教你看懂音箱的高级参数

ag0n

很多音箱都有高级参数（advanced parameters）一项 这一项 估计国内很多DIY老鸟看了都头晕，不知道这些参数是用来干嘛的。

其实这些参数 是面向专业开发或音箱设计的。在此我只简单介绍一下其原理与应用，如想知道更多细节可以参考声学方面的教材。
这货简单来说就是声-力-电类比。简单来说就是任何声学结构和力学结构都可以转换为电路。所以我们就见到了 电阻、电容、电感；声阻、声容、声感；力阻、力容、力感。

我以本论坛喜闻乐见的 导向式箱体还是密闭式箱体下潜深为核心问题，用此方法进行一下简单的讨论。

对于一个密闭箱体（左） 喇叭产生压力P相当于一个恒压元。声音从喇叭出发，喇叭前后的有阻抗Z1 Z2.除此之外还有箱体容积产生的声容（理论上压力积分会被储存在箱体内 所以等价于电容储存电荷 所以被形象的成为声容）。结果电路图如中间图所示。如果喇叭不在密闭箱子而是独立的。那么容积产生的声容不复存在。此时相当于压力源（P/喇叭）前后加速阻抗Z1 Z2而已。（右图为加上理想喇叭的力学类比后的等价图，本人不多做讨论）
对于一个放在密闭箱和一个独立的喇叭对比，其差距仅仅是是否多串联一个电容（声容由箱体容积决定）而已。而对于有一定电路基础的人应该都知道，这相当于一个一阶高通滤波而已。
所以对于密闭式箱体，我们可以把它等价为串联一个电容。 有兴趣可以算算如果打算在30HZ左右衰减（30HZ以下声音不对产生美感 还会使部分人感到不适 所以 厂商下潜基本避免做到这么深）放个电容成本远高于直接调整箱体尺寸，其实很多厂商也是这么干的。对了还有种情况 比如hivi的某些中音单元（DM*系列） 都声称如果按推荐尺寸设计密闭箱体，则相当于其低频截止频率附近有三阶18db衰减，其实也就是他本身在喇叭结构上设计12db衰减结构，你密闭箱体再做6db下潜，一共就有了18db下潜。如果设计合理可以帮你减少不少分频器成本啊。

回到前文再讨论导向式

其实，就是整个箱体压力。除了贡献给箱体的声容外，还有一支分流从导向管流出，而导向管除了声阻外 导向管内气体还有质量，有惯性。其实电感就是电荷的惯性了。所以这里导向管内气体惯性自然而然就等价于声感。那么就相当于在压力流到箱体（声容）时又额外分出一直RL电路并联。 对了这货还是能发声的 其声强就是RL两端电压差.总声音相当于输入声强P加上这里的导向声强。很多人不知道那个导向孔计算公式是怎么来的 其实就是用这种方法推到来的（注意，此时要把前面的电路和力学类比都加上 因为到时候声学输入牙签由于导向管的加入，输入声强P不在为常数 具体可参考相关论文）。
如果想同时提高导向管声感 声阻，加长导向管就行了。 如果只想提高声感 那么除了加长导向管外还要减低声阻（宝华那种防高尔夫表面 以及各种在导向孔做各种结构的基本都是在调声阻而已）。相反 剪短导向管 但是加点填充在导向管提升声阻，可以单纯减少声容。


对于，封闭式和导向式箱体的类比都介绍完了。那么究竟谁下潜深一些呢。
对于一个有无限大箱体的单元。加上无限大电容做低通滤波能发挥喇叭全部能力，同样的在无限大电容边上并上RL电路。电流也会优先选择0电阻的电容进入（实际也是如果箱体无限大 导向孔里根本不会有气流）。那么此时有没有导向孔一样。
对于一个大箱体，喇叭本身下潜够了，RL支流由于声容大分流不明显 声音如果低于6db会被喇叭本体声音自然掩蔽（详情请看听觉里有关掩蔽音的相关知识）。
但对于一个小箱体，就和大家说的一样 加导向孔可以增加-3db的范围 但是下潜会变深（请自行查看相关资料）。 这也就告诉我们 很多发烧友间耳口相传的所谓真理 其实很多情况都是必须在特定条件下才能成立的。如果你不知道原理 不知道什么时候才使用，就拿出来到处套用 只能显示自己的无知（其实很多发烧友间的嘴炮大战都是这种情况 两方都不知道原理 各拿一种特例当“真理”）


其实提到的 力-声-电 能类比。大家就该接受这么一个观点，就是 无论喇叭结构 还是箱体结构 还是各种电路结构，其实某种程度上大家都是等价的。很多时候为了达到同样的效果，其实没必要抱着一种思路不放。比如希望造出一个发出好声的箱子 我可以花更多钱买更还的单元 或者设计更复杂的电路 或者设计更复杂的箱体（当然最好还是根据需求和个人能力取其平衡）。 所以如果你只热心于音箱设计的某个方面，那么也请尊重与你专攻方向不同的其他烧友，尊重他人成果与见解（换句话说 烧功放的/电 烧喇叭的/力 和烧箱体的/声 其实做的是一样的事）。

