制作方法) z" T+ \( n! b# U2 B( `: `+ |
一.板材结合 此为绝大多数音箱包括一些极品音箱所采用的方法.工艺成熟,简便 ,并适于工厂化生产.8 e" Z! m5 N' E) t3 ?1 U
二.浇铸成型 此法最适于混凝(港称无缝石屎)及高聚物.$ y P5 k9 \3 ?% z4 ~
三.掏腔法 1.顶级发烧音箱,将整块名贵硬木或结实石料掏出空腔,作为箱体.可以 想象此法难度很大,成本高昂.偶见于欧美纪念型产品中.2.土炮族的大地音箱.即 将地上掏空,作好干燥防潮处理,再装上面板及喇叭单元.成本低,音质亦很好,作超 低音重放恰到好处,唯不能移动,对住所有条件限制.高烧至此,真可谓烧到了“家
$ S: e# R' m7 R, D. ^' n制 作 工 艺
9 l+ x0 d" d$ ~6 i: ]高保真音箱箱体内常处于急剧变化的高声压中,极易诱发杂音,谐振,造成音染,影 响重放音乐的纯美.因此制作工艺十分重要.. n) `6 \9 j+ Z6 h& F$ s% [# C
“加固消振,避免音染”为制作工艺的八字“方针”.
/ V/ q8 O( } ]: m. a, l一.广泛合理使用加强筋 用于音箱中的薄弱环节.箱体内各个面所成结合角处,用 足量的胶,宁多勿少,粘上粗壮的硬三角木或方木棒,再加木螺钉紧固,低音喇叭背 部声压级最高,极易诱发箱音,于背面板正对此处粘上一块圆形硬木板加强,材料可 利用面板开孔下的余料,对比较狭长的箱体,由于板料纵横比较大,强度及刚性变差 ,谐振点变低,渐近喇叭或箱体谐振频率,声染色危险极大,请不对称地胶上几块硬 方木棒.此举在于消除缝隙漏气,加强箱体刚性,破坏谐振,避免诱发杂音和激起箱 振.
& y/ @3 o; b# P! ^8 R! n3 J$ R二.箱内添加适量吸声材料 如超细玻璃棉、矿渣棉、纤维喷胶棉、真空棉、次者 如泡沫海棉、棉絮、棉纸、柔软的卫生纸,吸收声能,控制音箱Q值,同时减轻箱振 .对于密闭箱,需塞满整个箱体.对于倒相箱,前后左右上下壁敷三指宽厚的吸声材 料,并于监听时作适量增减,以恰好抑制谐振峰为准.对于传输线式(即迷宫式),在 易于产生驻波的声道拐折处敷设.对于号筒式(主要指后加载号筒式)音箱结构,于 低音喇叭背后,及号筒中易产生驻波的地方安放少量吸声材料.其多寡均应依实际 听音评价而定.
' I4 R8 u, G, D1 m; Z+ C9 u三.增加箱壁声阻尼性能 较简便的方法是箱体各里面浇一层1-2CM的沥青,贴敷多 层高声阻尼材料(油毛毡、橡胶等).复杂但效果更好的方法是制作双层壁,中间装 入干燥除尘细沙,或将箱体用高声阻尼材料浸润处理.此举阻断了声能向箱体的传 播途径并大大降低了箱壁的Q值,对减轻甚至消除声染色十分有效.用无机物制作的 箱体必须进行此项处理.0 O+ C0 S% N+ Y7 G* Y
四.箱体支撑加固 此处指的是用硬方木、多孔木板或圆钢棒将前后壁及/或侧壁之 间牢牢支撑,使箱壁不致被高声压激励产生讨厌的箱体声染色,多孔板兼有调Q的作 用.钢棒可用具40号以上钢车成,Φ45mm以上,两端攻出Φ8mm固定螺丝孔,必要时( 如箱体较大)可加焊法兰盘,用螺丝紧固于需加支撑的两壁之间,此法据一些前辈介 绍,对消除因板材强度差而导致的箱音特别有效,故单独列书.: z& W7 P$ o5 |+ m
五.喇叭单元的固定 宜采用由外向里的固定方法,减小前腔效应.安装孔最好作沉 孔处理,避免盆架凸出,造成绕射.盆架、箱体间以5-10mm橡胶垫密封隔离,以免声 短路,并避免盆架振动传至面板辐射,干扰直接辐射声.
