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音箱制作浅见(不完全之旁门左道涂鸦版) [复制链接]

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这帖最初发在了hifidiy,写完之前没了兴趣,太监了。放到这里来准给人笑话的,不过人家都改瞎讲,我瞎说一番想必也不会太害人,就转过来了。拜老浦东电源清洁工之赐,前端达到了令我较为满意的地步,就专注音箱的一些小细节,因为原来是一段段帖的,这里合一起,很乱,也不想整理。
奇次谐波失真必须小 一切都是波的形状 但频响测量无能为力 它不知这是什么波 趋近方波 锯齿波 波的整形 糊的声音是怎么回事 如何形成 湮没问题 归结到波形 都是叠加 矢量和 但这个和是声波给的而不是信号阶段合成 即任一时刻信号只是一个波 相位差引发的波形失真 打压可累积的振动 箱体形状与大小的影响 单元距离问题 与干扰的关系 以声波不反射回单元为原则 以不在单元部位形成驻波为原则 采样率越高波形是否越平滑 数字之非线性可否由模拟环节弥补 功放之控制力问题 我只要一个好听的波 斜率判断 削峰填谷 球面波问题 相位与频响之关系 近场与远场的区别 听音夹角问题 叠加的方向问题 倒相管个数 开口形状的影响 波的辐射与爬行 曲线盆之实用边界频率问题 面板洐射 单元在面板的分布 与各边的距离 箱板厚度问题 箱体谐振频段问题 棉的抑制力 声音的密度与凝聚力与何有关 信息量问题 延伸问题 各频段之间影响 低频是否有细节 是否依赖高频 低频与单元口径之关系 振动的有效性 高低音单元的结合问题 什么是好的高音 振膜本身的谐振(横波)与振动系统的谐振 音色匹配要匹配什么 阻尼之利与弊 


2008-12-18 19:39 sometimes
一个一个来详解,当然是根据自己的判断,其中的谬误肯定不少,各位前辈火眼明识。
第一段“奇次谐波失真必须小 一切都是波的形状 但频响测量无能为力 它不知这是什么波 趋近方波 锯齿波”
自然界产生的波型,也包括各种乐器,通常都是基于正弦波的基础之上,因自然的振动,其上升与下降沿,通常都有一个时延问题,表现在数学公式上,就是一个正弦波。不同乐器,波形不同,这是因为谐波成分的合成,所谓音色,就是这些谐波影响的结果。基波加上谐波,其矢量和,即为此乐器的震荡空气的波形,但测量仪器,如单测基频响应,只是反映出这个基频的声压,它不知这个波的形状到底如何,谐波失真有多大。

2008-12-18 19:42 sometimes
我们知道,当波形走近于锯齿和方形,或者说走近于一种比较尖锐的波形的时候,听起来比较不顺耳。所以我猜测,“逸之仕”先生发明的逼真器,会不会是一种小型修整器,将相对尖锐的波形修整为相对平滑的。

2008-12-18 20:00 sometimes
“糊的声音是怎么回事”这个问题,首先我想从习惯来讲,声音是由振动产生,最终是由空气来传导这种振动。自然界,振动太丰富了,高频到低频,可以说万物都在振动,传播到你耳朵的时候,是这些振动造成的波的矢量和,非常之丰富。但我们的音响系统,是由一个从形体上来看是单一的振动系统构成,它的工作,依靠振动体的“公平”来保证质量,但这是不可能的,任何振动系统,总有一个谐振频率在影响,这是影响声音还原的因素之一。摊开来看,还有振动系统本身产生的不是信号给出的振动声在调制(机械噪声等),种种信号之外的波,在转化为空气这个纵波时,调制了原始信号,造成失真;还有功放的控制力等,对振动系统的控制,不能完全地体现信号的指令。也许这就是声音变糊的原因?

2008-12-18 20:09 sometimes
“相位差引发的波形失真”,这个问题中,还包含一个重要的问题,我们讲的拍频或差频的形成问题。这里引申一下alalal朋友的伟大发明,事实上,这个发明是不可能实现的,它与日本人的发明完全不是一回事,由al。。朋友原理制成的系统,如果完全建立在他提出的理论基础上,只能是同频声压的变化,而不可能调制出另一频率的信号。记住,声波任何时候都是纵波,图形只是一种为人感知的变形描述。

