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各种低音箱体特点解析——乔歌里汽车音响改装小知识分享

发布日期:2014-08-07

【知识就是力量】汽车低音箱各种低音箱体特点解析(复杂版)

 

首先说说什么是音箱? 
音箱是一种辅助低频扬声器辐射低频声音的声学装置。 -

     虽然说是辅助装置,但是其作用却不可小视,是非常重要的。在家用音响或舞台音响里,音箱主要由箱体、扬声器单元、吸音材料、保护罩、及分频器组成。而在汽车音响领域因为功放都自带频率调节,所以不需要给低音箱做分频器,即使做了的话功率损耗也比较大。 音箱的设计与制作的优劣直接影响着音响系统的重放性能和声音质量。在家用和舞台等其他领域里音箱多是成品,无需调试设计就可以直接使用!而在汽车音响里,喇叭都只是单元,六寸多是以门板做障板式音箱,不过可以靠隔音施工来完善效果。可是低音单元就需要设计箱体了。我曾经说过一句话或许有些言过其实,如果不懂低音箱体设计和汽车音响调音,那么你根本就不懂汽车音响!模具制作学过几个月或半年安装六寸套装,做改装模具哪个不会? 以前我打过这样一个比方,一只1000块的低音制作一个合理的箱体,它的声音要比一个2000块的低音制作了一个不合理箱体好的多!!换句话说低音箱的声音好坏单元素质占30-40%,设计和制作则可以占到60-70% 。也就是说一只再高档的低音,再大的品牌,没有一个良好的设计和优良的箱体制作是很难有好声音的。 

   有一些我觉得非常重要的话我要说给那些喜欢音响的车主朋友们!绝大多数人在选择音响,尤其是低音单元时一直在迷信着**,高档的产品,对于主机和前声场的功放和套装,品牌的确有好的声音保证,但是一定要要选择适合自己听音风格的东西,不懂可以靠自己去听,带上几张好碟片。可是低音单元的声音好坏可以绝大部分因素是靠箱体的设计的,如果真的想达到**的最适合你的声音效果,我觉得首先选择一个适合你听音爱好的箱子类型,然后根据这样的箱子要求去选择单元更容易找到你想要的声音。这是最直接的便捷路径。---------- 以前我用过一个普通品牌的12寸千元左右的低音,别人都是做倒向或是密闭箱的,我用它设计了带通,和某大品牌近四千售价的原厂箱比声音一点都不输给它,反而声音开大了大品牌的倒向箱会出喘气声。在听渡口的前奏鼓声,带通箱可以把鼓皮的余震声音都表现出来细节更丰富些。 后来才明白针对喇叭的技术特点制作适合它的箱体,声音表现可以有很大的改变。那么掌握箱体设计技术无疑是汽车音响改装非常重要的一项技术本领。下面的帖子现在简单写些东西近来。以后时间多了会逐渐丰富更新内容



  前言:音箱的雏形最开始是后面是后开口式的音箱,就象最古老的收音机一样,只有上下左右和一个面板五快板构成的,面板安装喇叭,后面则是完全敞开的。这样的箱子只是一定程度上避免了声波短路的现象,可以使低频有着不错的表现。

优点;就是制作简单,想让低频沉的更深就做大些的箱子,这样就可以阻隔更低频率的低频绕射。 
缺点:功率增大后喇叭的振幅失真非常大,而且瞬态也不好。


虽然说这样的箱子缺点不小,但是这样的箱子并没有完全退出舞台和我们音响爱好者的视线,就在前年丹麦的尊宝推出一款音箱使用的就是这种音箱,它使用的一个貌似障板的一块材料,俩边带有一定的弯曲有些类似后开口的箱子。实际上这样的箱子设计一共有俩方面,一是在单元的研发设计上,使单元自身有一个很好的瞬态,另外面板的形状利用了声波衍射和声波干扰(象是气流声学里的一部分),使声波沿面板弧度向外扩散延伸,以此来减少声波短路的距离和长度。声音没有听过不知道怎么样,但是估计低频下潜一定不会很太深。不过这样的理念创新确实是值得称道和赞扬的,对声学综合利用的一个典范之一。
第一篇:  封闭箱

 

1923年由Frederick 
提出将喇叭装在完全密封的箱体里,可将振膜前后的声波隔离,消除声短路现象。所有喇叭的振膜在震动时前后的声波都是反向的,如果声波频率或波长超过了喇叭振膜和盆架所阻挡的波长,声波就会被抵消。就好象你拿俩节电池都是正接负和正接负,你测量就是没有电压一样的道理。所以有不少中音喇叭都是带箱子的,甚至个别球顶中音都自带一个封闭箱。

