低音炮音箱的制作原理.doc

低音炮音箱的制作原理技术分类： 消费电子设计 | 2010-09-20 21IC中国电子网超重低音音箱，俗称低音炮，大多数牌号以AV功放加五只音箱与低音炮组成套餐形式推销家庭影院产品中，低音炮已经是必不可少的配置了，实际上，设计规范、制作精湛、效果出色的低音炮其在家庭影院系统音频重放中的效果相当迷人本文拟就低音炮的设计原理做简单的介绍，供有兴趣音参考。一般而言，从低音炮的构成来讲，低音也分有源与无源二大类，所谓有源低音炮指包含功率放大器的低音炮，其中电路部分除功率放大外通常还具有音频频率滤波 (滤去低音以上的音频频率成分)，相位调整。音量调整等单元；而无源低音炮即与一般音箱无二，由单元与无源功率分频器组成，其中分频器是一低通滤波器而已。使其重放频率范围仅为超重低音音频。下面就低音炮的-大单元音箱，功率放大分别做以介绍。一、低音炮箱体设计原理和分类就低音炮设计原理，可大致分三大类，即密闭式音箱、倒相式音箱以及带通滤波式音箱1、 密闭式音箱顾名思义，这种音箱箱体是完全封闭的，与一般的所谓闭箱结构上一样，见图1密闭式音箱的特点是结构简单，瞬态响应比较好即听感深沉、清晰。不足是，在相同的体积下，与其它类型的音箱相比，其低频下潜截止频率要高于其他音箱，因此，如果要获得更低的低频下潜频率，通常需要较大的箱体容积并选用口径较大的喇叭单元，而且音箱的效率即灵敏度要低于其他类型音箱。在箱体容积设计方面，有一个工程设计数据供参考当喇叭单元的谐振频率Fs低于50Hz时，箱体容积最好能够大于1.4立升。Fs大于50Hz时，箱体容积最好能够大于2立升。闭箱在制作、调校时通常还需要在箱体内填充大量吸音棉，材料以玻璃纤维，长纤维羊毛为主，能够改善音箱的柔顺性，也可达到等效增加箱体容积的效果，理论上达40%，实用上可以按等效增加容积15%-24%进行计算，相当于减少箱体的容积。另外，填充吸音棉，也可提高音箱的效率，正确的填充量，最大可提高音箱效率达15%，吸音棉的多少通常需要通过反复试听来决定填充量的多少，以声音不浑浊(量偏少)，沉闷(量过多)为原则，其它类型音箱也是如此。对于闭箱型低音炮，对单元的要求相对其它类型音箱要严格一些，其中希望Fs以低于40Hz为好，Qts应该在0.3-0.6，Fs/Qts50。除此之外单元口径最好大于20cm ,而且属于长冲程设讨。2、倒相式音箱是市场上最多的一类音箱，音箱上设计有倒相管，即所谓的低音反射式设计，见图2。倒相式音箱，在单元工作于谐振频率Fs以上锥盆位移相对较小，因而功率承受能力较高，谐振失真较小，但在谐振频率以下，锥盆位移量大幅度增加，谐振失真增加，在相同容积与单元条件下，倒相式音箱可以获得较闭箱更低的低频下潜截止频率。另外，理论上倒相式音箱的效率可以做到大于闭箱约3dB。当然，倒相式音箱包括倒相管的设计、制作、调校难度要大于闭箱。倒相式音箱内部也需要填充适量的吸音棉，通常比闭箱少一些。在单元选取上，Fs以低干45Hz为好，Qts应该小于0.5，而Fs/Qts取值应该在100左右为好，单元口径应该大于17cm，为获得较大的声压功率，与闭箱一样，宜选用长冲程设计的单元。3、带通滤波式音箱这种音箱比较少见，参见图3、图4，由图可以看出，它是在闭箱与倒相式音箱的基础上发展而来的.既有闭箱的设计痕迹，也有倒相式音箱的特征，其中图3所示音箱也有称四阶带通式音箱，图4所示音箱可以称之为六阶带通式音箱。A、四阶带通式音箱在闭箱腔内增加了一个开口腔，其中一部分工作于闭箱模式，另一部分工作于倒相式模式，因此，这种音箱既具有闭箱的优势，也具备倒相式音箱的特点，它的效率高于纯粹的闭箱，低频下潜截止频率与倒相式音箱相近，可以用较小口径的单元获得较低下潜截止频率。另外，它的带通频率可以调整，因而分频器可以简单化，因为音箱本身就相当于自然分频器。在单元选取上，原则上与闭箱相似，但由于效率略高于闭箱，而且锥盆位移量比较小，可以使用较小口径、短冲程的单元。B、六阶带通式音箱在四阶带通式音箱的闭箱部分腔内又增加了一个开口腔，即有二个开口腔，其中一个开口腔工作于较低的频率，另一个工作于较高的频率，二者合成具有一定带宽的频率响应，与上述四阶带通式音箱相比，效率与带宽的可调性更加灵活，而且可以利用更小口径的单元获得更低、更深沉的低音效果，同时、锥盆位移量更