低音炮音箱的设计原理与制作

1520655530 · 发表于 2010-7-2 09:06:18

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超重低声音箱，俗称低声炮，对营建震慑的气势作用具有十分主要的作用．大多数商标以AV功放加五只音箱与低声炮构成套餐方式推销家庭影院商品中，低声炮已经是必不可少的配置了，实践上，规划规范、制造精深、作用超卓的低声炮．其在家庭影院体系音频重放中的作用适当诱人．只可惜市场上的低声炮作用拔尖者价位令通常人难以承受．价位实惠者作用却难以令人承受，人间的事通常即是不能令人满意．不过，善于着手的影音爱好者却“自已着手，丰衣足食”，基于此，这篇文章拟就低声炮的规划原理做简略的介绍，供有爱好音参阅。
通常来说，从低声炮的构成来讲，低声也分有源与无源二大类，所谓有源低声炮指包含功率扩大器的低声炮，其间电路有些除功率扩大外．通常还具有音频频率滤波(滤去低声以上的音频频率成分)，相位调整。音量调整等单元；而无源低声炮即与通常音箱无二，由单元与无源功率分频器构成，其间分频器是一低通滤波器罢了。使其重放频率规模仅为超重低声音频。下面就低声炮的-大单元音箱，功率扩大别离做以介绍。一、低声炮箱体规划原理和分类
就低声炮规划原理，可大致分三大类，即密闭式音箱、倒相式音箱以及带通滤波式音箱。
1、密闭式音箱
密闭式音箱的特色是结构简略，瞬态响应对比好．即听感深重、明晰。缺乏是，在相同的体积下，与其它类型的音箱对比，其低频下潜截止频率要高于别的音箱，因此，假如要获得更低的低频下潜频率，通常需求较大的箱体容积并选用口径较大的喇叭单元，并且音箱的功率即灵敏度要低于别的类型音箱。
在箱体容积规划方面，有一个工程规划数据供参阅．当喇叭单元的谐振频率Fs低于50Hz时，箱体容积最佳能够大于1.4立升。Fs大于50Hz时，箱体容积最佳能够大于2立升。
闭箱在制造、调校时通常还需求在箱体内填充许多吸音棉，资料以玻璃纤维，长纤维羊毛为主，能够改进音箱的和婉性，也可到达等效添加箱体容积的作用，理论上达40%，实用上能够按等效添加容积15%-24%进行核算，适当于削减箱体的容积。别的，填充吸音棉，也可进步音箱的功率，准确的填充量，最大可进步音箱功率达15%，吸音棉的多少通常需求通过重复试听来决议填充量的多少，以声响不污浊(量偏少)，烦闷(量过多)为准则，其它类型音箱也是如此。
关于闭箱型低声炮，对单元的请求相对其它类型音箱要严格一些，其间期望Fs以低于40Hz为好，Qts应当在0.3-0.6，Fs/Qts≤50。除此之外单元口径最佳大于20cm ,并且归于长冲程设讨。
2、倒相式音箱
是市场上最多的一类音箱，音箱上规划有倒相管，即所谓的低声反射式规划，见图2。
倒相式音箱，在单元作业于谐振频率Fs以上锥盆位移相对较小，因此功率承受能力较高，谐振失真较小，但在谐振频率以下，锥盆位移量大起伏添加，谐振失真添加，在相同容积与单元条件下，倒相式音箱能够获得较闭箱更低的低频下潜截止频率。别的，理论上倒相式音箱的功率能够做到大于闭箱约3dB。
当然，倒相式音箱包含倒相管的规划、制造、调校难度要大于闭箱。倒相式音箱内部也需求填充适当的吸音棉，通常比闭箱少一些。
在单元选择上，Fs以低干45Hz为好，Qts应当小于0.5，而Fs/Qts取值应当在100摆布为好，单元口径应当大于17cm，为获得较大的声压功率，与闭箱相同，宜选用长冲程规划的单元。3、带通滤波式音箱这种音箱对比罕见，参见图3、图4，由图能够看出，它是在闭箱与倒相式音箱的基础上发展而来的.既有闭箱的规划痕迹，也有倒相式音箱的特征，其间图3所示音箱也有称四阶带通式音箱，图4所示音箱能够称之为六阶带通式音箱。

