或许虎头蛇尾，居然歪打正着？小摩*写*真*八*号*的发现及给厂家... [复制链接]

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摩改中遇到一个理论推导与实际效果完全相反的矛盾，令人十分困惑，百思不得其解，为此两个晚上都失眠了。所幸第四天凌晨五点左右，终于彻底想明白了原因，困惑烟消云散。对*写*真*八*号*有了一个不大不小的发现，对音箱设计问题也多了一些认识和理解。所以，决定写个帖子记录一下。

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从原理分析，如果在已有音箱箱体内增加吸音材料，会减少箱内实际容积，导致箱体谐振频率抬高（例如从32Hz上升到36Hz），同时低频的频率响应曲线也会发生改变，由此导致低频量感减少。不过，由于箱震减少，低频的解析力、层次感、瞬态会有改善。有得有失，应综合考虑进行取舍。
设计摩箱方案时，决定增加吸音材料、减小箱震，已有足够的心理准备：牺牲一点低频量感，改善低频质量。针无两头利，孟子曰：鱼与熊掌不可得兼，舍鱼而取熊掌也！

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完成急就章的小摩后，进行试听。
第一首盖瑞.卡尔的《伦敦德里小调》响起，就明显感到低频的改善：量感增加了，分析力提高了，层次感清晰了，瞬态也变好了！（咦！好像哪里不对？）
顺序听到第四首o holy night，感觉依然是：量感增加了，分析力提高了，层次感清晰了，瞬态也变好了！
然而，这不科学！低频分析力提高、层次感清晰、瞬态变好，这都符合科学原理，但是量感应该减少才对啊！

莫非是我的错觉？

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接下来一两天，仔细聆听，发现低频量感确实增加了。增加幅度应该在5~10%之间，很明显的变化，绝不是错觉！

根据原理推导的结论，与实际情况完全相反？怎么回事？一定是哪里出了问题。

于是开始分析原因：
1、可能是播放曲目中低频频率不够低，未达到摩改后低频响应曲线开始衰减的频域（这个解释很牵强，更换不同曲目之后，排除了这种可能）
2、人耳在低频区域的感觉不敏感，可能出现偏差（这个理由似乎成立，但偏差怎么会一边倒地偏多？）
3、加入的吸音材料数量不多，对箱内容积减少有限，所以低频量感并未明显减少，由于低频质量改善，导致主观感觉低频量感反而增加（这个解释似乎有理，但有忽悠之嫌，应深入分析）

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于是开始计算箱体内加入了多少吸音材料。
回忆各块吸音棉的尺寸，用计算器计算。但好些尺寸记不确切，后悔当时没有进行记录。
突然看到用剩下的那块吸音棉，灵光一闪，想起当初阿基米德测皇冠体积的故事，恍然大悟：消耗的材料=初始的材料-剩余的材料，就怎么简单！
很快间接计算出，每个箱体内增加的吸音棉数量大概是36平方分米，约18升。

*写*真*八*号*低音箱体的容积是多少？没有官方数据，根据外部尺寸和内部结构，粗略估算是70升，姑且按70升计算。

因此，加入18升吸音材料后，箱体实际容积相应减少了18升，比例为25%。
要是谁说，音箱箱内容积减少25%对声音“影响不大”，这人要么是瞪眼说瞎话的骗子，要么是啥都不懂的菜鸟。

这个解释也说不通，那究竟是怎么回事？

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深夜，躺在床上继续思索。注意到吸音棉重量很轻，其实就是蚕茧状结构的无纺布，纤维内部又大量孔隙、充满了空气，1升吸音棉（视在体积）实际占用的空间并没有1升啊！
原来如此！

但新的问题又来了：那么1升吸音棉占据的实际体积到底是多少？
顺着阿基米德的思路，想到一个测量办法：
把一定体积的吸音棉浸泡到水中，静置较长时间，水浸透到内部，排除空气，根据吸水量的大小就可以计算出吸音棉的实际体积。
似乎可行，但涉及到测量方法与测量误差，结果不会太准确。

再深入一想，发现这方法本身是错误的。大学时学过《土壤学原理与土壤地理学》，其中讲到，土壤中的水分与空气可以分为两类，一类是被土壤固体颗粒表面吸附、失去活性的，另一类是处于自由状态、具有活性的（只有这部分水分和空气才可能被植物根系吸收利用）。同样的道理，吸音棉表面积巨大，会吸附一部分空气，无法与水交换。所以，被水充分浸泡的吸音棉内部依然会保留一部分吸附状态（非自由状态）的空气，这种测量方法的原理就不正确了。

冥思苦想，依然无果。
一夜无眠，转眼天亮。

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第三天（周二）晚上，继续HIFI到十点，如同平常。
然后是电影时间，看了部老电影，1951年的《暴君焚城录》，将近3小时。看完之后收拾一番，2点上床睡觉。
听音乐的时候很愉快，很轻松。但一想到理论分析与实际效果出现相反的矛盾，内心就纠结、困惑，但又不由自主要去想，于是再度失眠。

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吸音棉的实际体积到底该怎么计算？
想起欧洲哲学史上著名的“奥卡姆的剃刀”，换个角度，简化问题。

尝试从重量角度分析。这种吸音棉的容重比是每立方米40公斤，就是0.04克/立方厘米；而聚酯纤维固体的比重是1.33克/立方厘米。于是可计算出内部充满空隙、填满空气的吸音棉的聚酯纤维用量比例=容重比/聚酯纤维比重=0.04/1.33=0.03，即1升的吸音棉的固体体积只有0.03升。
因此，加入18升的吸音棉，实际占用的空间只有0.54升。相对于70升左右的箱内容积而言，比例很小，因此影响不大，低频量感并不会削弱。

