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标题: 一篇可能会颠覆您对音箱认识的专家级大作 [打印本页]

作者: jp 时间: 2022-8-30 05:01 PM
标题: 一篇可能会颠覆您对音箱认识的专家级大作

美国著名音箱品牌LEGACY（瑰宝）的创始人和主设计师Bill Dudleston先生曾发表《我们在音箱中要寻找的是什么？》一文。在文中他透露了不少音箱设计的秘密以及一些发烧友经常遇到的误区，同时他也阐述了自己的设计理论，通过阅读此文将有助于您更深刻了解LEGACY音箱的过人之处。

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作者: fff03h 时间: 2022-8-31 01:03 PM
沙发，等LZ后续文章

作者: jp 时间: 2022-8-31 03:25 PM
《我们在音箱中要寻找的是什么？》
原著：Bill Dudleston

我们显然喜欢一个扬声器系统能覆盖尽可能宽的频率范围、具有最小的响应偏差、在任何合适的聆听电平下声音干净，并且不会成为房间布置条件的奴隶。但在现实生活中如何实现这些目标？
我们可以从明确一些音箱设计的基本原理来开始：
1、一只音箱的辐射面积必须随着想要重现波长的增加而增加，以获得均匀的功率分布线性输出。
2、效率和动态范围会随着单元的活塞面积和磁钢体积的增加而增加。
3、对于给定的声压，失真会随着单元活塞面积及磁钢体积的增加而减少。
4、瞬态反应的特性通常会随着活塞面积及磁钢体积的增加而改善。（对此怀疑者也许仍认为8英寸低音会比12英寸低音快，但要记住这是一个容积速度的问题，我敢打赌你要清干一池水的话，用水桶肯定比茶勺快！）
5、低频效率会随着箱体容积的增加而改善。换句话说，当输入给定大小的放大器功率时会获得更好的低频延伸。
6、一个设计良好的倒相式箱体一般会比同样容积的密闭式箱体多6dB的输出，相应失真也减少了，因为较少的锥盆位移。
7、串联一个Q值合适的高通滤波器将可以进一步加强倒相箱的输出和延伸。

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作者: jp 时间: 2022-9-1 02:09 PM
那么根据上述的理论，是否意味着一款大型的倒相式音箱就应该有清晰而延伸的低频、较好的动态和稳定的结像？我们先看一组有效的数据。以下图表显示一组安装在密闭式箱体上优质单元在特定声压下，以“线性”的方式所能再生的最低频率。作为一个音箱厂家，我必须承认需要一定勇气才能发布这些数据。

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作者: jp 时间: 2022-9-1 02:13 PM
上表单元口径分组是：1只6.5英寸、双6.5英寸、1只10英寸、双10英寸或1只12英寸、3只12英寸。

作者: jp 时间: 2022-9-1 03:11 PM
如果您发现这些数据让您吃惊的话，那就请记住：要获得低一个八度的低频延伸，一只特定单元必须增加它的空气输出能力的4倍才行，以防止失真的上升。这在现实中意味着什么？以B&W Nautilus 802（使用两只8英寸低音）被测出其66%的总谐波失真出现在输入100瓦的41.2Hz讯号时，而价格更贵的对比者THIEL CS-5（使用三只8英寸低音）同样输入41.2Hz讯号，在100dB的响度时测得的失真为21.6%（以上数据均来自《AUDIO》杂志）。同样的杂志在测试我们使用双12英寸低音配置的型号，失真竟是低得出奇的3%！显然我们在看频响参数时，如果没有响度或失真度做参考的话，那么这个参数并不能完全反映出这款音箱的特性。

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作者: jp 时间: 2022-9-2 01:52 PM
利用和控制谐振
给箱体开口是一种能延伸有用低频的方法，最理想的4阶巴特沃斯分频设计可以如下图所显示的那样：在低频输出方面，倒相箱会比密闭箱有更显著的提升。

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作者: jp 时间: 2022-9-2 02:25 PM
多出来的低频能量来自低音单元背波的反转。在高通滤波器的帮助下，还可以获得更精细的6阶方式，能提供更好的低频延伸和控制，更陡峭的衰减方式使6阶分频还能滤除对箱体本身有害的频率。
作为一项附带的好处，倒相式设计可以大大减少锥盆的位移，换句话说就是以谐振频率为中心的八度内的失真是最小的。6阶分频方式可进一步减少首个八度不希望有的振膜位移，可以看到锥盆的位移在系统的谐振频率处已经接近于零，而半功率频响则几乎向下延伸了一个八度。那么延伸和控制又如何？

