音箱與揚聲器的設計方案及設想

音箱與揚聲器的設計方案與設想音箱與揚聲器的設計方案及設想設計人：王冰音箱與揚聲器的設計方案與設想二分頻倒相書架音箱設計??????3全頻曲徑式音箱設計????????9帶通式超低頻音箱設計???????11超寬頻帶開口式音箱與揚聲器單元低頻曲線補償電路的設計方案與設想????13平衡氣壓式密封音箱的設計方案與設想??????18電磁助推式揚聲器單元的設計方案與設想??????212音箱與揚聲器的設計方案與設想二分頻倒相式書架音箱設計：一、揚聲器選擇中低音揚聲器：西雅士SEASH1216-08CA15RLY涂層紙盆中低音單元諧振頻率：45HzQts：0.34推舉頻率：50--4000Hz靈敏：87.5DB有效半徑：5.0CM外觀半徑7.3CM振動質量：7.7gPl：60WPm：250W振膜最大位移：20mmSd：78.54cm^2音圈電感量：0.82mH高音揚聲器：G2鋁帶高音單元有效頻率范圍：1700--40000Hz 音箱外觀效果圖靈敏：96DB 尺寸：74W120H90D西雅士SEASH1216-08CA15RLY承受涂層紙盆紙盆在用勁的聽感上對起到了防潮和延長使用壽命的效果，7.7g的振動質量和較強的電磁動力也使得揚聲SEASH1216-08CA15RLY揚聲器的品質因0.340.38時可得到0.30.4之間只要設計合理45Hz，在四階50Hz5利于選擇最正確的分頻點。金瑯G2鋁帶高音的振膜尺寸是：寬度8.5mm(7.5mm),長度70mm,較大的振膜尺寸使得G2,G2的六角蜂巢或波浪形兩種振膜,其厚度僅為延長至40kHz(±3dB)因而也獲得很高靈敏度：96dB/W/m。3音箱與揚聲器的設計方案與設想二、分頻器設計 ：分頻點選擇：30°處頻響曲線重合性好，分頻點四周沒有明顯的波峰波谷。SEASH1216-08CA15RLY頻響與阻抗曲線在西雅士SEASH1216-08CA15RLY的頻響曲線中可以看出頻率上限在g21700Hz上對此揚聲器的描述與同類產品的曲線來看，可以大致猜測該揚聲器的頻響狀有交匯點。由于g2鋁帶高音的特性和優(yōu)秀的品質打算將其倍頻下限下移。最終3000Hz處。濾波器設計：24db衰減斜率的巴特沃斯四階分頻器設計。具體計算數據為：L1：0.8mHC1：10.5UL2：0.4mHC2：2.3uL3：0.27mHC3：3.7UL4：1.2mHC4：7u阻抗補償設計：計中低音揚聲器的高頻阻抗補償和諧振處阻抗補償電路。(1)諧振處阻抗補償：可對諧振區(qū)域的高阻抗進展校正。4音箱與揚聲器的設計方案與設想CfZ/(2f^2Z^2)LZ^2/(2fZ)RZ^2/ZZC=762.5〔uf〕L=16.41〔mH〕R=10.8ohm〔2〕高頻阻抗補償設計：取到阻抗上升到額定阻抗的1.4倍時的頻率，但此時頻率約為3200Hz，大于分頻點頻率，所以不需要對其設計高頻阻抗補償。〔3〕衰減器設計：不同揚聲器同時工作時，由于自身的靈敏度不同輸出的聲壓級也要有所不同，為了保證更佳的聽感，分頻器中對高音揚聲器進展了8.5db的衰減設計。電路分別用兩個電阻并聯(lián)與串聯(lián)在揚聲器的兩極。經計算兩電阻阻值為：R1：5歐 R2：4.8歐具體原理圖：高頻分頻器電路圖低頻分頻器電路圖高頻分頻器電路圖5音箱與揚聲器的設計方案與設想之中，可有效的削減揚聲器之間的信號干擾，使分頻更為干凈。三、箱體設計：afbQb。經查表得出a=2 fb=1.122f0=50.4Hz Qb= a1Q=0.78計算出箱體的內容積：經公式計算得出箱體的內容積V=7.11L在實際制作時揚聲器以及分頻1.1倍進展參考設計。確定倒相管參數：倒相管截取面面積一般要大于S=0.8fbvd=6.31cm^2依據閱歷我們可將倒相管的面積選定在揚聲器錐盆有效面積的10%--40%之間〔至31.416cm^2，從提高倒相管聲輻射效率的角度來考慮需要將倒相管面積取的大一些，但是面積增大倒相管的長度也會增加。