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尊响e5音箱的设计思路
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作者:
尊响音响
时间:
2023-2-18 14:36
标题:
尊响e5音箱的设计思路
这是介绍尊响音响生产的e5二分频音箱的设计思路和特点的帖子，对于不是很懂技术的烧友读起来可能比较枯燥，相对那些容易上当受骗吹的天花乱坠的“枪文”，还是值得以读的，里面有作者多年箱体实践小经验，特别对喜欢diy的朋友有一定的借鉴，以期起到抛砖引玉的效果。
在15左右平米面积房间里，听音距离普遍为2米左右，理想的发声源应该是点声源，但三分频音箱在近距离显然是发声点太大，特别是垂直方向。而全对称设计的音箱，也是利用虚拟同轴音箱原理，我觉得在全消音室效果应该明显，在普通听音室由于有天花板及地板的声音反射不同，效果会大打折扣。全频和同轴音箱都是是非常好的点声源，遗憾的是全频及同轴音箱和分频音箱综合素质相比还是有一定差距。所以说在小房间里小型书架箱还是有优势的。
根据以上原因设计的音箱尽量用小口径扬声器的二分频音箱；高音和中低音扬声器距离尽量小，这样才能接近点声源效果。中低音扬声器选择6.5寸中音的话在音质和指向性有点欠缺；5寸口径以下的单元低音下潜和低音量感不足等等问题，综合考虑用5.5寸扬声器相对合适些。
现在流行追求声场、脱箱感，不要迷信某某品牌，只要不是很差，有一定素质的音箱都可以有良好的声场及脱箱感，我认为声场与脱箱感明显与否与房间声学环境及音箱摆位占主要因素音箱离后墙和侧墙保持尽量远的距离，而且越远越明显(也不要极端,要兼顾综合素质)，有经验的烧友都知道音箱离墙远，小口径的书架箱能明显感觉低音量感不足，整体感觉音乐不平衡“干”，所以要脱箱感好又平衡的书架箱，一定要选择低音有一定量感和动态的。但是小口径扬声器和量感动态是矛盾的，根据以上情况和需求选取中低音扬声器：小口径扬声器有先天性缺陷，低音还是低音，小口径肯定振盆面积小，解决小口径扬声器低音问题办法只有加大冲程，绅士宝的启示者和西雅士的黄金系列都是出色的代表，5.5寸的扬声器都有13-14mm的冲程。e5音箱采用一款扬声器，此扬声器冲程达15.4mm p-p。
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在这里解释一下，扬声器冲程等于音圈卷宽-华斯厚度，只要加长音圈卷宽就能提高冲程，实际没这么简单，如果不能同时加厚华斯厚度，会影响有效磁隙内磁密度的不均匀性，增大谐波失真。在这里引出一个衡量扬声器磁路品质的参数磁路品质=华斯厚度X【1-（华斯厚度/音圈卷宽） 】
数值越大越好。(要求音圈卷宽＞华斯厚度)
举例本箱扬声器
华斯厚度=7.8mm
音圈卷宽=23.2mm
磁路品质=5.177
西雅士H1216扬声器
华斯厚度=6mm
音圈卷宽=16mm
磁路品质=3.75
规律发现华斯厚度相对厚一点比较好，华斯厚度/音圈卷宽比例为1/2时兼顾成本和性能。但是要实现这个目标代价太大，也有很多局限，因为还要照顾冲程问题。
例如要求冲程p-p14mm，华斯厚度需要14mm，音圈卷宽需要28mm，在小口径扬声器实施有困难。通常5寸扬声器折环和弹波的线性机械行程不大于4mm(不包括宽边、低音炮边）也就是8p-p mm我认为音圈冲程应该大于扬声器机械系统的线性行程，因为音圈一旦冲出磁隙，就相当于晶体管功放的削顶失真，谐波失真会急剧增加，动态也有很大的压缩。不超过音圈线性冲程而仅大于机械线性冲程只能是“软失真”类似胆机失真特性(但是也要避免大于极限机械行程）。
我们知道音箱低音的量能用是冲程x振盆面积来简单表示。
本箱中低音
振盆面积91平方厘米
冲程15.4mmp-p 乘积为1401
西雅士H1216
面积80平方厘米
冲程p-p10mm 乘积为800
西雅士e0042
面积126平方厘米
冲程p-p14mm乘积为1764
西雅士e0018
面积126平方厘米
冲程p-p10mm乘积1260
冲程大小虽然不能完全代表一个扬声器的优劣，但肯定是个非常重要的参数。下面谈一下扬声器的参数优化。相信用尽量小的箱体，而重放出深沉而清晰的低音是大多数人追求的目标，要达到这个目的，就要要求扬声器等效容积Vas要小、谐振频率fo要低。遗憾的是在保持振动质量不变；Vas和f0它们有着此消彼长的关系，要想谐振频率低，振动系统的顺性必须大，顺性大等效容积也必然大，要想fo低、Vas同时下降，只有努力优化参数，从新设计扬声器。衡量小口径喇叭低频品质的参数，暂且叫做紧凑系数吧，它能部分客观的反应出小箱体低音下潜能力与质量(公式）。
