[原创]“全吸收开口箱”和障板的比较

okk

[原创]“全吸收开口箱”和障板的比较
与1951兄共勉。
1951兄思考的障板与上箱后音色区别的问题看似抽象，其实挺有实用意义。不由让俺想到“全吸收开口箱是否=障板？”的问题。
俺的感觉障板与上箱后音色区别主要是针对中音的问题。而中音箱的箱体震动是个难题（俺有实践体会），想较好地解决所需的成本较高。不少DIY友动起了障板的脑筋，也大有成功者在。
能够仿真这个问题的箱体设计和仿真软件目前能摸到的只有LEAP-ENC了。但俺觉得对DIY友而言，LEAP的教学意义并不亚于它的工程意义。它功能强大的展示版可以在LINEARX网站免费下载。音箱上的许多声学问题都可以通过仿真，得到答案。对于现实的工程问题则因其起始条件过于理想化，有时反而不尽实用。

这里试着用LEAP来仿真一下“全吸收开口箱”和障板在声学特性上的区别。
首先选一个常用驱动单元，随意地从LEAP的单元库里挑了个著名的SCAN-SPEAKER的8530
从中等精度的TSL参数表可知：Fo=30HZ，Qts=027，Vas=28L ………。完了后发现其灵敏度偏低，不太适合做中音。但并不妨碍以下仿真过程的结果。
详细情况如下：
图一 SCAN-SPEAKER 8530的TSL参数表
openchamber ss8530 s.jpg


先看一下有限障板仿真情况，取绕射路径接近1951所设箱体情况（H40、W22、D30）的尺寸：80CM X 100CM。
图二是仿真观测点距离障板和驱动单元为1米的状态。障板个头儿不小啊。
图二 有限障板仿真情况图
reg8-baffle front view s.jpg


看看它的频响。图三是障板的频率响应。
棕色线为标准声压—频率响应，绿色线为单元的近场频响，兰色线为声功率—频率响应。
哟，声压—频率响应的低频如此跌落，500HZ处还有一凹坑。对吗？
细细想来也合情合理：大尺寸障板跌落区频率低，与单元的低频下滑重叠起来了；背面的全方位辐射在500HZ附近与1M距离的正面辐射正好反相而抵消，形成凹坑。不过，不必介意，消除这个凹坑很容易，把单元的位置移开对称中心就行了。
图三 障板的频率响应
reg8-baffle spl s.jpg


阻抗特性则和裸单元一样。
图四 障板的阻抗特性频率响应
reg8-baffle impe s.jpg


再看一下群延时，嗯，不错滴。这大概是障板的巨大优势了。如此棒的群延时特性，对常规倒相箱及密闭箱来说，简直是遥不可及。
图五 障板的群延时特性
reg8-baffle delay s.jpg



“全吸收开口箱”仿真
“全吸收开口箱”就由倒相开口箱填足了吸收物来构成。
开口箱尺寸为高40CM，宽22CM，深30CM，板厚约2CM，后部完全敞开—开口尺寸与箱内尺寸相等（见图八）。内部满填充玻璃纤维（现在的玻璃纤维外面敷有树脂，不危险了）。LEAP内带的标准仿真填充吸收物只有两种：玻璃纤维及聚脂棉，前者吸收能力更强些。
从下面图六中的中间框（箱体参数表）中可以看出：
1）（表上条左）箱体外形称为U-BOX就是U形箱体，图七中显示了它的形状。（表上条右）假设在自由空间[高级无响室]里仿真。
2）（表中条左）体积填充率Vfill为100%；（表中条中）填充物密度为60KG/M—立方米；（表中条右）填充材料为玻璃纤维。
3）（表下条左）开口参数选择区，点开“麦当劳”符号就弹出子窗口来选择倒相口的尺寸和深度；（表下条右）单元选择区SCAN-SPEAKER。
图六 箱体参数表
openchamber enc-para s.jpg


图七是仿真状态前视图。可看出U形箱体的形状，后掠的棱角可以明显地平滑障板跌落对频响的影响。
图七 仿真状态前视
openchamber front view s.jpg


图八是仿真状态后视图，这里可以看到开口的尺寸、形状及箱内部的后掠形状。填充物就看不见了。
图八 仿真状态后视
openchamber back view s.jpg


看下“全吸收开口箱”的频率响应。棕色线为标准声压—频率响应，紫色线为单元的近场频响，兰色线为声功率—频率响应，黄绿色线为开口处的近场频响，绿色线为箱内声压的频响。
仿真测试点的声压—频率响应（棕色线）似不太理想，从600-700HZ就向低端一路下滑。但下滑相对平缓，175-700HZ仅为4DB/倍频程，45-180HZ约为6DB/倍频程，用分频器还是比较容易实现高质量拉平的。所以分频点设在500HZ左右是很容易的，若再增加一个电抗元件分频点设在300HZ以下也并不困难。分频点若想再低灵敏度就不够了。
图九 “全吸收开口箱”的频率响应
openchamber spl s.jpg


“全吸收开口箱”的阻抗特性频率响应也空前平缓，显出Q值很低的特性。
图十 “全吸收开口箱”的阻抗特性频率响应
openchamber impe s.jpg


“全吸收开口箱”的群延时特性的频率响应是非常好的啦，简直比障板还棒。比较一下图五和图十一，还是很有意思滴。
图十一 “全吸收开口箱”的群延时特性的频率响应
openchamber delay s.jpg


