自制音箱的業(yè)余調整方法
更新:2008-6-24 10:54:49 稿件:中國視聽網 調整大小:【
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(一)
鄙人也是一個愛好者,雖說現(xiàn)今高燒已退,但還是心懷技癢,將音箱調整的一點心得提供大家參考.
所有的調整建立在正確的箱體設計上!由于倒相箱和-12dB分音器較為常見,先談談倒相箱.
調整的三要素:
1]音箱諧震頻率的調整.
2]分音器的交叉頻率的調整.
3]分音器(低通和高通)的Q值的調整.
調整的目的:
1]是要讓揚聲器的阻抗諧震峰被音箱所抑制,這樣低音失真最小,且音質純正.
2]分音器的衰減交叉點落在正確的分頻點上.(至于是-3dB還是-6dB交叉,咱們弄懂基本的才能接著討論)
3]通過給喇叭加阻抗補償來使分音器的Q值逼近理想的分音曲線,使放音解析力和清晰度提高.
一般來說,此三點精度達到目的,音質就有了保證.其余的調整項目又是建筑在此基礎之上.而且大部分是單元性質來決定了.
請準備以下東東:
1]雨果發(fā)燒碟(一).有喇叭花的{(我的碟)}更好.
2]萬用表一只.
3]1K/1W電阻一只.
4]方格紙一張.
明天我們用隨處可抓的簡單工具來調整我們的寶貝,讓它好好出聲.
(二)
1]音箱諧震頻率的調整.
將高低音揚聲器,分音器裝入箱體(因為它們都要占居箱體容積),分音器,高音不用接線,通過音箱接線柱直接將低音單元接入功放,開機放一段小曲,將音量調到你平時喜歡的音量,注意電位器是幾點鐘方位(以后還有功放與音箱的調整,也就是所謂的搭配,有時間再撰文專談這一節(jié)。)用萬用表交流擋量一量電壓,(我想數(shù)字萬用表大家都有吧,沒關系指針式也一樣量。)。注:音量也是音質的函數(shù)。
好,現(xiàn)在,將1K電阻(是為了隔離功放內阻)串入其中一個接線柱,萬用表接在揚聲器端子上,放雨果的400H-1K段的音頻信號,看看萬用表電壓是多少,微調音量電位器使指示值為一整數(shù),(如果電壓值太小,可減少電阻值,其從20歐-1K都可以的,只不過誤差大點,嚴格的說是要用毫伏表的)。
現(xiàn)在,放25H-到1K(1K以上咱們得等到調分音器時再說)的音頻信號,在方格紙上描點作圖,一條阻抗曲線出來了。
有[我的碟]這張CD的朋友可以放那段10H-99H的音頻信號,這可是掃頻,每5秒一赫,描點作圖,圖可媲美儀器。
我們一眼就能看出被測音箱是不是符合設計,良好的設計有兩個諧震峰(兩峰夾一谷)且對稱,現(xiàn)在把低點的稱為F1,谷點稱為F,高點的稱為F2,且F/F1=F2/F(啊,啊,真是越說越多,這個比值只有一個值音質最好,這個咱們以后討論)。
不過你可能要失望:
[1]也許你只有一個峰,那就是說你的音箱是個失敗的設計,要大動干戈。這是兩個極端----箱體和倒相孔太大或太小。
[2]有兩個峰但不對稱,好,有救,我們就是要使它對稱。
a)前峰大,倒相孔大,倒相管短。
b)后峰大,倒相孔小,倒相管長。
由于倒相孔以開好,改變比較困難,所以只有改變倒相管長度來使兩峰對稱了。當然,我們一下子要調到長短正好合適,也是難事,有一個公式,具體內容我忘了,有機會算出來再貼出來吧。暫時以1公分的長度遞減或遞增,最后等吸音棉定下來時還要微調的,吸音棉會增加容積.
