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[其他] 迷你3寸音箱:“低频霸主” (更新完)

本主题由 王总编 于 2024-11-8 07:10 限时高亮

迷你3寸音箱:“低频霸主” (更新完)

0. 前言
好久没有发帖,作为版主还是比较惭愧的。没办法,互联网行业内卷严重,中年人保住饭碗比较重要,这两年的工作强度明显提高了。但是对于音响的好奇还在,时而尝试一些新玩具级别的项目,这就发一个给大家。

1. 史料小知识:什么是低频霸主?
低频霸主属于一个中国第一代DIY发烧友的记忆,李楠在93年的实用电子文摘发表了一个惠威的6.5寸二级倒相式音箱,我家刚好不知为何有这个杂志。这个音箱我没听过,但二级倒相的概念,也头一次出现在我的视野里。当时我还在读书,直觉告诉我,这个概念很不错啊。倒相式能增强低频,那两级倒相不是加得更多吗?


2. 二级倒相式音箱是什么?


二级倒相并不是李楠的专利,英文发烧界管这个音箱叫做DBR(double bass reflex)。日本发烧友尤其喜欢这个概念,Fostex就推出过多款DBR箱体,例如这一款:https://www.fostexinternational. ... ose/83e_enclrev.pdf
日本还有一个发烧友,专注制作各种小喇叭的DBR箱体,并改良为ZWBR。其实概念区别不大,简化了制作的同时,避免了箱体内出现平行面驻波:http://blog.livedoor.jp/qcreate/archives/52132811.html

3. 二级倒相式音箱为什么不常见了?
我认为有几个原因。
1:制作困难,内隔层气密性难以保证,制作难度类似于传输线音箱,而市场接受度可能又不如传输线。
2:现在高振动质量、长冲程的单元比以前(90年代)提升很大,一级倒相式就能满足低频的需求,不需要第二级补充低频上段的能量。
3:二级倒相不可避免出现低频上端的频响问题,因为二级倒相上段的共振相位和喇叭相反(你可以简单理解为第一级的输出产生了两次倒相,结果和主喇叭的输出产生了抵消)。一个极端的例子是这个箱子(传输线+二级倒相):

频响出现了多个峰谷。这个箱子叫Alta Audio Alyssa,值得一提的是该设计最近获得了美国的发明专利。不要抄袭哦。


4. 为什么我想尝试它?
我想用最不可能发出超低频的单个全频喇叭来尝试发出比较完整的频段。首先定义下什么是相对完整频段?在惠威发烧碟里面,加州旅馆的低频在40hz左右以下做了切除(其实大部分CD在Master的过程都如此,叉烧网的飞飞也多次提到某个黑豹曲子的36hz是个“失误”)因此我可以认为目标频段是40hz可以满足“全频”的定义。但常规的一级倒相只有一个共振频率,调得太低,低频上段就不足了,80~100hz没法兼顾。

我打算尝试的喇叭是Fostex的FF85WK,这是DiyAudio的版主Planet10很喜爱的单元,我也认为这个单元整体不错,但问题在于:
1:只有小三寸的震动面积
2:线性冲程指标只有0.35mm,是的你没看错,不到半毫米。但这是主要是因为音圈很短造成的。我推测磁路夹板厚度是4mm,音圈长度是4.7mm。根据听音加上经验判断,如果是做klippel实测,我猜这个喇叭应该能测出+-1.5毫米左右的可用BL(x)冲程,但无论如何这个喇叭不属于长冲程的类型。
3:fs(共振频率)高达115hz,也就是说这个喇叭做卫星箱都很勉强,就别提低频甚至低频下段了。除非?