) M7 x# m9 O' P( g: `! J六.采用特别的箱体内形和外形 此处并非讨论音箱的声学方式,而是针对驻波,进 行有效的予防.驻波的产生,会严重影响声学系统的性能.为消除驻波,破坏箱体内 的平行性为其关键.如TANNOY SIX series采用了六边形体设计.许多专业音箱采用 了扇形设计(JBL MM-SERIES、AC、等等).箱体外形对辐射特性亦有较大影响.过多 过锐的棱角会产生衍射和干涉,可采用较钝的面过渡角.正面板的形状会影响服务 角和相位特性,经特别设计的面板可改善之,包括曲面设计、阶梯状设计及其它特 殊的形状.JBL 4208的正面板经过计算机辅助分析、设计,一反平面的传统而采用 曲面,有效地改善了近声场的相位特性.BOSE301,是在精研直达、反射声技术后推 出的Hi-Fi力作,它采用了独特的外形设计,在低音音箱的顶部削出一个斜面,安装 上两只高音单元作前后不同方向上的辐射,有效地营造出均匀的音场,据称聆听立 体声不再仅是安坐皇帝位时才有的"自私"享受.有消息说,一种形似大蜗牛的新型 音箱,即将作为英国B&W公司的新旗舰面世.所以在设计音箱时,也应解放思想,打破 传统,大胆幻想,勤于动手,善于思考.$ f* p+ S- W& k' Q) B
七.面板上敷强吸声及强声阻尼材料 盆架余振能传递到面板上,直接声辐射会反射 到面板上,箱内空气劲度所产生的振动亦会 在前面板反映,凡此种种,经面板辐射 ,与直接声叠加、干扰,引起频率特性曲线上出现更多的波峰与波谷,相位特性劣化 ,高音频下尤为严重,面板贴上"重声阻尼"材料是改善的有效方法.重声阻尼材料有 高密度发泡泡沫塑料、特制毛毡、及工厂特制的音响专用吸音毡等. 八.完工后的音箱应加支撑,与地面"隔离"起来,避免声音虚胖、音场不稳、透明度 差.支撑的方法有支撑架、金属脚钉、硬木脚钉等.可广泛采用不同的硬材料试验 决定,以45°~60°锥度之锥尖与地面接触.
0 z4 O6 u; z4 p$ X7 v% m5 F分 频 器 制 作
$ Z- [7 i* }) W分频器在音箱系统中占有很重要的地位,要保证高、低音信号准确无误地传输到各 自单元而不产生干扰、失真、交调,频响曲线上不致因此产生较大的峰和谷,无大 的相位畸变.目前多采用LC功率分频.至于电子分频则不在本文讨论之列.. o% X9 Y3 _$ F6 p
一.电感 业余条件下,难以找到合乎要求的磁芯,更不谈测试其线性、磁通等性能 .即使是在专业条件下,亦不易找到理想的磁芯,故磁芯结构难为处处斤斤计较、过 于苛刻的发烧友所容.为减小附加电阻,应尽量采用较粗的优质漆包线(无氧铜线、 大晶体铜线、单晶铜线更佳),以Φ1.0~1.2mm较优,并采用计算机辅助优化设计, 使在电感量一定的情况下,电阻最小,电阻阻值一般应小于十分之一的喇叭阻抗.因 顺磁性物质会影响电感量,电感线圈应尽量远离喇叭磁头、固定用镙钉、支撑用钢 棒等顺磁性物质,各分频元件用环氧胶胶粘方式固定,避免增加磁饱和失真,以及引 起分频点漂移.电感线圈之间会通过空间耦合而造成相互电磁干扰,应尽量远离,互 相以磁轴线垂直安放,高、低音分音网络各自单独置于一块电路板上并远离是绝佳 的发烧法.
