动辄千元以上，且又没见到几个适合做闭箱的。有一个参数非常理想的NHT 1259，国内却没看到有代理的。于是又回以惠威那儿，看到D10.8，灵敏度90dB，阻抗8ohm，fo为24Hz，虽然在500多Hz处有个令人讨厌的铃振峰，但基本可以满足要求，加上solen推荐为Dynaudio 著名低音单元30W100XL 的Closest match Suggested Replacement(最接近的替代)(http://www.solen.ca/dynequiv.htm)，就定下了。

中音应找一个灵敏度与D10.8相近或稍低，频响尽可能平滑的单元，因为大部分的乐音都将由它发出。在Seas，scanspeaker，Eton等品牌中找了又找，在ETON　5－880和SCAN-SPEAK　13M/8640之间犹豫了好久，最后选择了vifa　P13WH。这个单元据说曾经是世上最好的中音之一，由于采用了填充矿物的聚丙烯材料做振膜[Dynaudio的低音单元也多用不敢说相同，但至少类似的材料—MSP，Magnesium Silicate Polymer，硅酸镁(说白了就是滑石粉)填充的聚丙烯]频响曲线极其平直，高频响应延伸到5KHz以上，并自然滚落，易于选择高音单元，分频器设计也可以很简单，因此也是很多DIYer的选择。(后来，有位音响界资深人士推荐seas的H149中音，同类的振膜，高一点的灵敏度，更高的高频上限，但由于我的单元已买，就没有采用他的建议。)
高音的选择倒是最不费力，由于网上有不少采用P13wh的设计都采用了scan-speaker的2905/9500，我就照搬了。它也是2905系列中第二便宜的，与后续的型号相比，主要区别是电感量大了一点点。

原创三分频金字塔-从设计到制作，长流水帐(参赛)

三、箱体结构：

单元定下后，就开始考虑箱体了。D10.8合适用密闭箱，密闭箱的低音质量也会比倒相箱好，调整也简单些，就定下用密闭箱，设计箱Q为0.65以下，牺牲些量感，以得到更好的低音质量。箱壁应该尽可能的坚固，想用两层MDF夹着一层沥青，这样，箱壁不仅可有足够的强度，还可以利用沥青的高阻尼特性吸收许多振动。根据厂方提供的数据，初步算出箱体净容积为90升左右(那时的计算工具：http://www.apicsllc.com/apics/Misc/cabinet2.html。也用公式手算过，结果差不多)。有了这个数据，加上各单元的尺寸，就开始在纸上瞎画(应该有软件如LEAP等可以辅助设计，但我那时没认识到)。画了两张A3打印纸，基本定格为金字塔状结构，具体尺寸也初步给出。(后来在网上看到瑞典的一款限量版音箱Respons(http://www.responsloudspeakers.com/produkter/grand.html#)，嘿，虽然外形有所区别，可尺寸居然与我的草图差不多!连它那个高阻尼物夹层的三明治箱壁结构的想法都一致!狂有信心，也就根据它的数据做了一些调整

原创三分频金字塔-从设计到制作，长流水帐(参赛)

有信心归有信心，有件丢人的事还是得交待一下。这个结构的体积是按90升左右设计的，后来(箱体都基本做完了)看到一款类似的金字塔文章(http://www.turneraudio.com.au/loudspeakers-diy.html)，咦，他的尺寸比我的小，怎么体积还大一些。才意识到自己计算这个非正棱台的方法可能有问题，找了个土木工程师咨询，才知道体积应该这样估算：V=1/6×H×(S上+ 4×S中+ S下)（其中，S上为上底面积，S中为中截面面积，S下为下底面面积
。重算了一下，约为105升。万幸，是大了不是小了，箱Q可以降到0.6附近(Avolon的闭箱Q值据说是0.5，比一般推荐的0.707低很多，阻尼更高，即一般文献认为的过阻尼。据说更挑功放，我不简单地这么认为，我觉得应该是更能暴露功放的素质，但其实更容易推好，因为更好控制了。关于这个，有空我们再讨论)。
四、单元初测：

