音箱设计规划
音箱设计是在预设目标前提的限制条件下选择性设计。没有一个产品不是这样。通过外表宣传资料,透视到设计底层核心价值,无论选取任何技术路线,或是展示独特研发技术,都离不开商业目标的规划。因为产品不是为了炫耀的。他要得到市场的认可,价值体现在实实在在的应用层面。
由Thiele和Small进行的扬声器分析可以表明,低频下限,效率和箱体容积之间存在关联的关系。我们将限定条件设定为三个部分,分别代表:带宽下限,最大声压级和紧凑性。限定条件的大小是固定的,但是可以根据需要分占比。如果想要更大的效率占比,那么带宽下限或紧凑性需求将必须下降(意味着更少的带宽和/或更大的箱体)。如果您想扩展低音响应,那么最大声压级或箱体体积都必须付出代价。如果您想要一个很小的外壳,那么带宽下限或最大声压级将不得不牺牲。当然在你已经掌控技术路线的同等条件下进行选择。
扬声器权衡因素 | |
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传统上,设计的表现是这样的:
对于扩声应用,我们强调声压级,但以带宽和箱体尺寸为代价。即,扩声扬声器往往是高效的,但是具有有限的低端带宽并使用大箱体。典型的三向占比可能具有以下特征:
声音增强音箱 体积:0.085立方米(3立方英尺) |
对于监听音箱应用,重点更多地放在低频扩展和音箱尺寸上。典型的监听音箱可能具有以下特征:
监听音箱 |
一个小型的Hi-Fi扬声器放置在尺寸和带宽的重点和可能具有以下特点:
迷你高保真扬声器灵敏度:80 dB SPL(1W / 1m) 带宽下限:70 Hz (-3 dB ) 体积:0.0085立方米(0.3立方英尺) |
这些只是大概的数字,可以使您了解如何进行权衡。在任何情况下,根据T/S扬声器理论在物理上都无法达到以下规格:
不存在的音箱 带宽下限:20 Hz (-3 dB ) 外壳:0.0085立方米(0.3立方英尺) |
这些参数之间的以下数学关系可以在Small的论文中找到:
效率= k * f(A)^ A * V(B)
(其中k为所谓的“效率常数”)
(f(A)以Hz为单位,V(B)以立方米为单位)
k = 4 * 10 ^ -6 ( 对于倒相孔开放音箱 )
注意:这些是最大 为对于两种类型的盒的效率常量值。实际值取决于系统的特定应用方式。
注意在这种关系中对f(3)的极端灵敏度(因为它是立方的)。多一点的低音扩展会花费您很多效率或箱体尺寸。然而,包装箱的体积和效率却是平等的。如果您想将包装盒的尺寸减半,则只要f(3)保持不变,效率也会减半。
如果我们研究效率方程,我们可以看到,要达到一个八度的低音扩展,需要在效率或箱体尺寸上付出8倍的代价。例如,假设您有一个F(A)为80 Hz的系统,并且想要对其进行重新设计以使其达到40Hz,则可以将箱体扩大8倍,或者使系统的最终频率为1/8高效。或者,您可以将箱体做成两倍大,最终获得效率的1/4。无论哪种方式,您都必须支付自然本金才能获得额外的倍频程低音。不可能有作弊行为。
同样重要的是要意识到,对于典型的密闭和通风箱式系统,系统的效率完全取决于驱动器的选择。一旦选择了扬声器单元,就可以更改机箱以更改带宽,但是效率不会受到机箱选择的影响。因此,在整个设计过程中,选择扬声器单元非常重要。换句话说,不要指望从超高效的专业声音喇叭单元中获得大量低音。另一方面,不要指望使用低效率的高保真驱动器来构建舞台监听器。任何好的设计都是基于规划设计来逐渐完成的。
* 部分素材来自网络。仅用于技术交流
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