教你制作Esquire紳士音箱
Esquire是小型兩路揚(yáng)聲器,采用單元為Vifa的 P13WH-00-08中低音單元和Vifa的 D27TG-45-06軟球頂高音單元。外型見圖1。
單元選擇: 考慮了眾多優(yōu)秀的單元后,我選擇了Vifa的5.25英寸的P13WH-00-08中低音單元,經(jīng)過(guò)我的試聽我認(rèn)為它是世界上最好的5.25英寸單元之一,尤其考慮到它的性能價(jià)格比,也作為許多設(shè)計(jì)師的推薦產(chǎn)品,而且出現(xiàn)在許多非常高檔非常昂貴的揚(yáng)聲器中。 我同時(shí)選擇了其搭配Vifa的 D27TG-45-06軟球頂高音單元,其規(guī)格性能與P13WH單元非常匹配,該單元也采用了目前許多優(yōu)秀單元(價(jià)格要昂貴得多)所采用的工藝和制作方法,提供了平滑的響應(yīng)和寬廣的頻率延伸。其中有些價(jià)格高達(dá)1500美金的揚(yáng)聲器也采用它。 箱體按倒相箱設(shè)計(jì),箱體的尺寸和開口尺寸是基于單元的Thiele/Small參數(shù)的,可以用Perfect Box或者 CALSOD軟件進(jìn)行尺寸的優(yōu)化,但VIFA提供的實(shí)際單元參數(shù)可能會(huì)跟廠方公布的不一樣,因此我下面的箱體尺寸不一定適合你買的單元的最佳值,我測(cè)量參數(shù)后進(jìn)行箱體設(shè)計(jì)的值跟廠家推薦的值有一點(diǎn)偏差,而且考慮到單元、吸音材料的體積等增加了10%的余量,同時(shí)也考慮到分頻器元件電阻對(duì)喇叭Q值的影響。 開口尺寸是用公式進(jìn)行的,但最終的長(zhǎng)度還是由試聽和測(cè)試設(shè)備來(lái)確定。 廠家推薦值是:體積5L,倒相孔直徑1英寸長(zhǎng)度1。5英寸,調(diào)諧頻率74 Hz, F3為 80 Hz響應(yīng)QB3。 作者設(shè)計(jì)值是:體積5。3L,倒相孔直徑1。25英寸長(zhǎng)度1。625英寸,調(diào)諧頻率75 Hz, F3為 75 Hz響應(yīng)SC4(瞬態(tài)比QB3要好) 制作箱體 我設(shè)計(jì)的原意是使用PVC管放在矩形箱體里,中間填充沙或鉛粒,但這樣體積太大了,因此材料最終使用0.625英寸MDF板(廢料),因?yàn)槊姘宓膶挾缺群穸纫?,箱體里面還使用了不平行的支撐擋板用來(lái)加固和防止駐波的產(chǎn)生用手指來(lái)敲都沒有一般揚(yáng)聲器的"砰砰"聲,所以箱體是十分堅(jiān)固的。 前障板約有5度的后傾斜,兩單元的邊距離為3/8英寸,使兩單元的聲中心能盡量對(duì)齊,這樣的方法誠(chéng)然并不十分準(zhǔn)確,因?yàn)楹茈y通過(guò)視覺來(lái)測(cè)定兩單元的聲中心。但我用CALSOD模擬的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)單元聲中心的一點(diǎn)點(diǎn)移動(dòng)就會(huì)引分頻點(diǎn)的頻響有比較大的下陷,因此我盡量用上述辦法去改善這問(wèn)題。 前障板的邊緣沒有采取什么措施來(lái)防止衍射問(wèn)題,但影響比較小。 箱體外層是巴西的一種紅木皮,整個(gè)箱體的外觀可參考圖1。 箱體尺寸: 寬7.50 英寸、高 11.25 英寸、上部深度5.875 英寸、下部深度為6.875英寸,因而前障板的傾斜角度約為5度。(轉(zhuǎn)換尺寸比率為1英寸=25.4mm) 分頻器的設(shè)計(jì) 分頻器元件值不按照書本的公式----因?yàn)槟鞘轻槍?duì)理想單元來(lái)說(shuō)的,作者使用 CALSOD 軟件來(lái)優(yōu)化,而且在試聽后進(jìn)行了改進(jìn)。因?yàn)樗玫膯卧旧淼念l響非常平直,其他如滾降特性、對(duì)分割振動(dòng)的控制、離軸響應(yīng)都非常好,因此分頻器設(shè)計(jì)工作比較簡(jiǎn)單,雖然最終的線路比較復(fù)雜,但我的感覺證明它是比較恰當(dāng)?shù)摹?/p>
