关于箱子容积和喇叭之间的设计

liuhty888

原来发贴发错，造成强大的反面问题和不好影响，也谢谢版主对水贴的清除，在这里也感谢大家对本人的重大热流
话归原体，本来是准备针对我仿照M1箱体用了款6.5寸分频箱子来做报告的，可惜最后做的不成功，搁置了  因为无论换了好几种喇叭但出来的效果都是差的没有办法来听，问题主要出在了低频的下潜和低频的混乱，后来把博良的喇叭换上（通认为低频强悍可以下潜到40HZ的喇叭）照样还是不行，没有低频的层次感，无奈就仍在了角落
最近一直研究如何把4寸的全频喇叭发挥好，虽然被很多朋友不认可，但还是要说，因为它在设计中牵到了部分的技术问题，请见量
前些时候为了把4村喇叭下潜发挥到65HZ  就用了迷宫和落地等箱子，最后迷宫战胜，内部容积8.5L  分360度旋转有喇叭下放释放低频，根据听感大概有75HZ左右的低频，对于4寸喇叭它的效果已经是相当不错的了，褒下可能会更好，但是多听了些时间发现其低频不够扎实，过与松软，层次感模糊，距接近HIFI相差不少，但听人声还不错，隐藏了某些缺憾，后来朋友按志平的箱子做了个箱子一直告诉我声音不错，我也不太在意，直到后来他又重新按照自己的想法做了比志平箱子大30%的一款箱子想增加低频，等我做好后没2天又给我搬回来要我改造，说低频混乱不堪，驻波严重，现在还仍在我的墙角等待改良
直到前几天一个论坛的朋友要我帮忙做志平的箱子，我就有意无意的多做了对，当我实际听的时候发现低频表现的相当好，扎实有层次，虽然没有迷宫的量足，大概有85HZ，但对于视觉的4寸喇叭也可以了，最重要的是层次感可以清楚的表现了出来，到这里我深深的感觉到了箱子对声音的重要性  虽然有这里以前争论过喇叭重要还是箱子重要，最后大家偏向与喇叭，不过最终发现箱子的结构设计的重要性，  因为博良的603喇叭在他本人设计的箱子中轻易的就把45HZ表现的淋漓尽致，但用到了我仿照的M1箱子中低频连60HZ也发挥不出来，所以很多时候我们捉的箱子达不到预期效果就不要埋怨喇叭了，很多时候不是喇叭不好，是我们没有把它做好，但是我想问的是喇叭的类型和箱子的容积到底是怎么计算的，宽度和深度的影响到底有多大，为什么在厂家的原箱里可以达到很好的低频表现，但到我们DIY手中就很难发挥到应有水平。比如我初烧就做过SS6.5  按厂家徒工的参数做的箱子，但低频下潜的就不够理想，有量，但层次感不好，120-180HZ的部分驻波严重，但我听过个高手DIY的SS6.5 效果相当好，低频的量和层次感特别清晰，所以这个参数是如何计算了（按厂家提供的参数绝对不行）  所以需要我们自己来设计，但如果没有参照的指标的话想好听就只有靠中500W彩票的运气了，所以就和大家共同交流下，请高手指点

abcd

介绍一组关于开口箱系统的简便计算公式
　

  1  箱体有效容积Vb的计算:

         Vb=20*Vas*Qts^3.3

    其中:Vas为扬声器单元的有效容积,单位为升。

         Qts为扬声器单元的总Q值。

  2  箱体谐振频率Fb的计算：

         Fb=Fs*(Vas/Vb)^0.31

      其中：Fs为扬声器单元的谐振频率

  3  开口箱频率响应截止频率(-3db)F3的计算：

         F3=Fs*(Vas/Vb)^0.44

  4  扬声器单元实用边际(高端)频率Fm的计算:

         Fm=345/(2*Ds)

       其中s为扬声器单元振膜的有效直径,单位为米。

  5  开口箱导管的允许最小直径Dmin(米)的计算：

         Dmin=(Fb*Vd)^0.5

         Vd=Sd*Xmax

       其中：Vd为扬声器单元振膜在最大振幅时所推动的体积，单位为立方米。

             Xmax为扬声器单元振膜的最大行程,单位为米。

             Sd为扬声器单元振膜的有效面积,单位为平方米。

  6  开口箱导管的长度(米)的计算:

         Lp=((2362*Dv^2)/(Fb^2*Vb))-0.73*Dv

       其中: Dv为给定导管的直径,单位为米。

             Vb为箱体的有效容积，单位为立方米。

abcd

和大家分享一下

    爱好者在购买新的扬声器单元时，往往会发现扬声器单元制造商推荐有最佳的箱体尺寸。这方面可能包括密闭箱，开口箱的体积。
通常，这个值与VAS或锥盆支撑顺性的等效空气容积有关，该顺性是由锥盆和音圈质量，以及称为扬声器单元支撑的折环和定心支片的
刚性等几个方面组成的。

    （一）箱体的比例
    当爱好者制作扬声器箱体时，有各种不同的结构选择包括从立方体，圆管形，或矩形到许多其它的形状。每种形状都有特殊的特性、
优点和缺陷。但是，常用的音箱不管是闭箱还是倒相箱大都是长方形的箱体，所以，本文就是对长方形箱体尺寸关系进行的讨论。

    假定扬声器特性表中建议箱体容积Vb为0.09056立方米。爱好者就能用这个值为实际扬声器单元确定理想的箱体尺寸了。
如容积已定，先要把所要求的内部容积的立方米单位转换为立方厘米，然后再求得结果的立方根，就可以得出所要求的高度、宽度、厚度了。
正方形箱体（即高度、宽度、厚度相同的箱体）对用于超低音箱是很满意的，因为这种箱体能通过增强内部驻波而提升箱体的总输出。
许多市售的超低音箱都是按这种样子设计的。但是，本文的用意并非是用于超低音箱的，而是能覆盖全音频范围的两分频或三分频的音箱。

    通过实践，许多音箱制造商已经采用了靠经验得到的“黄金”比率或“黄金”分割率，这个比例或比率与根据理想比率0.618而确定
的箱体尺寸比有关。举例来说，应用的是整数尺寸，如6单位的深度，10单位的宽度，16单位的高度，深度对宽度的比率＝6：10＝0.60，
而宽度对高度的比率＝10：16＝0.625，这些最终尺寸的纵横比与理想的0.618值相当接近的，因为该比率可使选出的近似尺寸不会出现
增强内部共振的公共简正频率，所以这个比率已被确认为能产生最佳的声音。

    （二）计算内部尺寸
    假定所要求的内部纯容积为0.0864立方米，计算过程如下：
1、 把0.09056立方米转换为90560立方厘米。
2、 假定取纵横比为6：10：16，将这三个数相乘，得到积为960。
3、 把总立方厘米90560除以960，得到的商为94.3。
4、 现在，求出94.3的立方根，大约为4.55。
5、 最后，用4.55乘以纵横比的三个值，分别为，6×4.55＝27.3（厚度），10×4.55＝45.5（宽度），而16×4.55＝72.8（高度）。
6、 经过这些计算，将箱体的宽度、高度和厚度值相乘，和原来要求的箱体容积90620cm3相比较。由于要化为整数，乘积可以稍有不同，
    当有1％误差时可以认为是无关紧要的。

    以上就是决定箱体最佳尺寸的全过程。作为例子，读者也能选择其他的7：11：17纵横比，或34：55：89而且按前面举例的同样方法进行。
当最佳值有5％左右误差时，对放音质量仅有很小的影响。

    （三）关于误差
    假如读者遇到的是小容积的音箱，那么此时容积是与扬声器单元装在箱内占有的容积有关的。读者可以把箱体容积做得稍为大些以
补偿扬声器单元的容积。假如在扬声器单元特性中没有给出扬声器单元的位移值,那么可以根据下述公式计算近似的位移值（或容积）：
V＝πr 2h 式中，r是磁体半径，而h是磁体的厚度或高度。
设磁体直径为11.4cm(半径就是5.7cm)，厚度为2.5cm，容积为：3.1416×5.7 2 ×2.5=255.2cm3  
现在，计算用下面公式计算锥盆容积：V=πr2h ／3设锥盆直径为22.9cm，而高度为5.1cm，
所以锥盆容积为: 3.1416×11.52 ×5.1 ／3＝706.3cm3
把磁路容积（255.2cm3）与锥盆容积(706.3cm3)相加，给出扬声器单元容积为961.5cm3。该值只不过比箱体所要求容积90560cm3的1％稍大
些而已。所以在这种情况下扬声器单元的容积是并不重要的。只要扬声器单元的合成容积不超出总箱体容积的5％，在计算时就可以忽略不
计了。

    无论读者用什么样的比例，深度、宽度和高度的尺寸都不应该存在任何一个数的整倍数。举例说来,不应该采用8，16和24，因为这些
数都是8的整倍数，所以在箱内将会出现有害的共振。

    对超低音箱来说，因为这种箱需要共振，所以常常制成正方形的。而且，这种音箱放音仅覆盖较窄的频段，故而箱体的共振增强了输出。
当然，也能利用开口箱形式进一步增强低音。

