音箱的音腔计算方法.doc

AＳW计算公式 开口腔计算公式:VA = （2Ｓ ｘ Ｑ)² ｘ　 ＶAＳ（L) 通带纹波系数是带通式音箱的重要设计参数　　选用合适的封闭腔带通Q值QＢ，查表得出fL和ｆＨ,用f分别乘以这两个系,求出音箱频响曲线上下降3dB的两个频率点，规定与设计值相　 符带通Q值越高,音箱的敏捷度越高,但通频带越窄;带通Q值获得越低，音箱的敏捷度越低,但通频带越宽 　导相管的调振频率fB ＝　QB ｘ ( f 　 导相管长度L=[（c&ｓup2；S]／（4＊3.14²*fb&ｓｕp２；＊Ｖ)] -0．８２*Sˆ＆ｓup2； 密封腔计算公式:ＶB = VAS / a 顺性比a　= (QB＆suｐ2；　/ Q＆sup2；) – 1 箱体总容积为V　= ＶA + ＶB 单腔倒相式音箱计算公式　　1.低频扬声器单元的品质因数Ｑ谐振频率f及等效容积ＶＡS是决定音箱低频响应的重要参数 品质因数Ｑ谐振频率ｆ及等效容积VAS由喇叭供应商给出,或自己根护喇叭的基本性能参数进行公式计算，在已知品质因数Q谐振频率f的前提下计算VAS　２.箱体容积计算公式：VＢ　＝ ＶＡS ／ a 　　 　 箱体顺性比ａ值可由倒相音箱设计图表查出(91页图3-９),设ＱＬ=7。

也可由下面的简表进行估算,如下表： 3．拟定倒相管截面积 　4.拟定导相管长度，可用公式: 　　 　 　 L=[(c&ｓup2;S]／(4*3.14＆sｕp２;＊fb&ｓup2；*V)] -0.82*Ｓˆ&suｐ2；　5.音箱的调节要点:　 　 原则是将倒相箱的谐振频率调节到最合适的频率点,使音箱的低频响应平坦调节音箱的系统品质因数，使音箱的低音深沉，听起来即不干涩也不混浊;调节分频网络的分频点和相位特性，使音箱各频段的声压均匀，频率响应曲线平坦 　 　　一般的设计流程　 多媒体音箱并不是简朴的将功放音箱结合到一块，由于使用环境上的不同,因此在设计上也应当注意到这个问题但是很少有厂家注意到这个问题，这些厂家大多只是注意到了音箱外表的美与丑，主线没有考虑到音箱的工作环境，也就是说主线没有进行对的的音箱设计,因此其音质平平也就局限性为奇了有关这个问题此前曾先生写过不少文章,人们可以参看，我在此着重的谈一谈作为一款高质量重放声音的多媒体音箱的具体的设计过程，以及如何解决在设计时所遇到的问题　　 一 　选择合适的单元 　 多媒体音箱工作状态处在近场小环境听音,因此决定了我们只能使用小容积箱体,选择小口径单元,这规定单元拥有合理的重放声压，以及足够宽的重放带宽。

但从性能价格比来看,在中高档多媒体音箱中还是采用稍大某些口径的单元为好，4．5寸的口径可以觉得是最易于做到性能价格比的一种尺寸,同步如果要生产高保真产品的话5寸是一种不错的口径我觉得目前的多媒体音箱大都体积偏小，但是惠威的M２00是一种不错的入门产品我觉得现代多媒体音箱应当将箱体控制在4--8升之间,固然还要与有关参数相配合，也就是我们常说的Thｉele-Sｍaｌl参数一定要合适,而不是片面的夸张某一参数 　 　由于低音单元口径小,因此更应当注意低频大动态性能,由于低音单元的震动系统最大线性位移量即反映了扬声器系统的大动态性能如线性位移量偏小，则在高声压级大动态时,不仅低音不能有效重放并且多种失真也会增大，特别是影响音质的奇次谐波失真目前大多数多媒体音箱的磁路设计也欠佳，磁体小,上下夹板导磁率低,对振盆控制能力低，因此而引起的非线性失真也较大因此在现代多媒体音箱中的总的失真率将达到７％左右或更高这在HI-FI看起来是不可容忍的尚有就是振盆材料，由于近年来低档PＰ盆,防弹布盆,玻璃纤维盆，碳纤维盆的价格日益低下，再加上外观好，因此更多的被用在了多媒体音箱上来,但殊不知,后三种振盆的自阻尼很小,工作状态是很难控制的,一般在中高品位的某一频率点上会产生诸多的失真,大到不可忍受的地步，这个频率点就是我们常说的盆分裂点。

