这是介绍尊响音响生产的E6.5A二分频音箱的设计思路和特点的帖子,对于这样各种XX的设计思路,可能大家已经见多不怪了,但不妨看看这篇,也许对您购买音箱或者DIY音箱有小小的启发。
Ⅰ中低音扬声器
1.为什么要用6.5寸的低音?经验告诉我们5寸,6.5寸的二分频箱子很多,但到8寸及以上二分频却很罕见。这是为什么?首当其中的就是指向性问题。频响,重量,音质等等都可以用一些方法解决或改善,而对指向性人们却无能为力。
6.5寸的扬声器的指向性大概符合曲线5,离轴60度下降声压6db的频率是2000hz多一点,离轴30度下降声压6db的频率是不到4000hz。这只是个理想化的平板模型,实际上中低音扬声器都是有锥度的实际情况只会更差,为了保证指向性过度平缓,音箱分频点的选择都要参考这些数据。而8寸的各个角度下降6db的频率都要比6.5寸的单元低1.3倍,导致分频点过低,球顶高音难以胜任这个频段的工作。
2.扬声器的材料选择和参数设计。
二分频的中低音单元因为要与音箱配合,所以对参数要求严格,对应不同的箱体类型,有着不同的要求,这次目标设计一个适用于倒相式音箱的6.5寸单元,从经验上来讲需要一个总q值0.3-0.5,等效容积适当,谐振频率35-50hz的单元,剩下的参数要按需搭配。
T/S参数密密麻麻一堆,看的都人头大,实际设计起来有迹可循,先是确定振动部分,先确定振膜,悬边,弹拨等一些关系振动质量的东西。
振膜,在技术层面上只讲三个参数,杨氏模量,密度,和内阻尼。从材料上讲更是千奇百怪,纸质材料使用历史最长,使用范围最广,相对林林总总的各种材料振膜音色更为自然,鲜活,更容易被人们所习惯,接受和认可。不知道是人习惯于纸质振膜的声音还是纸质振膜影响了人的听感。我个人是偏向使用纸质振膜的。
经多款纸盆反复挑选,最终确定使用这个羊毛松压盆,松压工艺源自绅士宝的皱皮系列,通过让振膜蓬松变厚,不增加重量的情况下增加了强度,羊毛其材料的特殊性和长纤维,能增加阻尼,改善音质。
中孔35.5mm,称了一下总重在18.1g,属于6.5寸里重量级选手,利用有限元和撕掉悬边来计算得有效振动质量为11.5g,顺性静态测量大约是1.4mm/N。
弹拨也如此有效振动质量在1.1g左右。顺性在1.2mm/N左右,弹拨要尽量选环数多一点的,线性会好一点,反面教材就是这个大音圈的。
顺性算偏硬的,之所以这样设计是有道理的,功放在短路扬声器时只是让扬声器停下,而扬声器不一定停到零点,专业词语叫类直流偏移,这个问题在过软的振动系统中很严重,很多扬声器灵敏度不算很低,但仍然难以控制有相当这部分原因。
加上防尘帽和胶水,这样我们得到了一个振动质量16g,顺性0.65mm/N的系统。
以此为基准设计磁路,磁路在扬声器中得设计不太用得算最佳工作点,利用最大磁能积.
对于高要求的扬声器,需要高磁通,均匀,饱和,对称这几个特点。 有经验的烧友可能会发现进口中低音喇叭,磁隙有6 ,5,4mm不同高度的,但磁通多是1.1T,这是低碳钢B-H曲线的一个膝点。
先用计算机软件输入现有的数据寻找大概方向。
用外径110mm内径57mm的Y30的磁体显然是不够的,在使用CCAW音圈卷宽20mm的时候,电Q值达到了0.60,这对于倒相式箱体是不可接受的,灵敏度也有点低只有85db/m/w(这个软件计算灵敏度都是偏低的),看来要用外径120mm的磁路。
120mm的Y30磁路,华斯7.8mm,附有长短路环,磁通为1.08T,根据实际尺寸坐下磁路仿真。
再导入设计软件。
嗯,好看了许多在使用21mm卷宽的CCAW音圈的时候电q值降到了0.45,已经是能用的范围了。但磁路左右不太对称,再改进下。
在磁路中心柱加块钕磁,再仿真下。
磁通密度上升到了1.18T,上下对称性也变得很好。
改进前左半部下滑较快,改进后对称了很多。
磁通提高到1.18T以后灵敏度,Q值都调整的空间都很充裕了,下面就就可以适当的浪费磁通了,把音圈圈宽加宽,增加线性冲程。
最终参数就大概就这样定型了。下面就要去订音圈了,在此先简单讲下音圈的设计。
关于音圈骨架,大致分为金属和非金属。金属骨架大多数为铝制,少部分为钛制,因为其金属的导电性,在磁场里运动产生涡流,大幅影响扬声器的机械Q值,略微影响高频延申。非金属没有涡流这档子事,材料常见的是kapton中文叫聚酰亚胺和TIL中文叫玻璃纤维,玻璃纤维杨氏模量比聚酰亚胺高很多,价格同样也是,常使用于高档扬声器。
音圈线的材料主要分三种,铜SV,铜包铝CCAW,铝AL。很多人可能疑问,就音圈那几克线都不全用纯铜的,能省几个钱?但反过来想想,既然省不了几个钱还为什么这样做?
铜线虽说导电性好,但密度太高,做出的音圈太重,在小口径扬声器振动质量中占比过多。
低端的小口径扬声器可能因为成本,磁路规模不够,导致电Q值过高,通过牺牲灵敏度和振动重量来降低Q值而使用纯铜线。扬声器可以重但要重在重要的地方,可以用更重的纸盆,更大的弹拨,而不是都放在音圈线上。
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本帖最后由 尊响音响 于 2023-3-31 17:07 编辑 ]