5. 模拟结果
我们看一下常规一级倒相式和二级倒相式的模拟结果。
一级

二级

1:首先看相同的地方。对于45hz左右两个箱子都有比较明显的增强。
2:比较明显的差异在于,低频上段,100hz左右,一级倒相就帮不上忙了。而二级倒相还能有明显提升。
3:130hz附近,二级倒相由于前面提到的相位翻转问题出现了抵消的情况。但是,这个频率正好是桌面音箱常见的共振峰频率!因此这个谷点很大概率上反倒变成了优点。

6. 实际制作
3D打印,所有倒像管都可拆卸方便调节。吸音棉还是要加的,为了展示结构这里是没加吸音棉之前的状态。





7. 测试
先上阻抗曲线,和模拟对比一下,除了损耗有些许区别,吻合度还是很不错。常见的箱震频率200~800hz之间非常平滑,说明虽然是3D打印,但箱子几乎没有中低频共振。


频响,简单EQ+中小音量测了一下,这个箱子也就适合80db左右听。我觉得结果超出了预期。首先可以看到低频下段失真明显比低频中段还低,箱体发挥了明显的作用,让一个超小短冲程全频完成了不可能的任务。其次在100hz左右,箱体再次帮了一把。相位?没问题。和标准箱体类似。


倒相管输出:二级倒相管如汤总所言,凭借二级滤波的机制,确实干净,带外的输出(比如中频漏音)大约在-30db区间,比常规的倒相管干净得多。


8. 效果
老实说一开声我慢震惊了。这个从来不期望出现低频的单元,竟然听出了低频包围感。对于常用的软件频段,它基本能有80%+的表现度。我认为作为下潜到18hz的KH805的用家,这个评价是很高的。虽然单元只有0.35的理论冲程,但因为这个数字是几何冲程(音圈长度减上夹板高度),实际上这个喇叭底子还可以,作为一个完整的中音量工作背景音响,不觉得这个喇叭被用到了接近极限。

9. 3寸“低频霸主”?另一个那就是小霸王学习机吧。也露个脸!
另外一个玩具项目。也是三寸,但Audience A3是XBL磁路的长冲程喇叭,性能、价位都比FF85WK高两档次,所以设计就很简单了,一个被动振膜就能整到40hz的响应。



10. 补充个视频

简单娱乐下,不必较真。渣手机直录,不作为音质比较依据。
https://www.bilibili.com/video/BV1nbD9YnExs/

11. 黑烬的二级倒相管专利
经过汤总的提示,我找到了黑烬的二级倒像管专利的一点资料,专利号是ZL 2022 2 0440712.5,但我没有搜索到原文,只有网络上的截图。

在我看起来这个倒相管的特殊之处在于40号小腔体结合两端能起到一个额外的低通滤波的作用,比直接的倒相管对于箱内的中频过滤得更干净一些。

但和有两个单独调谐的尺寸相当的箱体,区别在于我的设计目的在于增加一个额外调谐频率以提升短冲程小单元的低频表现,而黑烬的设计目标据描述是降低中频泄漏,提高倒相管的音质表现(前置倒相管,这一点很重要)。

另外一点我这里的箱体容积应该黑烬的箱体容积大很多,我的总内容积大约是4.5升,黑烬的箱体外容积也就是4.5升,内容积我猜可能不会超过2.5升,而且看样子黑烬低音喇叭的冲程也很强,做两个箱体大小接近的二级倒相意义就不大了。






最后就是,别看只是一条管子,关于这一点声学其实有很多好玩的地方,你知道摩托车排气管的工作原理吗?


[ 本帖最后由 racingpht 于 2024-11-13 07:22 编辑 ]
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本帖最近评分记录
  • e9527_cq 积分 +88 R版牛X,有空多折腾! 2024-11-10 10:12
  • jimmyheiying 积分 +30 精品文章 2024-11-8 22:10
  • 王总编 积分 +100 原创内容 2024-11-8 07:10

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沙发我的

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理论结合实际强

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R版玩小的,jimmy搞大的,都很淫荡,太强了

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引用:
原帖由 magicip 于 2024-11-8 00:47 发表
R版玩小的,jimmy搞大的,都很淫荡,太强了
你的草原你的马,想怎么跑就怎么跑,怎么跑的快活就怎么跑,跑马去溜

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引用:
原帖由 magicip 于 2024-11-8 00:47 发表
R版玩小的,jimmy搞大的,都很淫荡,太强了
眼见Jimmy越搞越大,我只好换赛道了。

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羡慕啊,太好玩了。

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这个尺寸的,可以搞成商品卖了

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  这。。。传说中的飞花摘叶

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引用:
原帖由 jimmyheiying 于 2024-11-8 22:16 发表
  这。。。传说中的飞花摘叶
Jimmy文采还是好

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