: S: P. ~: K6 P二.电容 首选有定评的无感聚丙烯、聚苯乙烯等无感薄膜无极电容.避免选用无极 电解电容,更不宜用有极电解反向串联代用.多只小容量电容并联使用,较单独一只 大电容,其卷绕电感小得多,速度亦快的多,有更好的高频性能和音质.节约而不损 发烧的办法是,仅于高、低音喇叭的信号通路上,选用以上元件,而旁路电感、旁路 电容稍降低要求,用普通无极电容,较细线径的电感.
4 S4 J: b. d% e3 a& s三.接线 市面上有多种优质音箱线,均可酌情采用.以芯线较粗,股数较多,含铜量 较高者,铜晶体较长大者更靓声,如银线最好.注意提防假货和伪劣产品.方法以双 路线(bi-wire)或三路线(tre-wire)为佳.许多杂志均有介绍.注意引线不要影响箱 体的密闭性. h. A, Z# z# V4 g3 `
音箱制作是一门较复杂的系统工程,是介于机械工程学、声学、心理学、人机工程 学之间的边缘科学技术,既是技术,也是艺术.以上各项措施,相辅相成,应在实际制 作过程中,根据具体情况,对症处方,综合施用,一定能作出较满意的作品.2 L& H' ~. o7 ]" |
一对理想的音箱,工作时除扬声器振膜外,其周边不应随声波而振动。反之,则主要是箱板厚度、重量不足所造成的。因此,制作音箱应该考虑到音箱的体积及功率越大,相对箱腔内气压就越大,箱壁的木板就越要坚硬、厚实,尤其是前后板极易产生振动,其板厚适当厚于侧板。
) |" x" d( g# ^- `" L密闭式音箱的板块比倒相式音箱要厚些。如果是低音箱,其箱板则要比Hi-Fi音箱箱板重得多。由于厚板要比簿板的自然谐振小,所以应尽量选用质地坚硬、重量大,而且有一定厚度的箱板。( Y7 s q. p: r) [# b
密闭式音箱因为没有任何漏气的地方,所以箱板过薄更容易引起共振。如果某一频率激励起箱板的振动,则在这一频率的能量将大量消耗在木板的振动阻尼之中,因而足以产生很深的谷值,严重影响音质。只有加厚箱板,才能有效果显著抑制箱壁共振,减少驻波的产生。$ r' `' H1 P* M7 v/ U8 ^ l
从制作音箱的经验数据中可知,扬声器口径大小与箱板厚度的关系如下:
- b3 _* ] a) R9 K5 m' N% f扬声器口径<12.70cm(5in),
0 n: S( U+ ]1 M9 l音箱板厚应有16~18mm;$ S$ |9 T+ N3 s2 _
扬声器口径为15~20cm(6~8in),
( G: G. n: I# B) f: m4 i ^音箱板厚应有18~20mm;5 Q7 ~ E3 r2 E; M
扬声器口径为25~30cm(10~12in),
7 W2 f2 U/ F% q8 d8 Q4 n音箱厚应有20~25mm;
6 {+ Q/ ]. h8 V( u扬声器口径为35.6~45.7(14~18in),, z5 y H% J5 Z3 o; F
音箱板厚应有25~30mm。$ u" L4 n5 g% E3 u
如果采用原木板,且其质地坚硬,则箱板厚可减少10%~15%。& }( |' m: v/ f% ~6 B* Y* C" o' H
1.音箱结构的选择
# K' m: V8 {) |2 A. X' j无论选择哪种箱体,都希望不要制成等边方形,至少要避免长、宽、深尺寸相同。箱体最好为长方形,可避免腔内某一频率产生驻波。
( v% O( `* u, c4 Q9 J高保真HI-FI音响系统一般都放置在客厅中。客厅的面积大都在15M2左右,在这样的厅堂放置HI-FI音箱,虽然可以使用落地式,但其高度不宜超过1M,而且功率不宜太大。如果音响系统额定功率为100W,提供给音箱的有效功率不足。扬声器亦不可能发挥出应有的放音效果。只有给扬声器70%以上的功率,才能真正体现出扬声器的性能本色。