买单元之前，就买来了论坛的测量套件。这之前，我并没焊过任何一个完整的放大电路，也没用过音箱测量相关的软件，所以，也是边摸索连做的，还好，一切都挺顺利，有些小波折也是很快搞定。单元买来后，先是用LSPCAD测了各单元的阻抗，先练练手。D10.8和P13wh测得的fo与厂方数据相比，均高了一些，这应该是喇叭未煲的原因，除此之外，与厂方的数据并无明显差异，且就我手上的两个单元来看，两个品牌产品的个体差异都很小，看来惠威的产品质控还是做得不错。Scan的阻抗曲线却与厂方的不同，呈明显的双峰，而厂方数据的高频端峰极不明显。另外，从阻抗曲线上看两只单元的Q值也大不相同。由此，我开始不喜欢scanspeaker，不仅是产品质控做得不够好(据说，那个名扬天下的皱皮仔的个体差异也是相当的大，原以为那只是特殊工艺产品的特殊现象)，还给我一点不诚信的感觉。也用了speakerworkshop测了中音和低音的T/S参数，D10.8的总Q居然测到0.5多，吓我一跳，后来上网看到其他人也有类似的总Q偏大的结果，就放弃了这个数值，而用厂方的数据来计算箱体体积。

论坛的测量套件

原创三分频金字塔-从设计到制作，长流水帐(参赛)

okra · 发表于 2006-12-1 02:08

五、木工油工活：箱体的加工本来是想在一个同事装修时，让他的木工帮忙做。但一个工程师朋友建议我还是自己做好，加上同事的装修拖了一阵子，就忍不住了，自己买来几样工具：角磨机和一个10cm圆锯片，一把木工手锯，一个刨刀，就开工了。说起来买角磨机加圆锯片是个错误的选择，不好把木板锯直。应该买个小的云石机更合适。后来又陆续添了电刨(百多块的浙江产，那MDF硬度太高，手刨根本吃不消)和木工修边机。木板用了三块18mmMDF，就如(<a href="http://www.turneraudio.com.au/loudspeakers-diy.html">http://www.turneraudio.com.au/loudspeakers-diy.html</a>)提到的那样，金字塔结构有个优点，能更充分地使用木料。三块MDF最后剩下的木料没多少，做个小板凳都不够，几乎都用上了。<img src="attachments/dvbbs/2006-12/20061211551495764.jpg" border="0" onload="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onmouseover="if(this.width>screen.width*0.7) {this.resized=true; this.width=screen.width*0.7; this.style.cursor=\'hand\'; this.alt=\'Click here to open new window\nCTRL+Mouse wheel to zoom in/out\';}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open(\'attachments/dvbbs/2006-12/20061211551495764.jpg\');}" onmousewheel="return imgzoom(this);" alt="" />  沥青用的

okra · 发表于 2006-12-1 02:08

三、箱体结构：单元定下后，就开始考虑箱体了。D10.8合适用密闭箱，密闭箱的低音质量也会比倒相箱好，调整也简单些，就定下用密闭箱，设计箱Q为0.65以下，牺牲些量感，以得到更好的低音质量。箱壁应该尽可能的坚固，想用两层MDF夹着一层沥青，这样，箱壁不仅可有足够的强度，还可以利用沥青的高阻尼特性吸收许多振动。根据厂方提供的数据，初步算出箱体净容积为90升左右(那时的计算工具：<a href="http://www.apicsllc.com/apics/Misc/cabinet2.html">http://www.apicsllc.com/apics/Misc/cabinet2.html</a>。也用公式手算过，结果差不多)。有了这个数据，加上各单元的尺寸，就开始在纸上瞎画(应该有软件如LEAP等可以辅助设计，但我那时没认识到)。画了两张A3打印纸，基本定格为金字塔状结构，具体尺寸也初步给出。(后来在网上看到瑞典的一款限量版音箱Respons(<a href="http://www.responsloudspeakers.com/produkter/grand.html">http://www.responsloudspeakers.com/produkter/grand.html#</a>)，嘿，虽然外形有所区别，可尺寸居然与我的草图差不多!连它

okra · 发表于 2006-12-1 02:09

阻抗相位曲线。相位变化基本不超过±30度，据OKK说，这样比较好推[em03]。

okra · 发表于 2006-12-1 02:09

补充，在单元装箱后，发现吸音材料对参数的影响很大。中音室中原先是填满玄武岩棉，测量之后发现，岩棉在降低Q值的同时，也使fo大辐上升，超过了计算值，于是立马拆了个沙发上的抱枕，用里头的化纤棉(公仔棉？)填充，反复调整之后，才回到设计值附近。f0的上升更与气温下降，vifa的橡皮边硬化有关(之前就有耳闻)，用手按摩了两下，立马不一样。狂晕。