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这样解释合理吗？
似乎有理，但依然有毛病啊！这种算法，是假设所有的聚酯纤维独立做成一块固体，内部没有空气。实际情况是聚酯纤维都被拉成了立体网络，内部巨大的表面积会吸附一些空气分子（非自由状态），这个因素必须考虑。

既然难以精确量化，那就粗略估算吧！
吸音棉内部聚酯纤维+吸附的空气分子（非自由状态）占总体积的比例有多少？有50%吗？肯定没有！有30%吗？估计没有!20%呢？也许有！
姑且按20%的比例计算，这18升吸音棉导致低音箱体内部容积减少为3.6升，占总容积的比例大概是5%，当然影响不大了！

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这个解释基本说服了自己，于是睡觉。
快要睡着的时候，迷迷糊糊当中，突然一惊，还是不对啊！增加的吸音棉实际占用内部容积的比例小（5%），影响不大，不会导致低频量感减少——但也不会让低频量感增加啊！
现在的问题是，低频量感增加了——确确实实增加了啊！以上的解释东拉西扯，都涉及到固体表面物理了（当初有一高中同学博士专业是研究固体表面物理，所以了解这个概念），说一千道一万，但根本无法正确解释！

这下吓醒了，睡意全无，继续失眠。
难怪有人羡慕猪的生活方式——不动脑，无烦恼！

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想起王国维说的三重境界
1、昨夜西风凋碧树，独上高楼，望断天涯路
2、衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴
3、蓦然回首，那人却在、灯火阑珊处

天涯路望过了，衣带也快没了。然而那人不见，莫非是单恋？

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折腾到早上五点过，突然想起多年前看过关于杰作唯美六号的文章，依稀记得一件事：箱体设计时，按理论模型计算、用计算机模拟的最优数值实际听感不佳，转而采用主观感受评价，对箱体容积进行调整，最后大功告成。
那还是当初买唯美六号之前做功课看到的，时间太久，记得不准确、不完整了。
但这似乎与现在遇到的困惑有关。

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既然睡不着，干脆就不睡。
起来上网，问度娘“杰作唯美六号”，很快找到了：

叶新海 杰作唯美六号音箱
《视听技术》2001年第8期

唯美六号的总设计师罗远明先生告诉我，唯美六号在设计上还致力于解决客观测试指标与主观听感的统一性问题。他举了个关于箱体容积/Q值的例子。采用理论上计算出的箱体容积来获得最平坦的低频响应，结果主观试听时发觉低音量感少了，不好听。经过分析，唯美六号适当减少了计算的容积，低频丰满了，但这会带来系统Q值升高的问题，影响箱子的瞬态响应。最后使用加大吸音材料填充量的办法把Q值降下来，结果是既达到了丰富的低音量感，又保持了良好的瞬态响应。

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KAO!原来如此！
画重点：
1、采用理论上计算出的箱体容积来获得最平坦的低频响应，结果主观试听时发觉低音量感少了，不好听
2、适当减少了计算的容积，低频丰满了
3、但这会带来系统Q值升高的问题，影响箱子的瞬态响应
4、使用加大吸音材料填充量的办法把Q值降下来，结果是既达到了丰富的低音量感，又保持了良好的瞬态响应

这一波操作，不正是我现在做的么？
歪打正着，有如神助啊！

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于是，眼前豁然开朗，所有困惑烟消云散：
1、    推测惠普设计*写*真*八*号*，大量采用理论模型分析+计算机仿真模拟的方式进行（无论是分频器还是低音箱体都是如此）
2、    低音箱体容积是按照最佳频率响应设计，保证频率曲线的平直（从厂家提供的音箱频率响应曲线看，非常平直，确实了得）
3、    由此导致了有效容积偏大、低频量感不足
4、    增加吸音棉之后，不仅加强吸音效果、减少箱震，同时减小了有效容积，在低频端产生了一些波峰、波谷，恰好波峰分布在音乐常见的低频频域，波谷分布在更低的、乐器不易达到的频域；于是主观听音感受低频量感增加；同时因为箱震减小导致低频质量提升（分析力、层次感、瞬态均有改善）

这个解释合情合理，几乎无懈可击！

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电影《红高粱》里，“我爷爷”撒酒疯，往酒坛子里撒尿，居然把普通高粱酒变成了好酒。
误打误撞，果然福将！

（未完待续）

支持，谢谢分享！！！

惠普公司知道后，会不会马上修改吸音棉的用量、类型？

楼主真能折腾

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小结
由此发现*写*真*八*号*存在的三个问题
1、箱体采用单一的MDF，声学阻尼不够理想，有改进的必要
2、内部吸音材料采用质地酥松多孔的海绵，吸音效果很差（这是败笔）
3、低音箱体容积采用最平直频率响应设计，导致低频量感不足

解决方法：增加声学阻尼良好的吸音材料，可一石三鸟改善这些问题。
办法真的这么简单吗？

确实就这么简单！

PS、由于低频截止下限、低频能量存在差异，音箱设计时应根据低音单元的尺寸进行差异化设计，6.5吋、8吋之类小口径单元箱体是一种方式， 10吋及以上大口径单元箱体是另一种方式，从箱体材质到内部结构、吸音材料，低音单元口径越大，越应该予以强化。