兩峰對稱了,我們的箱子就調好了。等到我們再調好分音器后,再根據(jù)喇叭特點用吸音材料來微調喇叭的某段的頻率的凸起和音箱的Q值。再用RMAA軟件測試音箱,(電腦已普及了,現(xiàn)今發(fā)燒可容易多了)來點高級點的猛料。
再給大家一個思考題:為什么一個6.5寸的喇叭即可做書架箱又可做落地箱?
明白這一點,你就知到從單元到箱體體積,倒相孔面積和長度它們之間的函數(shù)最佳比例與你的不同追求,它們存在一個最佳值,你就能捉(做)一個好音箱.
多余的話:
一個音箱所起的主要作用就在低頻上,并且所有的參數(shù)都是函數(shù),這就是音箱最使人頭疼的地方。在100H往上頻點上,完全是什么樣的單元就是什么樣的聲音,我們只不過是讓單元工作方式處于最佳壯態(tài),此時音箱指標最好,失真最小,這才是調整的最終目的。記住:調整不能改變單元,人耳能聽出1%的失真,國內單元那個標出失真度是多少?
之所以沒有引經據(jù)典引了若干公式,因為我們不是課題研究,也不是做論文,也不要懂那么些,而且,我當初就是被那么些似是而非的理論弄的暈暈呼呼,我總想說一句:告訴我怎么做!不就結了。
明天咱們接著講音箱的"靈魂"----分音器的調整.
(三)
音箱諧震頻率調整靡院?我建議你一定要使雙峰對稱,等到各個分部調好以后,還要來總調的.)進行分音器的交叉頻率的調整.
2]分音器的交叉頻率的調整.------注:音箱,分音器已定型,分頻點已基本符合單元要求,不然就不叫調整成設計了.
(分音器有兩種設計方法: a)固定阻抗設計. b)分頻點阻抗設計.)
現(xiàn)在把高低音喇叭和分音器卸下來,分音器上有阻抗補償?shù)陌阉兜?按正常接法搭棚焊接,接入功放,音量與第一部分測試相同,保持原先是幾點鐘方位,因為此時音箱以不要,低音聲短路,聽覺已不準.這可方便,一堆垃圾.萬用表接誰都順手.
萬用表接入低音喇叭接線端子,測量低音喇叭分到的實際電壓值,放1KH音頻信號,微調音量電位器,使其為一整數(shù).(此時為方便說明要假設一下:比如說萬用表指示為3V.分音器交叉頻率比如說是3.15K---雨果正好有一頻點是3.15K.)
好,放500H---12KH的信號,方格紙上描點做圖,這是低通曲線.
萬用表接入高音喇叭接線端子,其它千萬別改變!放1KH---20KH音頻信號,如法炮制,這是高通曲線.
這時我們就可以直觀的看到分頻點.就是兩條曲線的交叉點.我們現(xiàn)在只調交叉點,其余一概不管.
啊啊,它是在我們分頻器的分音點上嗎?它是按我們設計的滾落點交叉嗎?
現(xiàn)在可有辦法對癥下藥了.我瞪著你呢.
我們原先假設輸出為3V,3V的半功率點是: 3*0.707=2.12V,
我們只調電容值,(當然假設電感量基本符合)先讓低通的3.15K點正好落在2.2V上.
再調高通電容,讓它2.2V時和這個點正好交叉.
這樣分頻點就調好了.
必要的交代:之所以不加任何數(shù)學證明是為了可操作性.繁瑣的數(shù)學推導總讓人有:你不說我還明白,你越說我越糊涂.
但簡要的還是要交代一下:0.707是矢量,兩單元都各分0.707倍的電壓,合成后的功率正好等于原輸入功率.以后測頻響合成曲線時讀者將會發(fā)現(xiàn)它們是平坦的.詳細的數(shù)學推導留給聰明的讀者去完成.
也許兩條曲線很難看,不要緊,啊啊,下一步就是我們的第3步,Q值的調整.
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順便給高手說一句:正確的L值和C值對合成后相位是關鍵所在.這是一個音箱的水準的關鍵.其中調試并不復雜但十分繁瑣.它要動用高級儀表儀器,由于具備條件的很少,故不再贅述.
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(四)
3]分音器(低通和高通)的Q值的調整.