! W3 g" v" h6 C% r9 q& i如果是狭窄的小厅堂,则宜用小型HI-FI音箱或书架式音箱。其音量适中,音色优美,外形也显得雅致。汽车音箱的制作,绝大部分根据汽车后尾的空间来设计,难度较大。) v/ ~& {3 v# K: |4 l; o O8 F; e
2.箱体材料的选择
5 e+ s! ~0 r8 [: L部分小型音箱用塑料制成外,一般大中型音箱都用木材制作。20世纪50年代国产音箱主要用原木板或夹板制作,其形式单调,系统质量档次不高。自从机制中纤维板投放市场后,它基本代替了原木板,由此制得的箱体质量也不断提高。+ k9 [/ \: m0 U( x6 B! U
⑴音箱板材的选项择9 I0 t) L2 e0 X8 Y5 n
木材种类繁多质量十分悬殊。用来制作音箱的板材应具有较好的纤维密度,使之有较强的抑制振动能力。同时板材要具有防潮、不易变形的特点。目前广泛使用的板材以中纤维板、刨花板为主;其次是原木板,如水曲柳、江木、花梨木、桦木、核桃木、枫木及酸枝等。高档次的音箱,可用檀木类的上等木材。选择质地坚硬、纹理细致的杂木,也是制作音箱的极佳木材。# n4 C% k$ E! l1 D
①高级原木板一般纤维密度大、硬度高、缩水率小。其木材需要经过蒸发烘干或自然干燥老化1~2年以上才可用来制作音箱。只有这样,才能使音箱不易变形、开裂。
3 t' O, H4 Q4 D4 u! t9 _( Q# z! O9 w使用高级木材制作音箱,成本高,使用窄面的原木板,则需要拼接,这样会增加制作的难度,所以使用原木板材者并不多见。3 V4 T* h# d9 \- I; q% }- z
②夹板是机制板的一种大面积平面板块。其板面大,易裁剪,容易加工,适合大、小音箱使用。但由于该板材是用胶粘层压成板块的,故容易受潮脱胶、变形,甚至被虫蛀。
8 i' P# X4 a3 s③刨花板
) m3 U3 |; J5 _1 r! L" d' _刨花板是将刨下来的木屑,加工成粗细不等的颗粒,用胶粘剂并由机械热压而成的板材。刨花板有单层及多层两种。单层板内部的木屑颗粒分布均匀,硬度较高,表面光滑;多层板内部按木屑颗粒大小分层排列,表面颗粒小、密度大,中间颗粒大、密度小(或按密度的大小分层交叉排列制成)。刨花板由于颗粒较大,压制成的板材较松,强度低,怕潮湿,易破损。其横截面粗糙,难以加工平整,只适合用于制作要求不高的音箱,且为小型的音箱。
5 N! u; ?8 g+ V1 t/ W0 Z7 H④纤维板
6 D9 D# E& \1 G/ g, k中纤板是近年崛起的高科技新产品。它是以树木中的根、枝、茎等为材料,经加工成细纤维,再用填充料粘合剂,由机械热压成各种规格的密度板材(MDF)。纤维板内部材质结构均匀、细密,具有韧性好、强度适中、抗潮湿、不易变形、表面光滑、阻尼特性较强、横切面较细、适合精加工的特点,是当今世界发展最快的新型人造板,是制作音箱的最佳材料。5 W. o* J2 |/ l" B, S
纤维板分中密度板(600kg/m3)和高密度板(可达90kg/m3以上)。高密度板价格较高,一般少用。而中密度板价格适中,性能优良,是制作中、高档音箱的最佳选择板材。 |