紧凑系数= 谐振频率fo²x等效容积Vas/振盆面积Sd²
数值越小越好。
举例本音箱扬声器
f0=57hz
、Vas=6.9升、sd=91cm²
紧凑系数为2.707
西雅士h1216
扬声器f0=44hz、Vas=14L、Sd=80cm²
紧凑系数为4.235
以上介绍的两种参数教科书找不到，属个人发掘(也可理解是胡编乱造，不保证正确，后果概不负责)。
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高音单元采用超强钕磁铁，磁隙磁感应强度1.75t，线性冲程p-p达2mm，该单元有比较低的fo可分频相对低的频率，减轻中低音扬声器压力、改善音箱系统指向性。织物振膜加有磁液，和纸质振盆的中低音扬声器音色匹配，相得益彰。对称的磁路设计，失真较小。
分频器是连接中低音和高音扬声器的桥梁和纽带，重要性不言而喻。
本箱分频器设计的相对复杂一些。是专门为此箱量身制作。低通滤波器有两节串联的lcr阻波器加低通旁路电容组成，高通是二阶lc滤波器。我觉得分频器应该叫“高低通滤波-合频器”更确切些。用传统教科书所介绍的巴特沃斯、贝赛尔一节二节等高低通滤波器，想和千差万别的扬声器正好匹配，是非常困难的，只能碰运气。分频器关系到音箱系统的声音曲线的平直、高低音扬声器相位差、音箱输入阻抗、高低音扬声器功率分配、指向性及指向性平滑过度等等，分频器要兼顾这么多要求没有计算机辅助设计是不可想象的，就是有计算机辅助设计，也要有电子学的功底和声学知识。往往是变动某一参数而影响另外几个参数变化，常常是顾此失彼，甚至相互矛盾。在DIY二分频制作实例中分频点根据个人的喜好一般都在2000-3500hz之间选取，实际没有那么简单，有时甚至必须要在某一特定频率才行，要不然经常会出现声压曲线调平直了相位又对不准了的窘境。平直声压曲线不一定代表有好的声音，但是一定要在平直的声压曲线的基础上调音。平直的声压曲线是好声底保证，名箱音色虽然都有各自特点，都有好的声底是肯定的。
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箱体总厚19mm，由密度板和原木板复合制作（仅限于原木款）前面板厚28mm，中间有加固隔板。
音箱听感，1由于使用了针对性小口径扬声器低音缺陷的扬声器，对低音的改善还是比较明显的，54hz时的最大输出声压在1米距离可达100db，甚至可以和普通6.5-8寸扬声器有一拼，这不是吹水因为此扬声器冲程面积的乘积大于很多6.5寸扬声器，有客观指标来保证的。2采用低损耗振动系统，Qms达到5.8，远高于普通的小口径扬声器，低音动态和速度都有明显提高。3有比较高的功率承受能力，特别是高音扬声器比较长的线性冲程和调整准确的相位，避免了音量开大一点高音扬声器就过载而发出声嘶力竭的现象。
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另外此箱对功放非常友好，市场上普遍1-2千元的都可以推的非常满意，可为烧友节约一笔不小的开支。
作者:
hifizidan
时间:
2023-2-18 16:28
技术流，新锐品牌加油
作者:
magicip
时间:
2023-2-18 16:50
想请R版点评一下
作者:
wsl1949101
时间:
2023-2-18 17:18
作者:
TNTHD
时间:
2023-2-18 18:33
支持下
作者:
中国泥巴
时间:
2023-2-18 18:41
不明觉厉，加油
作者:
rob_lx
时间:
2023-2-18 23:49
标题:
不明觉厉啊
到第三段就已经看不懂了。
作者:
一介书生
时间:
2023-2-19 21:20
加油，good luck！
作者:
magicip
时间:
2023-2-24 09:58
请问一下前障板弧形这部分是大家吐槽最多的，设计上有其必要性吗？声学上有特别的意义吗？
作者:
尊响音响
时间:
2023-2-24 11:27
加应该比不加好，当时设计这款时，加上前面黑面板有声学考虑1，有加固作用减轻震动2，面板倒角防止有害衍射3，面板表面涂覆凸凹不平的柔性材料能吸收有害反射。现在流行的钻石型面板也有这方面的考虑。光滑表面很硬且有直角直棱的面板我认为不是很理想。而且加黑面板还增加了箱体成本。
作者:
racingpht
时间:
2023-3-31 11:13
引用:
原帖由
magicip
于 2023-2-18 16:50 发表
想请R版点评一下
我个人认为写的很不错，有自己的想法又兼顾理性
加油
作者:
无漏子
时间:
2023-4-1 08:24
希望多介绍下6寸。
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