由于敘述的困難,畫了一張草圖幫助說明:圖中,藍色的線是理想的分頻曲線,相當于分音器的Q值=0.707,也就是最佳阻尼,這是我們調試的基準線.我們要使實際的分頻曲線逼近它.(調整之前除了綠色線,其它的線要先畫出來).
[1]現(xiàn)在把低通的RC串聯(lián)補償接入低音揚聲器端子.
注:RC的取值:-----我們有個前題,就是假定原來設計基本符合要求.
(a)用額定揚聲器阻抗設計的,比如說8歐,就接入一個8.2歐1W-5W的電阻.
(b)用分頻點阻抗設計的,就接入分頻點揚聲器實際阻抗值電阻.
(c)感到茫然的初哥,就用揚聲器的標稱阻抗值接相應的電阻值.
(d)C暫取15UF無極電容,耐壓值大于功放輸出電壓值.
現(xiàn)在,我們老一套, 放500H---12KH的信號,方格紙上描點做圖,這是低通曲線,描出的曲線高于藍色基準線的,加大電容值,低于基準線的減少電容值.(注意,此時設計正確的分音器,原先調好的交叉點是不變的,交叉點變了的,設計就有問題.)
[2] 把高通的RC串聯(lián)補償接入高音揚聲器端子.
(a)電阻取值如低通.
(b)C暫取1UF.
放1KH---20KH音頻信號,如法炮制,這是高通曲線,調整方法如低通.
反復調整,直到與圖示的綠色線相似----交叉點不變,高低通曲線從下方逼近理想的分頻線.
此時分音器阻尼適當,失真最小.方波響應較為理想,交叉點的相位差大約是75度左右.
也許你兩條曲線不一樣高,不要緊,一般是高音單元靈敏度高,曲線也高,可能還高不少,這時就要加衰減電阻來平衡靈敏度,用0.5----1.5串入,讓高通曲線比低通曲線低上0.1-0.3V,因為高音太亮聽感不好,最后統(tǒng)調時按自己的愛好定.
現(xiàn)在,三個部分的粗調就算結束了,把我們的零碎一股腦的裝入箱內吧。下一步我們還要整體統(tǒng)調一下。由于整體統(tǒng)調還需交代一丁點基礎知識,所以請讀者稍微耐點心,等我回顧一下。
以上我們所做的是基于以下思考:
(1)一套音響,最后放出的聲音是音箱。聲音的失真度是最需要關心的第一指標,一般地說,失真在1-2%以下,就有比較好地聽感,人耳能感覺到1%的變化,3%時以容易察覺,到5%時就不容易被接受,而再往上,就使人煩躁。而一個優(yōu)秀泊來品喇叭,在有效頻率上,諧波失真大約在1-2%之間.且這個指標裝入箱內是有增無減的!
(2)如何用最常用的工具來系統(tǒng)調整我們的音箱,使附加的失真盡可能的減少.
盡管此方法土的掉渣,但我拿著土法調好的進實驗室出來以后卻稍感安慰.
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后記:
經常受無法推脫的朋友之邀,洋槍派的好辦,大不了再破費他來點兒神經線什么之類的.土炮黨就撓頭了,校音從音箱始,搬著全套儀器上門總不現(xiàn)實,又不能抱著兩個大音箱去什么消音室吧.一般的音箱書籍上有測揚聲器阻抗的電路.有一次,又在[無線電與電視]上看了一篇用萬用表調分頻點的文章(95或96年的吧,感興趣的可以去找來看看,文章很短小,又盡是數(shù)學推導.但萌發(fā)了我進一步探討的興趣,通過反復用儀器比對,就是以上所說的土的掉渣的內容,但自認為卻很實用,留心了好長時間,也沒發(fā)現(xiàn)有誰提出類似文章,大概是令人不屑一顧,不登大雅之堂吧.本來貼時就信心不足,但斑竹加精,跟貼的朋友十分捧場,勉為其難,誠惶誠恐了.