仿真时填充物密度由[16KG/立方米]逐步升至[60KG/立方米]，直到达到上述性能。但这个过程俺未及储存，所以眼下就没有机会更细致的琢磨了。待回头再细致的过一过，可能无需如此高密度填充物就行了。
（注释：[16KG/立方米]是LEAP的标准填充物密度）
由此看来“全吸收开口箱”在理论上还是一种可以考虑的DD，LEAP的仿真也具有一定的实践意义。但最终能否实现还有待进一步探讨。

这个DD是否可作为配合等离子高音的中音方案（把体积抛到脑后）呢？

发烧二十年

有人尝试一下吗

0754yj

如果没记错的话，Goldmund Apologue 的箱体采用的就是楼主所说的这种“全吸收开口箱”（或者说类似）。网上没找到相关的图片，N年前的日刊《立体声》有详细介绍这种结构，据说，该箱具有静电般的解析力。。。。。。

而美国EgglestonWorks （艾格斯顿）旗舰级的音箱亦是有着相似的应用结构
   
（注：剖面图为Ivy Reference，实物图片的是Savoy，全部相片均为网上借用）

ttaattaa

楼上的这个威武

hya1951

很好很强大!谢谢LZ,我准备用2个H149做哑铃中音,装在金字塔型的箱子上边部分,顶宽20cm,削角,中高音部分高38cm,厚42cm,Lz能否模拟一下大略的SPL?大约在何处开始下降?我准备用电子分频,用1阶EQ补偿

hya1951

我感觉全吸音箱曲线在700Hz开始的下倾,基本与箱体尺寸与声短路无关,主要是由于强吸音造成的QTC大大下降的特有SPL形状,这个必须用电子分频EQ补偿才好,按上面棕色线,加一个频率在450Hz左右的1阶EQ提升即可,450Hz提升3db,225Hz提升6db,基本平了

yyhtbs

OB和障板听过了就觉得，音箱声音有点脏。

okk

很好很强大!谢谢LZ,我准备用2个H149做哑铃中音,装在金字塔型的箱子上边部分,顶宽20cm,削角,中高音部分高38cm,厚42cm,Lz能否模拟一下大略的SPL?大约在何处开始下降?我准备用电子分频,用1阶EQ补偿
hya1951 发表于 2011-1-24 08:52

.
好啊，恕俺愚钝。
可否将“金字塔型的箱子上边部”描述得再具体些。（或来个草图？）

鸡毛掸子

这是个好点子，要实践实践

Shambala

进来学习,除了常规的箱子,障板/线性音柱等都为见识过.各位老大先行也可为我们后来者积累经验.

gdayuan

好办法

0754yj

.
好啊，恕俺愚钝。
可否将“金字塔型的箱子上边部”描述得再具体些。（或来个草图？）
okk 发表于 2011-1-26 19:27

我估计hya1951 说的意思是这样的吧？

喇叭以哑铃式布局，A和B是独立的，互不相通。。。。。。。至于中高音箱下面那个“金字塔”就不画出来了。

hya1951

我估计hya1951 说的意思是这样的吧？
1751550
喇叭以哑铃式布局，A和B是独立的，互不相通。。。。。。。至于中高音箱下面那个“金字塔”就不画出来了。
0754yj 发表于 2011-1-27 00:30

谢谢,基本是这样的,只是中高音箱与下面那个“金字塔”是连在一体的,38cm下边宽度25cm左右,因为和下边连在一体,因此和单独的小箱应该有点不同的

hya1951

中音选SEAS的H149,也是考虑再三的结果.
首先,H149符合我对中音喇叭的所有审美观,4.5寸,涂胶纸盆的音色我喜欢,盆轻,很小的MMS,大磁钢,很大的BL,决定其瞬态特性较好.
其次,这是SEAS的一个经典,众多铭器如贵族的T2,世霸的小情人,杰作的歌剧4号都用H149,品质不俗.
第3,价格公道,不象SEAS黄金那么贵.
用2个做哑铃中音,是为了下限能够低一点,想分频到200Hz,用2个失真可以小一点.
高音还没有定,现有H1499(克莱上用的),大家还有什么更好的推荐?

hya1951

静侯LZ

hya1951

继续静侯LZ

okk

谢谢,基本是这样的,只是中高音箱与下面那个“金字塔”是连在一体的,38cm下边宽度25cm左右,因为和下边连在一体,因此和单独的小箱应该有点不同的
hya1951 发表于 2011-1-27 12:33

51兄的意思是上窄下宽的哑铃箱？前面板向后倾斜？
若是这样，会不会有问题。

6sn7

静侯LZ

hya1951

51兄的意思是上窄下宽的哑铃箱？前面板向后倾斜？
若是这样，会不会有问题。
okk 发表于 2011-1-29 12:10

是上窄下宽的哑铃箱,和低音箱一体的,因为要低音部分要内装1个D10G,低音部分至少宽36cm,如果上部也这么宽,视觉上就很庞大了,所以在箱子的上半部分(65cm以上)的侧板向中间倾斜,到顶部宽20cm,这样看上去舒服很多,而且中音部分的左右板不平行,应该有好处

okk

上窄下宽的哑铃箱。好象没有这样的商品箱耶。
哑铃箱的两端单元从来都是参数、外形要对称的。否则中音段的干涉会很讨厌的。