从理论上讲,要彻底消除声短路和声干扰现象,低频扬声器的振膜前后侧声波所有干扰通路都必须无限大。封闭式音箱由于振膜前后辐射的声波被完全隔离开来,因此就不存在声短路或声干扰的现象。也就是说无论频率多么低都不出现声波抵消也或叠加的现象。而实际上作为封闭箱,频率下潜再低也无法低于扬声器自身的谐振频率。

封闭箱的设计相对简单,设计时需要了解单元三个数据: 
等效容积VAS      品质因数QTS(Q0)    谐振频率FS(F0)  
    讲清楚理论和名词术语,没那么多时间,我就从简开始说吧!首先要求得一个数值叫 a     
   a=   (QOC/Q0平方 -1        
      封闭箱容积=VAS/a

在设计时QOC多设置为0。707 
因为在此值时封闭音箱可以有**的频率下限和**的平坦频率响应,并且可以有着不错的声音表现。封闭箱的设计还可以根据你想达到的低频下限来设计箱体,但是这时候频响就不够平坦了,所以这个方法使用很少,不做介绍了。

扬声器的选择,不是什么喇叭都适合做封闭箱的,单元要选择顺性高,等效容积比较大的单元,也可以了解单元技术参数 
F0/QTS  比值低于80比较适合做封闭箱。


优点: 
可承受大功率,瞬态反应好,频响较平坦,声底干净,设计制作较其他箱体很容易成功。


缺点: 
因扬声器背面声波没有被利用,灵敏度较低,较其他音箱而言灵敏度会低约3---5DB左右,且箱内需要一定数量的吸音棉减少驻波。

第二篇 倒向箱

 

提到倒向箱就会想起有人和我说过的一句话:做个箱子装好喇叭,再开孔塞一只管子就是倒向箱!甚至还有人把十寸,十二寸的喇叭要做多大容积的箱子,用多长的管子都给定成模式了,不管什么喇叭都通用。这都是对倒向箱技术原理的一种误解!是不正确的!倒向箱从结构上来看与封闭箱箱相比只是多了一只管子。封闭箱只是在完全封闭的木箱上有一个安装单元的圆孔来安装扬声器。而倒相箱除了扬声器安装孔外,还有一个孔是用来安装倒相管的,倒相管内的空气具有类似扬声器振膜的作用,是音箱内扬声器背面回弹声波在倒相管内共振并倒向180度,与扬声器前面声波同相叠加,从而增加了低频段的能量和声压。而倒相管则更象是一个附加的声频辐射器,把扬声器背面辐射的某一频段声波导向后从音箱内辐射出来 
,与正面声波相叠加使得总频段辐射声压和低频下潜得到拓展和加强。
      
  
     
单从理论来讲选择一只扬声器后,只要选择合适的箱体容积,适当的倒相管直径和长度就可以构成一个工作标准的倒向箱。但设计制作并非如此简单。从技术参数观察装箱后的单元,要有俩个基本相等的双驼峰反应在俩条阻抗和相位特性曲线上。而容积越大双驼峰越靠近,容积越小则双驼峰远,而箱子容积大小是否合适还要看驼峰的谷点与双峰后的高度是否相近等多方面综合判定。从驼峰的尖锐程度可以辨别管子直径是不是过小,太小灵敏度略低,太大可能个别喇叭的音箱内无法容纳管子足够的长度。

  
  倒向箱的设计大多采用THIELE-SMALL 
设计法,其频率响应呈四阶滤波特性,与封闭箱相比,对低频截止频率以下信号具有更陡的衰减率。倒向式音箱的频响特性分为:四阶巴特沃斯响应(B4)、准三阶巴特沃斯响应(QB3)和四阶契毕谢夫响应(C4)三种。其中巴特沃斯响应的箱体谐振频率FB和 
-3DB截止频率均与扬声器单元谐振频率相近,且频响相当平坦,瞬态响应好 ,低频下限也较低,三方面的兼顾性较好,因此他在倒向箱的设计中应用最为广泛。 
这些图表以前有人上传过,我不会弄,就算上传了,看这也也是没多大意义的数字表格。文字量太大了。        
     
     
   与封闭箱相比要达到同样的低频下潜频率,倒向箱容积只需要封闭箱的70---80%,有的人会问 了 
,为什么倒向箱通常都毕封闭箱要大呢?  
   那是因为可以追求更低的低频下限,或是为了更好的发挥扬声器单元的特点。