(五)
最后的結局----統(tǒng)調: 經過分部調整的音箱,開聲可以說已經今非昔比了(別忘了我們的題目----自制和業(yè)余), 它至少使低音揚聲器非線性失真最大處得到了很好的抑制,分頻點正確且分音器的附加 失真也被盡可能的減低了,現(xiàn)在聽一下,是不是細節(jié)增加了許多? [下面這段話大家不要介意,并沒有褒貶,因為原先的音箱可能就是一個組合過程,調整了 怕是也沒有得法,整個一個唱響管,現(xiàn)在可以是一個合格品了]. 1)前面我們曾經說過,要使雙峰對稱(低點峰稱為F1,谷點稱為F,高點峰稱為F2)。
一般地說:如果F1低于F2,低端響應跌落大,低音不夠舒展,力度變差。
如果F2低于F1,重放下限頻率升高,且往往出現(xiàn)波峰,瞬態(tài)變差。
*且只有在兩峰對稱時瞬態(tài)響應最好*
找一段大提琴獨奏曲,(比如巴赫六首無伴奏大提琴組曲)大提琴C弦(最低音弦,第四弦)是低音C.它的振蕩頻率就在80H左右.
主要判斷C絃音的絃震動尾音,如清晰可辯,說明瞬態(tài)較好.
箱體比較大(小箱80H以下衰落較大,比較沒有什么必要)的朋友再放一段鋼琴獨奏,聽一聽鋼琴的絃和鋼琴體的共鳴余音.
2)放一段女聲請唱,聽一聽是不是過于明亮,有沒有齒音,有齒音就說明分音器音頻合成后有凸起,這時可將分頻點拉開一點,變成-6DB交叉,使合成曲線凹陷一點.
現(xiàn)在,我零零星星的就講完了.
大家仔細研究一下[惠威試音碟],每一段都是有所指.對試音還是有幫助的.
祝大家的音箱好聲,靚聲從音箱始!
附記.
下面的幾個頻段將會對統(tǒng)調有極大的幫助:
80Hz以下:
80Hz以下主要是重放音樂中以低頻為主的打擊樂器,例如大鼓、定音鼓,還有鋼琴、大提琴、大號等少數(shù)存在極低頻率的樂器,這一部分如果有則好,沒有對音樂欣賞的影響也不是很大。這一部分要重放好是不容易的,對器材的要求也較高。
重放不好,反而影響主要頻段的效果。
80-160Hz:
在80-160Hz頻段的聲音主要表現(xiàn)音樂的厚實感,音響在這部分重放效果好的話,會感到音樂厚實、有底氣。這部分表現(xiàn)得好的話,在80Hz以下缺乏時,甚至不會感到缺乏低音。如果表現(xiàn)不好,音樂會有沉悶感,甚至是有氣無力。
300-500Hz:
在300-500Hz頻段的聲音主要是表現(xiàn)人聲的(唱歌、朗誦),這個頻段上可以表現(xiàn)人聲的厚度和力度,好則人聲明亮、清晰,否則單薄、混濁。
800Hz:
800Hz這段一般設備都容易播好,但是要注意不要過多。這段要是過多的話會感到音響的頻響變窄,高音缺乏層次,低頻豐滿度不夠。
1000Hz:
kHz是音響器材測試的標準參考頻率,通常在音響器材中給出的參數(shù)是在1 kHz下測試。
1200Hz:
1.2kHz可以適當多一點,但是不宜超過3dB,可以提高聲音的明亮度,但是,過多會則聲音發(fā)硬。
2000-4000Hz:
分頻點正好落在2K-4K,對聲音的亮度影響很大,這段聲音一般不宜衰減。這段對音樂的層次影響較大,有適當?shù)奶嵘梢蕴岣呗曇舻拿髁炼群颓逦龋窃?kHz時不能有過多的突出,否則女聲的齒音會過重。
4k-8k:
這段頻率最影響語音的清晰度、明亮度、如果這頻率成分缺少,音色則變得平平淡淡;如果這段頻率成分過多,音色則變得尖銳,人聲聽感不舒暢。
再望上就是單元的問題了,不再細究。
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