我也設(shè)計(jì)了很多不同類型(貝塞爾、巴托沃斯、切比雪夫)和不同階數(shù)(1、2、3、4階)的分頻器來(lái)進(jìn)行試驗(yàn),但最后我發(fā)現(xiàn)使用四階Linkwitz-Riley、分頻點(diǎn)在3K的濾波器看起來(lái)最好,更重要的是聽起來(lái)最好。 雖然高音單元的低端延伸非常好,能使用較低的分頻點(diǎn)和滾降特性,但我發(fā)覺這樣的做法并不全面,不能很好的兼顧中頻和極高頻,太大功率的信號(hào)進(jìn)入高音同時(shí)帶來(lái)一定的失真,雖然4階的高通設(shè)計(jì)看起來(lái)有點(diǎn)保守,但聆聽指出這是讓高音單元工作在最佳狀態(tài)的辦法。 幸運(yùn)的是,低音單元在3K的30度離軸響應(yīng)非常好僅降低1dB,因此使用3K的分頻點(diǎn)沒有問(wèn)題。 圖2顯示了計(jì)算機(jī)模擬的狀態(tài),可以看到高、低頻單元在分頻點(diǎn)附近的滾降特性都十分接近完美的Linkwitz-Riley理論滾降特性,單元反接后在3K出現(xiàn)了-25dB的深谷。 [!--empirenews.page--] 圖3是分頻器電路圖,在高音回路我使用的是薄膜電容,低音回路使用的是無(wú)極電解,元件值偏差最好在1%。雖然可以使用更高級(jí)的元件,但往往投資與效果不成正比,隨個(gè)人的條件和愛好自由選擇。電感的直流電阻已經(jīng)在圖中表示,如果數(shù)值有變化會(huì)帶來(lái)一定的影響,需要制作人精心的調(diào)整才能達(dá)到最佳。 聽音效果就不多說(shuō)了,是十分主觀的東西,作者認(rèn)為它的聲音是非常清晰透明的,沒有諧振與染色,沒有強(qiáng)調(diào)那一部分的頻率,聲像定位非常好,適合播放多種類型的音樂。高音沒有刺耳、粗糙感,聽不出分頻點(diǎn)的存在,中頻十分完美,但正如低音單元的尺寸所限制的,最低頻是無(wú)法再生的,但主觀給人的感覺是低頻非常有勁,令人滿足。 如果使用超低音與它匹配的話,會(huì)進(jìn)一步改善其中頻,作者正在實(shí)驗(yàn)用 NHT 的1259 單元(12 英寸)。
制作這揚(yáng)聲器的是想通過(guò)有限的投資獲得高質(zhì)量的回報(bào),而且作者也不需要低于80HZ的低頻,預(yù)算大概是140美金/對(duì)。
作者認(rèn)為設(shè)計(jì)揚(yáng)聲器最重要的也是最開始的步驟就是選好單元,如果設(shè)計(jì)師能成功地選擇好單元,以后的工作就變得簡(jiǎn)單,比用不那么好的單元企圖通過(guò)設(shè)計(jì)分頻器來(lái)修正的工作要輕松的多。
因?yàn)閮蓡卧碾x軸響應(yīng)都非常好,而且Linkwitz-Riley濾波器的指向性能很好,因此能提高精確的音像。使用4階Linkwitz-Riley濾波器的代價(jià)是在相位和瞬時(shí)方面做了折衷,對(duì)于一些固執(zhí)的聽者來(lái)說(shuō)是不大滿意的。但我自己對(duì)相位的敏感性要比其他方面要低。如果大家不滿意的話可以自己對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。
圖3 分頻器