   总结一下,倒向箱的设计制作不是在封闭箱上开个孔随便装个 管子就是倒向箱!!不同尺寸、不同品牌、不同型号的喇叭单元,也 
包括同尺寸,例如12寸的 喇叭不同品牌、不同型号,它们需要做的箱体大小都是不同的!!!!   而平时在工作里我 
使用过几次的喇叭,有了一定的经验后,针对不同听音爱好的车主,我用同一只喇叭做倒向箱容积也是不一样的 
,我会考虑他们的听音爱好去设计可以迎合他们口味的倒向箱。这样更容易得到他们想要的效果。

优点:充分利用了扬声器振膜前后的声波,灵敏度较高,比封闭箱高约3DB左右,所需要的推动功率也比较小,低频下潜深,l理想状态可以达到扬声器自身谐振0.7倍。


缺点:箱体相比同只单元做封闭箱容积略大,随频率降低失真逐渐增大,箱内驻波容易从倒相管内泄露出来,破坏声音的清晰度,瞬态略差。因此倒向箱不便于采用电路补偿方式扩展或增强低频。箱内需要少量吸音棉(需固定)来减少驻波。设计难度大,难于成功制作。

第三篇 变阻尼式箱体

变阻尼式箱体和普通箱体没有太大区别,只是结构有一点变化,设计和调整也都变得不同了。变阻尼只是箱体的阻尼特性是可变的,而通常普通箱体的阻尼特性除了一点点变化量外,基本是不变的。而变阻尼顾名思义就是它的阻尼特性是有比较大变化的。

很多厂家的设计人员都认为封闭式音箱的特点没有完全发挥它应有的特点。

 

第四篇(1)   单开口带通箱

英文叫做BAND PASS,中文叫带通,相当于给普通箱体加了个滤波器,声音比较干净。 

就低频段的声音表现而言,目前来看带通箱的声音是最干净最有弹性的,如果有合适的单体设计良好的带通箱的低频下潜和做导向几乎是一样的,但是它却比导向有着非常干净的低频和良好的瞬态,如果功率充足那声音是很迷人的。 
但却不是什么喇叭都能做个好带通箱的,需要合理的选择。带通箱有个**的特点是其他箱体都无法比的,就是它可以通过设计在较大的范围改变箱体的灵敏度,这在其他箱体几乎是不可能的。但是在做这些改变时是要牺牲其他技术参数为代价的。例如灵敏度高,频响窄需要功率不大,灵敏度低频响宽但需要大的功率推动。做好各方面的兼顾和对声音特点的掌控就更是困难了. 


       
它的制作和设计难度非常大。封闭箱是单自由度设计,而导向箱是二自由度设计,这在对理论和技术了解不够的都不可能使它达到最佳状态的,计算始终是不准确的。 

而带通箱是四自由度设计,一:VB1前箱体容积, 二: VB2后箱体容积, 三开口管直径和长度, 
四:是喇叭自身的技术参数,可以归结于喇叭技术参数特性.
       
其中哪一项的略微变化都会引起其他多方面技术参数的较大变化,能掌控自如却需比较深厚的理论技术基础,还要有较多的经验。这样的箱体一般都要有足够的功率推动,否则不能充分发挥其优点和优势。甚至还会烧掉喇叭。 
所以它的难度是非常大的,比导向的难度还要大的很多!!这只箱体通过我数次的调整已经达到了很好的工作状态.大功率低失真重放清晰有力的低频,瞬态优良是它**的特点. 

就制作时单体难找!很多时候我都是牺牲一些技术参数来达到想要的目的的,最难的是知道如何在几项技术参数中做妥协,很费脑筋.有的时候你做的是对的,只是客人对低频要求的形容不够准确到位,所有很久的努力均要付诸东流.还要从新设计从新制作,很累也很麻烦. 


     
如果你不在乎钱可以买更大功率的功放,还是这种单开口的音箱声音品质更为上乘。

  
优点:可大音量低失真重放清晰有力的低频,低频弹性也比较丰满。空间感很好,相位特性好,瞬态优良,小音量下聆听仍然有不错的低频表现,这点是其他音箱所难企及的。箱体灵敏度可以在一定范围(6DB)内自由掌控,是单开口带通箱独有的特点。

  
缺点:单元选择比较难,不是什么喇叭都可以制作。设计难度非常大,成功率低因此优秀的作品并不多见。如果追求了低频下限,灵敏度就低需要比较大的功率来推动。通常都需要单元额定功率1。5-----2倍的功率推动。