由于现代多媒体音箱都没有分频器，再加上设计不合理的箱体,是很难压制这个分裂点的而第一种振盆即PＰ盆，虽然听起来韧性好,中频饱满，低频富有弹性，但由于刚性相对较低，因而在大音量下引起的失真也较大中频的层次感也不是较好而相对个性较小,较容易控制的质量好的纸盆单元，却很难见到有厂家应用　 　 就个人DIY制作而言,南京的110，150系列防磁低音，银笛的ＱG4,ＱＧ５系列防磁高音单元,都是不错的ＤIY选择，规定高一点的还可以选择惠威，发友等厂家专为多媒体音箱设计的单元选用这些厂家的单元通过精心设计制作后可以得到质量相称高的高保真多媒体音箱来 　 二　 根据单元拟定音箱形式并设计出符合单元的箱体 　 其实挑选单元拟定单元工作状态是放在一起通盘考虑的,但为了让人们对多媒体音箱的工作原理和设计过程有个系统的结识，我竭力而为，将她们分开,单独罗列出来，较为程序化的简介一下 　 等选定了适合的单元后就开始根据单元的某些特性来拟定让单元工作于何种的工作环境（即音箱形式）在多媒体音箱上常用到的音箱形式有密闭箱,倒相箱以及带通式音箱（所谓的低音炮)这里告诉人们一种较为简便的措施，根据厂家提供的fｓ和Qts的比值来拟定单元是适合于工作在密闭箱还是倒相箱,或者是带通式音箱。

fｓ／Qts的比值在40~80之间时是适合于制作密闭箱的而当这个比值在80~１２0之间的时候这个单元更适合于制作倒相箱，制作带通式音箱重要规定较低的Qts（约0.３－0．４之间）较小的等效容积Vｂ以及较低的谐振频率fs，为了保证有足够的声压还规定单元拥有足够高的声压及线性位移能力 设计密闭箱 　当扬声器单元装入箱体后,由于箱体内部的空气与外部隔绝,扬声器在工作时箱体内的　空气会给单元增长一种额外的阻尼，这个阻尼会使箱体谐振频率升高，但换来的是清晰而深沉的低音，速度上感觉也要比倒相箱要快某些 　在多媒体音箱中使用密闭箱的形式，重要是应用于Ｘ.1的多声道系统中的卫星箱中由于卫星箱不规定有很低的低频下限，这样箱体就可以做的很小,以节省成本固然，用专门开发的单元安装在合理的密闭箱中,也可以做出很优秀的音箱来，例如在HI-FＩ界拥有悠久历史的LS3/５A就是一例,体积很小,但声音优美由于密闭箱拥有可以严格的控制低频响应和瞬态特性,以及相对较容易获得对的的箱体参数,因此密闭箱最适合于ＤIY的制作，特别是初学者 　　设计音箱有诸多种措施这里就简朴的简介一种,以供读者参照。

其他的设计程序请读者参照有关资料 　　 一方面，要设计一款密闭箱需要懂得如下几种扬声器的参数：扬声器的谐振频率fs，扬声器的系统总Ｑ值Qts，扬声器的等效容积Vas接下来我们要拟定合适的密闭箱的谐振频率fｃ，一般说来fｃ大概比ｆs高1.2到２倍(在这里不要贪心呀,这个比值越低音箱的低频下限也越低，固然音箱的体积也要几何级的增大)拟定fc后就可以计算出整个系统的声顺比ａ(ａ＝（ｆc/ｆｓ)(fｃ/fｓ)-１)根据声顺比我们就可以求得密闭箱的箱体体积Vb（Vb=Vas/a）最后拟定音箱的箱体尺寸就可以了,固然并非音箱的长，宽，高可以任意取值，由于扬声器背面辐射出的声波会在箱体内部多次反射，当音箱的某一边长度等于声波波长的1/2倍或是整数倍时，箱体就会在这一频率点产生驻波，当大量驻波集中到某一频率时就会严重影响音箱的声音回放,因此需要使整个驻波均匀的分布在整个频带内比较抱负的箱体尺寸比例是7：5:3或7：5:2　　 需要注意的是,在设计完箱体参数后,应当计算一下音箱的总品质因数Ｑtc(Ｑtc=fｃ/fｓ×Qts）Qtｃ参数是影响音箱低频体现的重要参数之一，它表白了音箱对振动系统的控制能力,一般Qｔc的值应当介于0.6-1．2之间。