作者: jp 时间: 2022-9-2 02:52 PM
到这里我们我们已经讨论了谐振频率的好处，例如能减少失真、增加低频的动态范围和延伸等，那么现在我们来看看谐振频率是如何妨碍音箱表现的。
下面是一只金属球顶高音单元的阻抗曲线。该曲线表现出色除了在以780Hz为中心频率处有显著的隆起，这就是阻抗曲线的谐振峰，这在1英寸的球顶单元很常见。

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作者: jp 时间: 2022-9-2 03:17 PM
这个谐振频率如果放任不管的话，就会减少功率的有效应用，增加来自振膜“分割振动”所带来的失真，并引起分频网络的不稳定，使人声产生令人不快的“啸叫感”。下图的分频网络可以轻易控制谐振频率，这个线路与高音单元并联，所以瞬态响应并没有妥协，这是个好消息。现在轮到坏消息了：我自己曾检查过超过50款Hi-End音箱，发现只有两个厂家的产品不受这种网络的干扰，至少其它公司在广告宣传上是不惜重金的。

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作者: jp 时间: 2022-9-5 02:32 PM
既然我们已经讲了对两种谐振的利用，那么再讲讲第三种——“房间谐振”如何？这要讲清楚并不容易。
多年以来，音箱设计者将聆听空间当成是一项很大的未知因素，因为会涉及很多方面如房间形状、吸音系数及衰减模式等。设计者推出许多企图解决房间问题的方案，例如偶极式、双极式、圆柱体、全指向性、高指向性等。单元类型则有静电、动圈、离子、平板式、甚至还有塑料单元，不外乎是推动空气、反射空气、加热空气、挤压空气，这就是单元设计的“艺术”。
在过去50年里，虽然有许多声学研究专门针对“扬声器/听音室”界面，但这些工作很少对扬声器设计产生重大影响。有时候我觉得某些音箱设计师太浮夸了，根本不会注意到其他设计师，更不用说从他的错误中吸取教训了。在约20年前，Amar Bose他自己坚信立体声效果需要1/9的直达声和8/9的反射声（我不认为我能搞清楚这个观点），Quad的Peter Walker则向世人保证：点声源是偶极波的关键（Peter的声学成果确实很难反驳）。著名声学研究员和音箱设计师Roy Allison就向我们展示如何将低频反射成为我们设计的一部分（谢谢你，Roy!）。

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作者: jp 时间: 2022-9-5 03:31 PM
在我登上讲台，开始传播来自Dudleston的福音之前，我能提出以下问题吗？难道房间不是通常都有地板吗？地板不通常是距离聆听者最近的那一面吗？
我曾经和一位60岁的老地毯工聊过，他说客厅通常的面积为14*20英尺，带有两道门廊，一面墙挂窗帘，天花板有8英尺高。我一位做漆匠的朋友表示超过90%的客厅都铺满地毯或至少有一块大地毯。这看起来音箱设计者已经有足够多的信息在他面前。使用这样的房间模型肯定比完全依赖实验设备（更常见的做法是消音室）更理想。
我们设计的音箱提供声音指向性控制模式。我的策略如下：将房间的低频增益作为扬声器系统的一部分，确保低频反射在一个绝对最小的水平，如果中频反射不能最小，那么就增加足够多的高频扩散来平衡总体情况，而不须增加离轴的高频亮度。
Whisper就像是一把声学枪，具有极宽的聆听甜“面”（而非“点”）和最小的房间相互作用。我们的FOCUS音箱可以消除地板和天花的影响，在任何大小的房间里都保持清澈。Signature和Classic音箱提供了不同寻常的水平覆盖能力，具有出色的深度感，即使在恶劣环境下也是如此。
总之，物理学要求扬声器的有效辐射直径应该随着声音波长的增加而增加，以提供低失真、宽阔的动态范围和均匀的功率分布。我觉得像上述所提到的那几个要点将是评估一套扬声器系统的有效工具。

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