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如何調試倒箱式音箱
發布日期:2021-3-17   點擊次數:


倒箱式音箱也稱倒相式開孔箱,低頻放射式音箱,是系在音箱面板上開有倒相孔(槽)的一類音箱。由于開有孔,箱內的聲音便可以輻射到外面來。
倒相式音箱又稱低頻放射式音箱,也是多媒體音箱中最常用的箱體設計。它和密閉式音箱不同之處在于,音箱的前面設計了筒形的倒相孔,以使箱體內外的空氣流通,它有比密閉箱更高的功率承受能力和更低的失真,量感足、靈敏度高,既適用于一般家庭,也可用于大廳或專業場所。


倒箱式音箱系統包括三個子系統:

(1)單元和箱體;

(2)倒箱管與箱體;

(3)分頻網絡。



由公式計算的箱體,倒箱管參數和分頻網絡參數與實際的最佳狀態之間尚存在很大的差距。這差距大都在音箱制作完成后通過調試的手段來消除。


調試的原則:

(1)就是將倒相式音箱的諧振頻率(fo)調整到最合適的頻率點,使音箱的低頻響應平坦;

(2)調整音箱的系統品質因數(Qo) 使音箱的低音深沉,聽起來既不干澀,又不混濁;

(3)調整分頻網絡的分頻點和相位特性,使音箱各頻段的聲壓均勻,頻率響應曲線平坦。


一、以上(1)(2)兩項由調整箱體,倒箱管來解決。


(一)箱體的調整:

箱體的大小是否合適可以從頻響特性曲線,阻抗特性曲線上加以確定。

(a)箱體過大:

諧振頻率很低,從頻響特性曲線上看曲線低頻段的起始頻率很低,且曲線在低頻段上升十分緩慢。低音聽起來顯得有氣無力。(見下圖):


ScanSpeak 8545, 箱體=100L時低頻段的響應曲線:fo=7.7Hz


手把手教你如何調試倒箱式音箱


縮小箱體容積至18L,縮短倒箱管長度后的曲線,(基本平直)如下:fo=39.6Hz


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(b)箱體過?。褐C振頻率過高,這時頻響特性曲線低頻起始頻率升高,且在低頻端會出現一個尖峰,聽起來低音顯得不夠豐滿(見下圖):


ScanSpeak 8545, 箱體=10L時低頻段的響應曲線:fo=63.7Hz


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增大箱體至18L時的曲線,如下:fo=47.5Hz


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低頻端還有點上翹,倒箱管長度由10cm增加至16cm后。如下圖所示,低端頻響曲線基本平直: fo=39.6Hz。


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為了便于調整,箱體稍比設計值略大,容積過大時可以放置木塊以減小容積。


(二)倒箱管的調整:


典型的倒箱式音箱阻抗特性曲線在低頻端是一個雙駝峰。這兩個阻抗峰的峰值大小應基本相等且不過于尖銳。

(a)雙駝峰中的高頻峰值大于低頻峰值。應增大倒箱管口徑或減小長度。不少人偏愛把箱體做得較大,認為箱體大低音足。這樣高頻峰值大于低頻峰值的情況更易發生。從表面上看低頻潛得很低,但聽起來乃會覺得低音不足,顯得十分松軟,缺乏力度。


箱體=100L,倒箱管長=25cm時阻抗曲線如下圖:高頻峰大于低頻峰。


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縮小箱體容積至28L,縮短倒箱管長度至18cm,雙駝峰大小,高低基本相同(見下圖)


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(b) 雙駝峰中的高頻峰值小于低頻峰值。這時低頻端不自然地得到提升,使音箱的瞬態響應變差,應縮小倒箱管口徑或增加倒箱管長度。


箱體容積=19L,倒箱管長度=10cm,口徑=6.5cm,fo=57.8Hz。


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箱體從19L增大至26L,倒箱管從10cm增長至16cm,口徑6.5cm減小至4cm的曲線:


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以上是演示,并非真實的調試,僅供參考。


下面是ScanSpeak-8545箱體,容積=19L,倒箱管長度=16cm,口徑=4cm時,頻響曲線低端及阻抗特性曲線低端的模擬結果圖。fo=31.4Hz


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(c) 雙駝峰過于尖銳,說明箱體的Q值太高。應調整箱體結構,增加吸聲材料數量,及換用吸聲系數大的吸聲材料。反之亦反。