2008-12-19 10:36 sometimes
高低音单元之间的相位差,引发我们说的相位失真,如果是近场聆听,高低音单元之间的夹角相对较大,分频点附近可看成两个点声源,发出球面波。这时声波的叠加不是同方向的,两个波引起的空气的疏密变化的叠加并不在同一方向上完成,而造成了干涉的情况,这可以说是无法避免的,对聆听位置要求更高。远场夹角趋向于零,干扰问题相对较小,但对比近场时干涉的无法避免,此时相位问题可以说更加凸显。

2008-12-19 10:45 sometimes
可累积的振动,我指的是除信号驱动振动膜发出的应有的理想的声波外,箱子的其它部分振动发出的声波,一是振膜本身的非理想振动,比如谐振,比如分割振动在振膜之中引发的横波振动,还有一些是比如盆边的“扭曲声”,弹波的类振膜效应,箱体的振动,一些机械噪声等。这些振动引发的声波,都在对理想信号进行调制,引发失真。

2008-12-19 10:52 sometimes
一些箱体设计成弧形,目的是为了避免或减小驻波的干扰,但这带来另外一个坏处,这种箱体形状往往类似手电筒的聚焦反射镜,将单元的背辐声波更多地直接反射回单元,引发不良影响。

2008-12-19 11:06 小白菜
楼主接着说~多多益善~菜鸟正听着呢

2008-12-19 11:09 lakerblue
呵呵,lz的文章太深奥了,而且很突兀啊,最好结合设计实例来讲解一下

2008-12-19 11:13 sometimes
谢谢小白菜顶,我也是菜鸟,前面说的音色问题,还与各频的平衡有关,与曲线上的峰谷有关。这一点,甚至比前面提到的谐波影响更大。我们调整分频器,无非就是调整这么两个东西,一是平衡,二是失真。当然所谓平衡,也不一定一根直线就好。

2008-12-19 11:15 激光鼠
楼主继续继续

2008-12-19 11:15 sometimes
是有点突兀,这个很抱歉,描述水平太差,只是脑子里想到啥就写上来了,有些也没说明清楚,但一个问题能引起思考,我是开心的。

2008-12-19 11:22 sometimes
漏了漏了,分频的调整,还包括其它,比如牵扯到易推性的阻抗等其它。。。关于箱内驻波,各位可以用人尽皆知的公式计算一下,小箱体几十厘米的波长,大多集中在中高频,可以方便地用适量的吸音棉来调整,早先的一些老箱子,也不会做得奇形怪状,声音照样很好,大概可以思考一下原因。影响声音的,有时候是细节,但更多时候是大的方向。

2008-12-19 11:34 sometimes
对于前面说的“只是一个波形”,再说明一下,因为这里面有几个比较普遍的误解。说明就更突兀了,引用在168回过的一个帖子的内容吧:音响中其实不必考虑什么多普勒效应的,因为在音圈环节,根本就不存在调制。音圈任何时刻都只能向一个方向运动,这是信号(电流,任何时刻只向一个方向运动)使然。各位的误解,就是把信号看成“多个”的了,同一时刻,发出的声音那么多,有人声还有各种乐器,但其实表现为信号只有一个,就是你认为的多种声音的矢量和,而这个和,其实在现实中(录音时各种声音的叠加时刻,你耳朵中空气疏密的变化是线性变化的)就已经被合成。
有朋友认为喇叭是同时发出“很多个”声音,这种理解带来了很多迷惑与事实上的不可能。这里再说明一下,因为我个人认为这一点对于清晰地认识与玩好喇叭是很重要的。

2008-12-19 11:39 sometimes
其实只要理解了上面这一点,就很容易地理解了低频的细节以及采样率、声音的延伸和凝聚力等问题。

2008-12-19 11:45 sometimes
插播一点题外话,其实玩音响不能玩得太聪明,要有雾里看花的心态。啥都了解了,就没东西可玩了,所谓拔剑四顾心茫然。当然这不是说我这种菜鸟,我说的是一些老烧,又是避震又是线材地,孜孜不倦几十年,还玩得不亦乐乎。有些悟性高的,几年下来觉得这东西搞明白了不过如此,就遁入深居专听音乐了,多没意思!:sa

2008-12-19 11:47 sometimes
引用上面话时,还发现了我回的另一段,也许有点用,也放这里吧:拿倒相箱举个例吧,人们老是拿阻抗双峰说事,始作俑者是明白其理的,但他没有说清楚双峰不调平的表现,人们朴素的观念受了影响,跟着认为调平是最高标准,形成普遍的误解。为什么要调平阻抗双峰?是为了低频失真接近最小化。但影响低频听感的,绝不只是失真一项指标,至少还有量感。在喇叭素质高,本身失真就很小的情况下,fo参数其实可以放在后几位考虑,同样口径同样冲程不同fo的单元,是可以作出差不多的低频量感来的。