顺便提一句，如果早二三十年，那些设计音箱的其实是在实验室 利用电路各种搭棚 然后一端放音源 一端用专业高保真设备调音，调好了 再根据力-声-电类比 转化为相应的成品。不过这些年 这种设计方法渐渐被新兴的有限元和边界元方法取代了。不过一些定性的设计还是可以参考这种类比。

再提一句 按力-声-电类比设计的巅峰应该是单单元全频迷宫了。很多人单纯认为迷宫就是一个长导向管 其实不是的，其实如果你把整个迷宫分成各个小块 然后做成电路 积分 然后达到特定的声学效果。说白了 就是 搭电路或者解方程。在有限元和边界元出来前，全频迷宫可是代表着一家公司的研发实力 所以卖的死贵，这不代表迷宫就比同成本的分频设计声音好，仅仅是一种研发实力的象征和卖的死贵。这就有点像有限元边界元出来后各种水晶箱子。这也是展示厂商的研发实力 能用新的研发工具研究出不需要吸音材料的低驻波箱体而已，并不代表声音上有优势。所以希望玩迷宫或全频的朋友们冷静的看透真相。其实迷宫可以用电路取代了。人家这么设计只是展示下自己的研发实力。如果你自己对有关理论不熟悉或不敢兴趣，还是尽力远离。

xianduzi

图片没有啊

xianduzi

有了

喇叭轩

收藏起来慢慢看！

xianduzi

高见

ag0n

顺便提一句,空气并不是很好的低音发音材料
所以 大箱体封闭式 理论上声音强于 小箱体导向式。
所以就看你愿不愿意牺牲空间换取音质了。
另外 同一个箱子声容一样 其低频截止一样。换句话说 密闭箱箱体够大 放几寸单元都无所属。箱体小放几寸单元都没用（当然最好还是按喇叭自身下潜能力设计容积 空间省点算一点）

ag0n

顺便再提一句 其实我不是鄙视迷宫式
理论上迷宫式的发声原理与人声啊 以及很多自然发声原理类似。
只是这货真的太考验研发能力了。
所以，你真的有能力独立研发这类箱体，建议直接去应聘大公司的研发部 到时候研发条件好很多构拟折腾的。

这也许就是有常有人抱怨 迷宫或全频不好做 或发不出好声音的原因。

ag0n

顺便再提一句 音箱的研发产业比很多人想的年轻。
五六十前大家都是凭经验在折腾，经验多的是大师。
二三十年前声-力-电类比理论完善，设计大师都是数学家或搞电路工程的。
现在大家都玩有限元，边界元了，你不会这些软件都不好意思说自己产音箱。

其实际结果就是，箱子平均素质几乎每20左右年就翻一番，而且是不是会有全新的产品出现。所以，某种程度，玩箱子还是跟着时代走，无论购买还是仿制，都尽量选择新的。不要老纠结那些旧产品。

wood2k

所以说看似简单的两个喇叭装在一个木头箱子上的东西，其实并不简单，所以我现在还是老老实实地收厂箱了！！！

湖北孝感

不错

xianduzi

回复 8# ag0n


    DX，也就是密封箱只要容积够大，会比导相好或不差？是不是这样

ag0n

回复 11# xianduzi
看我后面的回复
大箱体封闭好，小箱体导向必须的
个人认为大箱体封闭好于小箱体导向，因为空气不是很好的低频发声体

xianduzi

回复 12# ag0n


    密封箱足够大是不是频响曲线和喇叭本身一样

ag0n

回复 13# xianduzi


和实验室测得一样 因为实验室就是用大型障板做的 理论上无限大障板和无限大密闭是等价的
但是和自己测试的未加载箱体喇叭测的不一样
此时 喇叭周围空气被联通 喇叭前后震动的低频空气会相互抵消或加强 低频短路导致低频部分失真


顺便提一句 实验室其实一般也找不到无限大的障板 最后只能有个几米障板算几米
然后导致低频测试曲线各种不准 很多喇叭官方频响到了几十赫兹的低频起伏大就是这个原因 无视就行了

xianduzi

回复 14# ag0n


    兄台注册不长，看样子是大师！

ag0n

回复 15# xianduzi

渣 菜鸟一只 。
刚打算动手做箱子不过半年 动手一搜各种各种基础声学教程 然后发现水太深。
不是我大师，而是DIY界风气太急躁，很多人宁可相信自己或所谓老鸟的经验，宁可到处百度，到处问，到处求资料仿照厂箱或干脆摸黑。也不愿意静下心去图书馆蹲着学学基础理论而已

xianduzi

回复 16# ag0n


    力-声-电在你这里统一了！以后多指教

jianpingwu

学习了~~~~~

超级大号角

两个喇叭装在一个木头箱子上的东西，其实并不简单

1999

一个是集总参数，一个是有限元，嗯。。。元芳，你怎么看