但是倒相管的長度也不能過長，通常不宜超過揚聲器諧振頻率波長的1/12〔63.7c綜合考慮后打算將面積取為25cm^2 倒相管長度經計算L=30000S/Fb^2V-0.825sqrt(S)=33.6倒相管口距離箱體壁不小于8.5cm〔倒相管口徑的1.5倍〕確定箱體內部尺寸：寸比例可對箱體內部的駐波狀況有利，協(xié)作箱體容積與外觀1.0：1.5具體尺寸為：D：13.6cm W：20.3cm H：28.4cm四 、 具 體 設 計 與 CAD 圖 紙 ：形式，與兩邊的弧邊協(xié)作箱體的比例給箱體一種敦實的感覺。的帶狀振膜可使音箱聽音的“霸王位置”區(qū)域有所擴大。目的在于消退大動態(tài)時的風噪問題。并在開口處設計邊框與低音揚聲器同寬。6音箱與揚聲器的設計方案與設想音箱的面板一樣設計了沉口目的在于加固揚聲器削減揚聲器的無謂振動。厚的板材在肯定程度上也很好的抑制了揚聲器的自振。協(xié)作根本杜絕了駐波的形成。了吸聲材料，可有效的杜絕高頻聲波在共振腔內以及對低頻揚聲器的不良影響，真正做到揚聲器的獨立工作，聲音更加純潔。L行，不僅解決了長度問題也管進展固定阻值了倒相管自身的振動現(xiàn)象。四、音箱的調試 ：箱體容積的調整：箱體在設計中和實際制作中的誤差會使實際的箱體容積產生變化，箱體過果。理論上吸音棉可將箱體的容積擴大40%上。倒相管的調整：7音箱與揚聲器的設計方案與設想一般來說只要設計合理，制作工藝有所保證的條件下，音箱的阻抗曲線就下可實行對倒相管增加阻尼塞的方式嘗試調整。8音箱與揚聲器的設計方案與設想全頻曲徑式音箱設計：FostexFE126En5寸全頻單元其主要參數如下：有效振動面積：65CM^2 有效振動半徑a：4.6cm Qts：0.25振動質量：2.9g諧振頻率：70HZ 諧振頻率波長：4.914M 徑117mm曲徑式音箱的根本原理是利用彎折的導管將揚聲器反面的聲輻射傳導至揚聲器輻射的正方向進展有利的聲波干預。當輻射出的聲波與喇叭單元前面的聲波相位全都時，迷宮式音箱的放音管道要起提升的作用，這是迷宮式音箱的主要動身點，假設設1/2波長，則相位便會移180度，這時，迷宮式音箱放聲管道的末端開口處所釋放出的聲波，就會與喇叭單元前面的發(fā)聲處在同一相位，同樣道理，假設設聲管的長度為fo3/4倍頻的3/4波長時，輸出的輻射就會降低，這是由于聲管出口處的輻射波與喇叭fo用。奇數1、3、5值的結果。假設設計的迷宮式音箱的喇叭單元根本諧振峰與聲1.33倍。迷宮式音箱的設計，一聲管長度=n3344/43fo??1n1357344是聲波的nnf=23fo/n??將揚聲器參數代入式中計算結果：聲管長度=n3344/〔43fo〕 放=23fo/nnn=1L=13344/〔4370〕=1.22857mFb=2370/1=140HZn=3L=33344/〔4370〕=3.6857mFb=2370/3=46.67HZn=5L=53344/〔4370〕=6.143mFb=2370/5=28Hz9音箱與揚聲器的設計方案與設想n=3的時候比較合理n=3的時候比較合理必需比揚聲器的面積大25%，而且必需正對揚聲器單元前方。傳輸線的面積隨距離單體的長度增加而漸漸減小緊接單元體的面積介于單元振動面積的1.4到1.5倍之間時，可獲得較佳的中低頻音質。綜合考慮后將傳輸線的面積定為：起始面積6521.45=94.25cm^2末面積=6521.25=81.25cm^2并在其中隨長度的增加漸漸減小。CAD曲徑式音箱的側視刨面圖及前視圖610mm60cm左右的長度進展調整，便利了箱體的設計調試。10音箱與揚聲器的設計方案與設想帶通式超低頻音箱設計：四階帶通式音箱音箱本身就相當于自然分頻器。使用較小口徑、短沖程的單元。本次設計揚聲器選用惠威D6G6寸低音揚聲器，其參數如下：一、確定帶通范圍首先求出揚聲器諧振頻率與其品質因數的比值f0/Q0=44/0.38=115.79，以箱體自由-3db處的頻fl=40Hzfl系數=0.34540.6時〔0.35db的起伏〕查表得到fh系數=1.2945從而計算出下計算。二、計算帶通品質因數z h l z h l 帶通品質因數Qf/(fff為帶通f^2f*f得出f=77HzQz h l z h l 三，右系統(tǒng)增益求出相關系數a1與b1從而計算箱體的前后腔容積在帶通音箱的設計圖表中看，當S=0.6時上述參數所對應的系統(tǒng)增益G為-4db則在公式b1*