    （四）数学上的黄金切割率
    表示黄金切割率的数(也称为黄金平均值，黄金比例和黄金分割)是从划分线段得出的。此时较短的部分对较长的部分之比等于较长的
部分对线段总长之比值（图1）。设线段总长度为1，且取较长部分为x，那么较短的部分就是1-x，这样导出的比率就是：
[（1-x）／x]＝（x／1）或 x2＝1-x （1）稍经排列,可给出一元二次方程：x2＋x－1＝0 （2）
将此式与二次方程基本形式比较，可得ax2+bx+c=0,
且应用该公式，x=(-b )/2a x的正值（较长的线段）可得0.61803…，作为实际应用四舍五入为0.618。通过相减，较短部分的长度即为0.382，
正如方程（1）直接显示那样，该值是较长线段的平方。

    读者还可以（在理论上）找到一个通过几何结构分割而得到的正确的分割点。在图2上，ABC是一个直角三角形，为方便起见，选择AB
为2单元，而BC（垂直于AB）选定为1，根据勾股定律，AC＝。以C为圆心，半径＝BC＝1作圆弧，交于斜边上D点，得AD＝-1。再以A为圆心，
AD为半径作圆弧，交AB于G点，该点即为分割AB的黄金比率。较长部分AG＝-1，而较短的部分GB＝2－(-1)=3-。应用这些值，我们能够看出
GB／AG＝AG／AB是相同的。

     黄金比值也能从其它数学运算中得到。例如，有一种费班纳赛序列（FIBONACCI SERIES），这种数制序列中每个数等于前面两个数的和）
：1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144，233，377，等等。稍作验算，数序怎样建立就清楚了，取连续的一对数的比率看其结果：
1：1＝1；1：2＝.5；2：3＝.67…；3：5＝.6；5：8＝.625；8：13＝.61538…；13：21＝.61904…21：34＝.61764…；34：55＝.61818…；
等等。
黄金比率在许多方面都有出现，例如，正五边形对角线的线段，在测量五个正几何立体金字塔的一定比率，而最显著的是在自然界中，
假如读者能获得一个大的成熟的向日葵，请注意花簇头部的顺时针和逆时针方向的螺旋纹，仔细数出两个方向的螺纹数，取较小的数
和较大的数的比率，再和Fibonacci数序的比率比较。

     显然，这是一个值得注意的比率，而且当引入到扬声器箱体尺寸后，扬声器箱放音非常优良就没有什么奇怪了。

qdtom

cheapfi

看到音箱或分频的计算公式, 让人想起DOS时代.
现在是图形界面的WINDOWS时代了, 何不用设计软件, 模拟曲线即时看到.
设计箱体推荐 WINISD PRO 和 Unified Box. 都是免费的.

liuhty888

现在的喇叭厂家推荐的参数和推荐的容积尺寸好多时候都不够直观和真实，在DIY的制作下加大了难度，还有就是同样的内部容积下宽度和深度的差别对低频的下潜是否存在差别，这个可以先排除分频器的制作，就拿博良的箱子为例，我把分频器直接去掉，低频照样很好。唯一不同的就是声音的风格产生变化听感上的曲线不再平滑，但是低频下潜大概上了几个百分点，但是照样层次感很好，不过用原来的分品器换箱子后就差别太大了可以说分品器的调整重要性绝对没有箱子的设计来的直接，可惜在这方面制做上就是难度比较大了分频器容易调整，但箱子定型了就很难改变，对与我们的DIY带来了很大难度，模仿名箱当然有很大的好处，但是喇叭等必要元件很难弄到，其实就是模仿下来的成功机会也是很渺茫的

号角

但国内的就
当然这未必是绝对全部，起码我见过的所谓国产名牌是这样

中电

好贴!学习

海天一色

关于箱子容积和喇叭之间的设计

katana

这样不漏气吗

倪

原帖由 海天一色 于 2007-8-3 17:32 发表
关于箱子容积和喇叭之间的设计

这个想法有新意，能做到就好了。

想不到

乐士

原帖由 海天一色 于 2007-8-3 17:32 发表
关于箱子容积和喇叭之间的设计

这箱子好啊，名字就叫“打气筒音箱“

万能插头

我是个木匠，我只是不懂电子，做箱体对我来说是在简单不过了。
我做音箱的时候是从木匠角度看的，就是按板材的使用率做
基本是一张高密度板做一对落地箱，做出来的外关比较符合人的省美观
至于声音怎么样，我也无从判断，反正和市面上卖的差不多吧。