小型音箱設(shè)計中的揚聲器的選擇及具體的設(shè)計

共同成長888 2018-03-31

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前面我們提到了小型密閉型音箱的設(shè)計和小型低頻反射型音箱的設(shè)計,，這里在說說小型音箱設(shè)計中的揚聲器的選擇及具體的設(shè)計,。

小型音箱設(shè)計中揚聲器的選擇

最些年市場上出售的揚聲器種類越來越多,，選擇的余地也越來越大了，這對于想自己動手制作音箱的人來說無疑是件大好事,。首先設(shè)計一個不需要分頻器的全頻音箱,。例如，通過對揚聲器的T/S參數(shù)的操作,，決定選用Tang Band公司生產(chǎn)的型號為W4-927SC的5英寸全頻揚聲器,。

W4-927SC揚聲器的T/S參數(shù)

Tang Band公司是于1996年在臺灣誕生的新型揚聲器的生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)出型號眾多的揚聲器,。以W4-927SC型號的揚聲器為例,，在表6中列出了W4-927SC揚聲器的T/S參數(shù)。選擇該揚聲器是基于下面幾點理由：
(1)fs和Qts值較平衡
(2)Xmax值大
(3)對比音質(zhì)較優(yōu)（W4-930SG與W4-927SC只是紙盆不同,，特性和結(jié)構(gòu)大體相同,。在有特性和結(jié)構(gòu)相同的另一型號的揚聲器存在的情況下,，可以進行音質(zhì)對比實驗）

小型音箱設(shè)計中具體的設(shè)計

首先計算密閉型音箱必需的內(nèi)部容積,。從低頻特性決定Qtc的值。由低音特性的量和質(zhì)的平衡出發(fā)決定Otc的值為0.7,。由表6的揚聲器的參數(shù)表中得知該揚聲器的Qts等于0.455，把Qtc和Qts的值代入表4中求α的計算式中求得α=1.367,。由表6得知Vas為8.055升．Vas被α除就可求得內(nèi)部容積Vb，所以Vb=8.055升/1.367=5.9升,。還可以計算出此時的fc=100Hz。
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表4 密閉型音箱箱體內(nèi)部容積的計算方法
在揚聲器的T/S參數(shù)中必需要有下面的三個參數(shù),。
fs：揚聲器自身的諧振頻率
Qts：揚聲器總品質(zhì)因數(shù)
Vas：和揚聲器有相同順性的等效容積
這里用vb表示密閉型音箱箱體的內(nèi)部容積，把在箱體
中裝入揚聲器后音箱的最低諧振頻率用fc表示,，此時的Q值
用Qtc表示，則下面的關(guān)系式成立,。
Vb=Vas/α 其中α=(Qtc/Qts)^2-1 (α>0)
fc/fs=Qtc/Qts
在實際算時Qtc的值可以根據(jù)自己的喜好在0.5-1.5的范圍內(nèi)隨意選取．通過計算就可求得內(nèi)部容積Vb,。計算時Vb和Vas的單位為L，fc和fs的單位為Hz,。
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下面介紹在已經(jīng)有希望制作的音箱樣本的情況下如何反過來計算揚聲器的參數(shù)。例如現(xiàn)在有一款演播室監(jiān)聽用的小型密閉型音箱．使用的是10cm的全音域揚聲器,。其外形尺寸為16emxl6cmxl4cm，想依照該音箱自己制作一個相同尺寸的音箱,。設(shè)音箱的板材厚度為12mm。箱體的內(nèi)部尺寸可以在外部尺寸的基礎(chǔ)上減去2.4cm,，所以可以算出音箱的內(nèi)部容積為2.1升。用2.1去除Vas即可得到此時的α。將α加1后開平方根就可以求得Qtc和Qts的比值,。將求得的比值與Qts的O.455相乘就可以求得Qtc的值，Qtc值正好等于l,。fc=142Hz．由此可知這是一款非常實用的音箱。

小型音箱設(shè)計中的揚聲器的選擇及具體的設(shè)計

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在選定了希望使用的揚聲器時．最好先制作出表7那樣的表．在考慮了圖1的低音特性的形狀和表3的特性之后再決定具體的音箱內(nèi)部容積。

Q0值與低音頻率特性的關(guān)系

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表3 密閉型音箱Qct值和低音域的特點
Qtc-------特點
0.5以下---過阻尼、低音不足,。通常不采用
0.5 -------低音特性下降，但阻尼良好,。同時fc也較低，低頻再生界限較低
0.7 -------低音特性的量和質(zhì)的平衡性最好,。是密閉型音箱的基準值
1.0 -------從中音區(qū)到低頻諧振頻率的范圍內(nèi)可以平坦的再生。阻尼稍稍有些惡化
1.0-1.5----在低音區(qū)稍高一點的區(qū)域會出現(xiàn)峰起．在希望低音音量較為豐滿時或者希望制作的音箱體積盡可能小時可以選用該值
1.5以上----阻尼惡化,，在fc處的峰起也變大．所以通常不采用
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下面介紹低頻反射型音箱的設(shè)計過程。首先根據(jù)揚聲器的Qts值在表1或者表2中確定H和α的值,。在Qts小的場合只能使用表2，對于揚聲器W4-927SC來說,。可以使用表1中Qts等于0.45或者0.46時的H和α的數(shù)值,。在選擇0.45或者0.46時的H和α的數(shù)值．在選擇0.45時按照表3的順序進行計算可以求得箱體的內(nèi)部容積Vb為11.7升，倒相管的調(diào)整頻率fB為58Hz。

表1中列出了在重現(xiàn)瞬態(tài)過程時計算中必需的幾種參數(shù)的數(shù)值．表2中列出了希望設(shè)計成小型音箱時計算中必需的幾種參數(shù)的數(shù)值

用求得的fB和由表6查知的sd和Xmax的值就可以求出倒相管開口處的最小半徑。通過計算得知倒相管開口的最小半徑為1.3cm,。如果把導(dǎo)管開口處的半徑設(shè)定為1.5cm和2.0cm，就可以計算出倒相管的長度分別為3.2cm和6.7cm,。這樣的長度對于11.7升內(nèi)部容積的音箱來說在裝配時不會存在任何問題。

表8中列出了倒相管的開口半徑和長度的關(guān)系．以及開口半徑與揚聲器的有效紙盆面積的比值,。