第四篇(2)   双开口带通箱

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虽然都是带通,但是工作方式和单开口的设计完全不同,而且对单元的要求和选择也不一样,所以拿出来单独写。
  
这个音箱是美国一很有名的音响厂家--BOSE设计的,这个音箱被厂家称为:声质量箱。这是俩只索尼的十二寸低音喇叭制作的箱体,低音型号为:索尼XS-L121P5  
  
。在没有任何资料和说明书的情况下,自己设计并制作的一款难度较高的箱体,设计和制作总费时为七天,时而休息,时而制作和做调整。箱体略大,但是低频的能量感空间感和频响的平滑度均优于同只喇叭制作倒相箱体,而且还有一个更吸引人的技术指标,那就是它的灵敏度也比这只喇叭制作倒相箱要高,要达到同样的声压所需推动功率要小一点,而且声音越大低频越沉稳,而这却是倒相箱所不能企及的。箱体的调整极为烦琐,在掌握电性指标的变化后还要测频响,还要以听感为主进行不断的调试,花费了不少的时间和精力才达到满意的效果。虽然以前对这种工作方式和原理略为了解,但是通过此次制作还是掌握和熟悉了一些经验和调试技巧,却也是一个不小的收获吧。这个箱体虽然是略为大了一点,但是声音的控制力和低频的沉稳却远非倒相箱所能比拟的,尤其是它的灵敏度也比倒相箱高,但声音开大后却比倒相箱有更好的控制力。价位比他高一些的低音能出这样好的低频已经是比较难的了。 

    这个箱体中文叫:双开口带通箱.   英文直译是双反射带通箱. 

在设计方面看是一个五自由度的设计箱体,一:VB1前箱体容积, 二: VB2后箱体容积, 三前开口管径和长度, 四:后开口管径和长度, 
五:是喇叭自身的技术参数,可以归结于喇叭特性. 
    
以前我写过单开口的带通箱的文章,相对于单开口的箱体,双开口的带通箱利用了扬声器背面的反向声波,使箱体的瞬态有所提高,灵敏度也高于单开口和倒相箱.这样就避免了单开口箱需要更大推动功率的缺点,使它的应用更加灵活方便.前后的箱体开口管直径是不同的,主要是因为工作频段的宽窄不同,声能的能量也不一样,需要分开考虑,另外箱体容积的确定也关系着灵敏度的大小和工作频段的宽窄,这些需要综合考虑,然后完成一个整体,箱体完工后要经器具测试和耳听不断完善和调整.毕竟音响是为人耳服务的,而不是给我们的测试仪器聆听的.正如英国一家音响厂的格言:音乐是主人,技术是奴隶!!!! 

    
这样的箱体太难制作,对扬声器单体的选择没有普通带通那么严格。**的优点就是所需推动功率略小,动态好。但是个人觉得想要很纯正的低频,如果你不在乎钱可以买更大功率的功放,还是单开口的声音品质更为上乘。 

    
优点:低频丰满有力,瞬态好,灵敏度比单开口的要高,所以推动功率需求不大,设计合理甚至比倒向箱更容易推动,相位特性比封闭和倒向都好。声音的空间感也很不错,声音越大低频越沉稳。单元选择上比单开口容易些。

  
  缺点:设计难度太大,五个自由度的设计,难度可想而知。调整和设计都非常复杂,如果没有资料提供参数,自行设计成功率极低。

 

第五篇  炮筒式低音箱

真正的炮筒不是大家所了解的百八十元没有技术含量的垃圾低音炮,这个词语对真正的炮筒箱体类型是一种歪曲和诋毁。那些垃圾低音炮只是一个圆筒的倒向箱,而且很多厂家还没有把它的技术做过调整,真的就是开个孔塞只管子那么简单的工作,连工作标准的倒向都谈不上。

  
  
而真正的炮筒式低音箱是需要反复的设计才可以的。我目前也知识了解和掌握它的实际方法,还没有真正制作过。不过现在我有个客户对这种少见的东西很赶兴趣,也许他是我身边第一个吃螃蟹的人,而我就是掌厨的人。

 

第六篇 迷宫式音箱

迷宫式音箱,简单理解就是扬声器的背面声波是通过迷宫般弯曲的管道重放出来的,然后和振膜正面同相叠加来拓展和增强低频

 

第七篇 号角式音箱

 

我这几年对各品牌低音单元技术参数的观察和了解,适合制作这种音箱的只有极少品牌一俩个型号比较适合。这个箱子的设计更为烦琐。

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