1520655530 · 发表于 2010-7-3 21:20:39

A、四阶带通式音箱
在闭箱腔内添加了一个开口腔，其间一有些作业于闭箱形式，另一有些作业于倒相式形式，因此，这种音箱既具有闭箱的优势，也具有倒相式音箱的特色，它的功率高于朴实的闭箱，低频下潜截止频率与倒相式音箱附近，能够用较小口径的单元获得较低下潜截止频率。别的，它的带通频率能够调整，因此分频器能够简略化，因为音箱自身就适当于自然分频器。
在单元选择上，准则上与闭箱类似，但因为功率略高于闭箱，并且锥盆位移量对比小，能够运用较小口径、短冲程的单元。B、六阶带通式音箱
在四阶带通式音箱的闭箱有些腔内又添加了一个开口腔，即有二个开口腔，其间一个开口腔作业于较低的频率，另一个作业于较高的频率，二者构成具有必定带宽的频率响应，与上述四阶带通式音箱对比，功率与带宽的可调性愈加灵敏，并且能够利用更小口径的单元获得更低、更深重的低声作用，一起、锥盆位移量更小、谐振失真更低。
在单元选择上，根本上与倒相式音箱附近，但Qts该把握在0.4摆布对比好，单元口径根本上没有严格的请求，假如要获得高声压功率、低失真输出，单元口径当然仍是尽量大一些对比好。
因为带通式音箱的倒相孔在作业时的气流、声压通常对比大，尤其是在大动态、超低频信号时，因此，不管是四阶带通式音箱，仍是六阶带通式音箱，倒相管在也许的情况下，应当尽量大一些，以防止在作业时呈现气流声。
在箱体规划上，其容积的取值在实践使用中并不是依据理论核算而来的，尤其是商品箱，首要是以美观、尺度的和谐方面为准，电声目标靠倒相管、吸音棉的调整来到达最佳水准即可，当然，其容积越挨近工程核算值，性能越能到达最佳的水准。别的，在箱体制造上，内部加强筋的作用不容忽视，在箱体接缝处以及大板中心加一些加强筋利于下降声箱的谐振，所以箱体重一些总是有优点的。二、电路的构成
低声炮在家庭影院体系中得到广泛的使用，其间的因素在于影片音频解码复原过程中获得了一个超重低声信号，不管在模仿杜比体系仍是如今十分盛行的数字盘绕体系中，已然有超重低声信号，必定就需求专门的音箱来重放。
就低声炮电路构成来剖析，通常由前级扩大、低通滤波、相位调整、功率扩大、维护以及电源等有些构成，就其作用来说，前级扩大即是将AV功放输出的超重低声信号进一步扩大到足以驱动功率扩大有些满功率输出的起伏，因为各个商标的AV功放供给的超重低声信号电压不相同，通常从0.3-1伏不等，所曾经级扩大仍是必要的，前级电路还有一个主要的作用即是起阻隔缓冲的含义，因为各个商标的功放输出的超重低声信号存在区别，有的厂家在规划上偷料，致使其输出内阻很高，假如直接驱动低声炮的功率扩大单元，有也许作用十分欠好；低通滤波是低声炮内电路有些一个对比主要的单元，它的作用即是将稠浊在功放输出的超重低声信号中的低频以上的信号进一步滤除，通常规划将80-180Hz(许多高档商品将滤波器低端截止频率规划成接连可调的)，假如归于固定频率的滤波器，通常取值大约在110-150Hz摆布，过低声箱简略发生混降声，过高，简略混入人耳可辨的音乐信号;用于各个商标的AV功放输出的超重低声信号是反相仍是正相没有一致规则，因此，相位调整即是在低声炮摆放时依据体系衔接的需求将低声炮正相或反相运用，视作用而定，通常也必不可少；功率扩大单元就不必罗嗦了，是有源低声炮的核心地点了，相同，为维护低声炮安全作业并在反常时维护器材不被损坏宝贵部件或将毛病扩大化，维护电路通常也是必要的；电源是各个电路单元作业的动力，是根本构成有些。需求弥补的是，近期一些低声炮还规划了电源主动控制功用，使低声炮在无信号时主动封闭低声炮的主电源。

1520655530 · 发表于 2010-7-4 21:10:18

这儿供给一种规划对比完善的超重低声前级信号处理有些电路，其间榜首级为信号扩大，依据需求可调整本级扩大倍数，第二级为50Hz以下超重低声的提高电路，这是通常低声炮电路所没有的，第三级为频率可调低通滤波器，调整规模为80Hz-200Hz，第四级为阻隔缓冲级，第五级为0-180度相位接连调整电路.这也是通常低声炮所没有的功用单元，很有特色，最后一级也归于阻隔缓冲级，最后面为音量调整电位器。制造方而、其三块双运放可采用通常4558即可，供电电源为稳压电源±12-18V，因为电流很小，可由功率扩大级电源经电阻降压获得，以简化规划制造难度。对此电路感爱好者，能够依据需求予以适当的删减。
至于功率扩大以及维护、电源有些电路与通常功放没有什么区别，为节省篇幅省略，不过，用于低声炮作业与超低频段，就功放而言十分耗费功率，请求功率扩大有些供给足够功率输出，依据音箱的功率，通常请求输出功率要大于80W,相同，电源功率储藏足够也是必要的，不然，在大动态时功放输出的失真加大且输出功率遭到制约，而影响低声炮的作用，至于分立元件仍是用功率集成块，应当都是能够的、有一点是毫无疑问的，关于低声炮来说，变压器以及功率扩大的输出功率越大越好。
需求弥补阐明的是，音箱制造看似简略，但要做出作用、听感超卓的音箱还真不是件简略的事。在业余条件下更是对比艰难，假如厂家供给的单元参数对比规范且供给了参阅箱体规划指南，那在业余条件下制造音箱相对简略些，低声炮更是如此。当然，这并不影响一些资深音响人士凭着一股精力，通过重复实验、调试以及惊人的听力制造出作用拔尖的音箱。

echo回声 · 发表于 2010-7-4 22:29:32

学习、欣赏，祝周末愉快！

whjfc · 发表于 2010-8-9 09:54:34

支持一下

空梦 · 发表于 2010-8-9 16:34:04

欣赏、学习

hifi536 · 发表于 2010-8-10 20:34:04

:victory: :victory:欣赏了，谢谢楼主发布啊，我收藏了啊

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