低音单元装箱的f0变化倒与原先的设计计算相符，于是就没有做过多的调整。

okra · 发表于 2006-12-1 02:09

本帖最后由 okra 于 2011-6-3 14:31 编辑

最新分频电路在19页

  六、装箱测量及分频器制作。     单元装箱后的测量是分频器设计的最终依据。用LSPCAD带的JustMLS测频响比想象的简单的多，就是远场近场测量加上合成。但有一点却比想象的复杂，那就是相位的精确测量。相位的精确测量对分频器的测计极端的重要，这一点我只在使用了LSPCAD的分频器设计功能之后才认识到。。在有这个套件之前，如果没有类似的仪器，做土炮都说很难出好声，原因就是没法测量并考虑到相位。而忽略相位设计的分频器，虽然都能按什么-3dB,-6dB交叉来设计，理论上频响虽然将是平滑的，但往往可能形成峰谷。并且，不结合各个单元的频响曲线的模拟分析，设计的分频器即使没有相位问题，也难以得到平直的频响曲线。

未测量前设计的分频数据(SPCAD等计算)用LspCAD模拟的结果，可以看到，频响乱七入糟。<span style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: '

蛇仔明明 · 发表于 2006-12-1 02:25

手工很不错~  怎么不把烧~沥青~的都啪几张？   感觉~自己diy应该把所有的工序都照出来~ 这样大家都可以学到东西~

okra · 发表于 2006-12-1 02:32

<div class="quote">以下是引用蛇仔明明在2006-12-1 2:25:00的发言：   手工很不错~  怎么不把烧~沥青~的都啪几张？   感觉~自己diy应该把所有的工序都照出来~ 这样大家都可以学到东西~   </div>很遗憾的是，虽然我也算个摄影发烧友。但那段日子做这些箱子忙得要死，一心只想把箱子做好做完，每到周末，一起床就上阵，一直做到摸黑，腰得都直不起来了，所以照片拍得太少。要不是妹夫的帮忙，这对箱子恐怕现在还没把外壳做完。太重，一只比一个人还重，翻个身就得两个人一起动手。

hifiyeah · 发表于 2006-12-1 09:13

流口水牛

okk · 发表于 2006-12-1 11:24

好!楼主文武双全呀?[em02][em02][em02]关于壁板,建议楼主试一下: 大声放交响乐,以手轻扶侧板及后板,能否感觉到振动?多试一下.

okra · 发表于 2006-12-1 11:27

<div class="quote">以下是引用okk在2006-12-1 11:24:00的发言： 好!楼主文武双全呀?[em02][em02][em02]</div>多谢OKK兄，没有你的指导(不管是直接还是间接)，这箱子可能就做不起来。试过了，会感觉到很轻微的振动。原先以为是做得不够好，后来想想应该是正常的。高电平低音出来时，整个空间都在振动，箱外壁应该也要振一点点吧？

wzy728 · 发表于 2006-12-1 11:58

好文章!条理分明,理论实践均出色!贴木皮的话,可以用强力胶,不过操作者的经验要求也高了.低频电感可以用铁心电感,就是用硅钢片的那种来代替磁芯电感,有利于降低内阻.

ele-tube · 发表于 2006-12-1 12:02

在隔壁看过楼主的帖子，强以后小弟遇到什么问题，多多请教

okra · 发表于 2006-12-1 12:07

谢谢版主加精电感已经绕好了，只是图还没拍。内阻是0.4ohm，比买来的磁芯低了一半多一些。电子管兄客气，能帮的理当尽力。

Ajconnie · 发表于 2006-12-1 13:05

支持，完成度还不够哦，中音还是加分频吧。

Ajconnie · 发表于 2006-12-1 13:08

vifa

13WH......呵呵，看来还不错，明年俺也入一对玩玩...>:

okra · 发表于 2006-12-1 13:17

<div class="quote">以下是引用Ajconnie在2006-12-1 13:05:00的发言： 支持，完成度还不够哦，中音还是加分频吧。</div>谢谢Ajconnie兄在完成过程的指导。中音正在加分频，又买了6个40uF的大电容。但，声音最好的应该还是直通，就是功率小了一些。直通也算分频啊，只不过不用电容电感，而是用单元自身的频率滚降特性就是了。EGGLESTON就是拿MOREL MW166做直通的,高低音接的是丹拿330和30W100

与非门 · 发表于 2006-12-1 13:27

太强了,留名[em02][em02]

拿破斧 · 发表于 2006-12-1 13:30

同意直通这一说,但在普通单元(非定制)下要想完美似乎很难,一家之言!

okra · 发表于 2006-12-1 15:08

看帖的各位大哥，帮帮忙，轻抬贵手，回个帖吧，多谢了[em04][em23]

[DIY制作] 原创三分频金字塔-从设计到制作，长流水帐

评分

浏览过的版块

社区贡献

论坛版主

优秀版主

乐于助人

元老级

优秀设计