Ｑｔc低(不不小于等于0.65)音箱处在过阻尼状态这时瞬态特性优良,细节体现力好但低音稍欠缺;Qtc高（不小于等于０．85)音箱处在欠阻尼状态这时低音更为强烈，但瞬态特性很差，细节体现力差Ｑtc适中(0.707)这时音箱拥有最佳的低频平坦响应及延迟特性 　　　设计密闭箱的要点就是要密封箱体，不能使箱体浮现泄漏,这可以通过在胶接处涂抹热融胶来达到密封的效果箱体可以使用1．0到1．2ｃm的进口中密度或是国产高密度板材制成的箱体还应当在内部填充一定量的吸音棉可以起到吸取缓冲箱体内部的驻波,调节产品设计偏差的作用 　 设计倒相箱　　　 倒相箱可以运用倒相管将扬声器背部辐射出的低频能量反转1８0度与扬声器正面的辐射出的低频能量同相，使有效低频范畴内的声音运用率被提高，从而获得更多更好的低频　 　 倒相箱的长处在于有效低频范畴内的高效率,在理箱条件下，用同样的低音单元制作出来的倒相箱其低频下限可以扩展至密闭箱的0.7倍左右,而在同样的低频响应前提下,倒相箱的箱体容积仅为密闭箱的6０%左右由于声学效率的提高，使有效范畴内的声音失真明显减小并放宽了对扬声器单元性能的规定这也是为什么倒相箱可以主导现今多媒体２.0市场的重要因素。

目前流行的设计倒相箱的措施有好几种，最简朴的是查表法查表法的基本思想是通过在倒相式音箱响应表选择和调节有关参数来获得某个特定盼望低频响应所需的箱体容积和调谐频率，由于倒相式音箱拥有多种低频响应盼望,并且考虑到市售单元的特性参数，这里就不平坦响应BB4响应（表1）为盼望响应来简朴的简介一下倒相式音箱的设计流程　 　　一方面我们根据单元的Qts值在图表中选择相相应的参数值，从而可以算出箱体净容积为Vb=Vａs/a，然后接着计算调谐频率fb（fｂ=(ｆb/ｆ０)×f０）和倒相管的长度Lv （Lv=(2350Dv×Dｖ)/（fb×ｆb×Ｖb)-0.7３Dv(mm））,同步还可以计算出来的尚有音箱的重放频率下限f３（f3=(f3/ｆ0)×f0)（Dv到想管的截面积) 　　 同样，倒相箱的制作也许要对箱体进行严格的密封，可以用跟密闭箱同样的措施来对倒相箱进行解决，倒相箱内也要填充吸引棉,但重要作用是吸取扬声器背面的中频段以上的能量,由于有倒相管的存在因此不可避免的有中高频段的声能量从倒相管内泄漏，因此要特别注意这个问题，尚有就是倒想管不要放置于箱体表面的各个对称中心或是1/2，１/3处,会影响声音品质。

　　 倒箱箱的摆放也与密闭箱稍有区别,密闭箱的摆放比较随意，对环境规定不高；倒相箱就不同了，倒相孔在前面的摆放比较容易,倒相孔在背面的一定不要贴墙摆放,而是要有一定的距离,此时音箱的低音会显得格外温暖，而远离墙壁时则显得冷艳　　 　　带通式音箱　 带通式音箱就是我们常常说的低音炮它事实上是由密闭箱和倒相箱组合而成的由于这种音箱辐射出的低频响应呈双峰带通特性,因此称之为带通式音箱 　 　由于它的特性所至,带通式音箱特别适合于制作家庭影院系统中的超低频音箱它的特点总的来说有如下这样几点：低音单元在fb如下的频率时振盆位移幅度比倒相箱小,而与密闭相差不多,因此失真也就更小,并且部分失真已落入频带范畴之外，被箱体所滤除,因此可以提供深沉有力的低频能量并且用专门为带通音箱设计的单元制作出来的音箱体积较小，摆放容易因此,在X．1系统中，被广泛的应用 　　 　 由于设计带通式音箱相称的繁琐，并且市场上很难觅到符合规定的单元,因此具体的设计过程被免除有爱好的读者可以参照有关书籍，或来信人们共同探讨 　 　　三 其她　 　　　箱体设计完毕,接下来该考虑的就是分频器以及内置功放了现代中低档多媒体有原音箱，其绝大部分都未装有分频器，这在Hi-Fｉ界几乎是不能容忍的。

由于一种设计合理的夯实得分频器，对一对单元起到了调节频率曲线,分派高下音单元功率（声功率与电功率)，融合单元之间的差别,使各单元都工作在自己的最佳工作频段内的重要作用 我在自己做土炮音箱时用电脑扫频仪就曾。