2008-12-19 11:51 sometimes
上面这段,可能“革命领袖”也了解到了,他说什么根据Q值根据fo来计算容积都是放屁,但他从未说明,我试着说明一下。当然,也许是我在放屁也说不定。

2008-12-19 21:28 sometimes
面板问题,首先说单元安装位置,常见偏离中心位置安装单元的方法,是为了避免声波传播到各角时,同样的距离引起同频衍射,而衍射的结果又是形成多个同频的点声源,进一步造成干涉。但事实上,只要波长比面板一边距离小,就能引发这种现象,即干涉产生的频率不只是一个,但因高频的指向性问题,更高的频率上这种影响减小。比较长的波,绕到箱子后面去了,造成相对低的频段的声压滚降,是为障板效应。一般通过分频调整与摆位来处理。由于上面说的原因,倒角的做法是比调整安装距离更好的做法,要注意的是,倒角不能太小,否则失效,而且严格来说,各边--包括后板的边都要倒角,因为前面说了,声波会绕过前板“爬行”到后面,同样可在后板引发衍射问题,最好是各边都铣圆边。

2008-12-19 21:51 hya1951

寮曠敤鍐呭锛?/span>
原帖由 sometimes 于 2008-12-19 11:34 发表 [url=http://bbs.hifidiy.net/images/common/back.gif][/url]
对于前面说的“只是一个波形”,再说明一下,因为这里面有几个比较普遍的误解。说明就更突兀了,引用在168回过的一个帖子的内容吧:音响中其实不必考虑什么多普勒效应的,因为在音圈环节,根本就不存在调制。音 ...

楼主对电声的研究很深啊,关于多普勒效应有一点要请教,在同轴扬声器中,是不是存在低音声波对高音的调制,这是不是多普勒效应?据说这可是制约同轴扬声器大行其道的重要原因喔

2008-12-19 21:51 sometimes
说说低频的事,东一搭西一搭地说,低频时,振膜太小的话,表面不能推动空气来回振动,表面随附的空气负载对运动系统呈现出大阻抗,无法辐射声音,辐射阻抗起决定作用。注意,此时空气的振动与流动的区别。极低频时振膜只能推动空气流动而无法形成有效振动。类似于你用一根棒子在空气中每秒50次地挥舞,即使排除声短路的影响,也不能形成50hz地波,而不幸地,你只是听到棒子划破空气的气流声。但还好有救,开口箱的形式便是这个救星,它利用低频振动这个实际存在,通过赫姆霍兹共振、低音反射、管道加强等各种形式利用背辐低频来达到加强它的目的。然而还是不幸,它只能是某种程度上的救星。

2008-12-19 22:00 MOVV
谢谢楼主的分享,最好能结合一些图来分析

2008-12-19 22:13 sometimes

寮曠敤鍐呭锛?/span>
原帖由 hya1951 于 2008-12-19 21:51 发表 [url=http://bbs.hifidiy.net/images/common/back.gif][/url]

楼主对电声的研究很深啊,关于多普勒效应有一点要请教,在同轴扬声器中,是不是存在低音声波对高音的调制,这是不是多普勒效应?据说这可是制约同轴扬声器大行其道的重要原因喔

跟你一样只是一点点兴趣,谈不上研究,更说不上是深。同轴其实和分频箱没有大的区别,只是所谓点声源(其实也做不到完全)的一种形式,它的好处前面其实已经涉及或者说说明过了。我不知道你说的低音声波对高音的调制具体是指什么,但这与多普勒都不会有关。可以试想,我们对运动着的(相对于喇叭的运动速度要慢得多)汽车喇叭的频率变化都能很明显地区分,如果在喇叭环节存在多普勒效应,那失真将有多么巨大!