二、音箱的頻響特性直接影響音箱的音質


影響音箱頻響特性的因素很多,單元本身的頻響特性,分頻器的分頻頻率和相位特性,單元在箱體表面的分布位置和箱體的結構和制作質量等都會影響整個音箱的頻響特性。所以上面(3)是調整的重中之重。


(一)減小箱體制作不合理引起的頻響曲線高低起伏

(a)為了盡量減輕箱體表面反射的聲波對音箱頻響特性曲線的影響,可以將箱體面板與邊框之間的棱角進行倒角或做成圓角,也可以在音箱的箱體正面鋪設一些吸聲材料,或盡量減小音箱箱體正面的寬度。

(b)箱體容積及其長,寬,高尺寸比不合理也會影響音箱的頻響特性,但這種影響主要表現在300Hz以下的低頻段,而對音箱的中,高頻頻響特性影響不大,箱體大小的影響主要表現在諧振頻率附近頻響曲線的平直程度和低頻起始頻率的衰減斜率。長,寬,高不要取整數倍比例,箱體大可以在箱內放入木塊減小容積。箱體小可以增加吸音材料或換用吸聲系數高的材料,但這種調整方法,范圍十分有限,尤其是倒箱式音箱。

(c)低音單元的安裝位置盡量避開音箱面板的幾何中心。各單元錐盆發音的參考點在面板上位置要對齊,(面板可以做成斜面或階梯狀)。否則,要計算出它們的聲相位差以便計算分頻器或調整分頻器時使用。計算方法,先測出高低音單元發音的參考點(高音在2/3球頂高度,低音在1/3錐盆高度)之差W,一般平面排列時8吋W約13mm,6.5吋W約9mm。求出分頻點的波長:B=C/F(mm) (C=344,F=分頻頻率), 則相位差為360°x W/B。例:使用球頂高音+6.5吋低音,分頻點F取4800Hz, 則B=344/4800=72mm 相位差=360X9/72=45°


(二)分頻器的調整

(a)調整高低音單元+,-極性。

分頻網絡中均使用數量不等的電感線圈和電容器,這些電抗原件必然會使電信號通過時產生不同程度的相位移,使高低音單元輻射出的聲波在它們的分頻點附近出現相位差。某些頻率點還將出現疊加或抵銷現象,從而在音響的頻響特性曲線上出現峰谷點。為了補償分頻網絡產生的相位移,有時需把單元的正負極反接,但由于電感,電容有較大的離散性,所以連接方法也不能一慨而論,既有時我們無法確定哪個單元的極性需要反接。有時相同的分頻器裝在不同形狀的音箱中往往有截然不同的接法,因此,單元的極性是否反接常常只能在調整音箱頻響特性的過程中才能最后確定。


(b)改變分頻網絡的階數或分頻點

當分頻點附近出現一個凸峰或凹谷時,我們可以改變某個單元分頻器的階數,使該單元在分頻點以外聲壓的衰減程度發生變化,另外還可以改變某單元的分頻頻率,使該單元在原分頻點處的輻射聲壓發生變化,就有可能消除峰谷點。


(c)頻響特性曲線上其他位置的峰谷調整

我們可以利用LC的諧振特性來補償。當LC串聯時,在諧振頻率f處阻抗最小。當LC并聯時,在諧振頻率f處阻抗最大。只要知道頻響特性曲線上峰谷的確切位置fo,使LC諧振頻率f=fo,那么就可以把串聯的LC再串聯一個電阻去并聯在喇叭兩端起分流作用,減小流入喇叭的音頻電流,從而使fo點的峰拉下來,串聯的電阻可以調整峰的高低程度。同樣,并聯的LC再并連一個電阻去串聯在喇叭回路中起分壓作用也可以把峰拉平。有時一個分頻器中還有好幾個這樣的吸收電路。其他還有漸斜式,凹陷式,阻抗補償等,原理是一樣的。

以上的調整往往需要儀器和設備的幫助,單憑耳朵是不行的。模擬以上的調整工作,工作量大,圖片多,若有條件慢慢來。另外還涉及聲相位,電相位的問題,當然,最后還得耳朵收貨,人的因數第一嘛!就是曲線的形狀也得根據人的要求來調,儀器只是幫助我們更直觀地看到曲線變化的情況,什么樣的曲線出什么聲音,還得人來判斷。

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