2008-12-19 22:17 sometimes

寮曠敤鍐呭锛?/span>
原帖由 MOVV 于 2008-12-19 22:00 发表 [url=http://bbs.hifidiy.net/images/common/back.gif][/url]
谢谢楼主的分享,最好能结合一些图来分析

谢谢帮顶,图有时候是能简单地说明问题,但是画图太麻烦了,又没有现成可用。

2008-12-19 22:20 sometimes
事实上喇叭系统说简单也简单,说复杂就很复杂,相互制约与影响的东西太多,考虑问题容易顾此失彼,出现很多漏洞,引起误导。有时候写到一半,一个问题还没说清楚,又想到当中的另一个问题,似乎实在是没有力量理清楚它们。

2008-12-19 22:42 sometimes
说说瞬态的事,其实就是喇叭对信号的跟随能力,包括上升与下降沿,平常的东西,什么盆轻重,bl积等大家都听过了,也不想多说。说说阻尼的影响,阻尼对上升沿有害,对下降沿有益,比如盆的涂层。但是如果一个盆是完全地刚性,不存在自振动,而且驱动系统(包括磁力)力量无穷大,可以完完全全地完美控制喇叭,那我们就不需要阻尼,也不需要考虑盆的质量。这时候,任何喇叭都是一个完美地重放系统(根据前面分析,低频除外),很可惜,这个世界上没有这种存在,尤其高频时,由于振膜的去耦产生分割振动,以至于我们不得不甚至考虑音圈的质量。唉,越说越说不清楚了。。。我对文字的控制力还是太差。跟着再讲讲箱体的事情。箱体,一个通常方方正正的东西,怎么样才能做到最好呢?说实话我不知道,但一些常见的小问题,提出来引点砖头块也无妨。箱子的容积,有一些通用的计算公式,不用我多嘴,我也不是很懂这个公式的道理,想讲也无从下嘴。但从对阻抗双峰质疑的那一篇,想必有心的朋友可以看出一点端倪来。箱子制作上,我想提的几个意见,一是比例问题,比例上,我觉得在符合所谓黄金比例的基础上,尽量接近比例的最小值才是理想。有些箱子,面板上单元安置得很好看,大小似乎很合适,但为拓展容积,就把深度做得很深,一来侧板宽大,更易引起不良振动,二来腔体过深,回响效应更加严重。这里要讲一下所谓回响,箱体的三个反射面,如相差不大,声共鸣或者说反射的效应是比较均衡的,但一旦某个长度过长,就会有类似管道效应的不良影响。从目测经验,箱体过深的箱子,声音似乎有其特色,有空谷回音的效果,但有点拒人,少了一些自然的活力。所以jbl等老家伙的箱子,从来都没有很深的箱体。二是面板问题,有些朋友为了得到更好的低频响应(减少振动),用很厚的面板,但又没有在沉孔后斜铣(桃花刀)一定角度,致使喇叭振动后背辐声波,马上反射回单元,造成不良影响(表现在听感上就是发紧发粗)。还是讲箱子,材料与箱体的谐振利用。木内和夫讲过,一些老箱子(现在不大很见到了),用较厚的实木板材制作,声音都很好。究其原因,我想是乐器的制作,大多采用实木,这些适合的木头,天然发出的微量的谐振声,确实在某种程度上讨好了耳朵。但这个箱声的量及控制,不得不考虑一下。音箱与乐器要表现的东西,还是不同的。乐器要倾诉的,只是它本身(频率及音色)所应具备的一些,然而箱子应该表达的,却是“所有”。所以目前几乎所有的音箱制作者,都把打压箱体的振动,只让喇叭发声当成首选方式。问题是,在前端设备未达极致的情况下,这些箱子往往发不出感人的声音,这到底是为什么呢?有空再讲,讲讲材料的选择,实木的话确实是越硬越好吗?
录音环节及我们的前端,经过数字处理,解码,信号放大,功率放大等等,必然有信号损失,且往往是弱信号,当然这个过程中又会增加一些干扰进来,更是要命,等到声音到达你耳朵之时,可能已经徒有其形不见其神了。有微量(只是微量)谐振的箱子,在某种程度上弥补了前面损失的“木头味”可能会变得更加讨好和有情感,不像有些高密板制成的箱子那么冷峻。但如前所述,它不能很好地表达“所有”。一般此类箱子,播放弦乐可能会比较喜人。但是硬度很高,弹性模量高的木材,自阻尼往往不足,谐振很难压制,所以不适宜用作侧板和上下板,可用于面板,并且在背面开槽(可用软泡沫填充平整)以增加刚性,利于振动的快速传递,音头较好。侧板谐振的控制,可用交叉内部加强筋、在箱壁合适部位粘贴铅饼及加吸音棉等手段来实现,具体依靠实验和经验。介绍一种沉孔方式:一个喇叭安装孔可开两圈沉孔,小圈更低一点,用于垫密封材料,大圈拧螺丝使喇叭盆架与面板钢性触,有利于中低频质量,同时保证了密封性。
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倏忽虚无境 迷离山水情
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