Q^2 10^0.1*G)從而計算出b

=1，再依據b1

與a1

之間的關1系式(b1)^2a^22求出a1

1 1 111音箱與揚聲器的設計方案與設想F as 1 1 B 1 式V V /[(bQ/aQ)^2F as 1 1 B 1

a^2Q^2V

/b17.286L與密as 3.49Las 四、確定倒相管參數40%到50%4cm。0 F倒相管的長度由公式LR^2C^2/4f ^2V 1.7R計算得到0 F以下是具體設計與CAD工程圖：箱的刨面圖與前視時具體制作時可以將密封箱的容積減小，板材選用高密度纖維板，板厚到達20mm可有效的削減箱體的共振。在開口腔的設計上，是排解了倒相管占用容積后的凈容積計算的箱體比例。單元內置雙腔體帶通低頻音箱的揚聲器安裝在箱體內部揚聲器錐盆不直接200Hz以下信號的低頻箱體。12音箱與揚聲器的設計方案與設想型超寬頻帶音箱設計思路：如今的音箱設計中，大都承受密封式、倒相式和曲徑式音箱。最原始的音〔放開式音箱1/4時又會產生共振現(xiàn)象影響音質。所以在現(xiàn)今的HIFI中幾乎不能使用。為了解決這個問題，人們又將箱體的。假設做一個假設可將這些問題一一解決將會得到更為平坦的音頻曲線。缺乏。盡量使得揚聲器的工作不受箱體的影響。倒相式與迷宮式音箱都使用諧振頻率四周的聲波干預來加強低頻，假設承受如何盡量將那條漸漸上升的曲線變得平滑成為了一個難題。對于低頻曲線補償的幾個設想：衰減衰減到我們所要提升的最低頻率處的聲壓級再在電阻衰減器中與揚聲器單元串聯(lián)的電阻上并聯(lián)一個分頻器將曲線按肯定的斜率提升電感的信號完全釋 放頻率為所要提升的最低頻率，信號完全阻礙頻率為曲線 彎折至平滑處所對應的頻器的靈敏度。也可以說得不償失。降低揚聲器原有的升壓在將頻率范圍內的升壓復原，不如直接對其進展提下：13音箱與揚聲器的設計方案與設想首從前級信號在 輸入二級前級放大之 前設置一個分頻器，前 級ic2的分頻點定在所 需提升頻率范圍的上 限，ic1的分頻器分頻 點定在所需提升范圍 的下限。Ic1的放大倍 數取在所需提升頻6db/oct，可將ic1放大倍數選為提升頻率上下限聲壓級之差。由于衰減器的衰減斜率最低單位為6121824db/oc時刻發(fā)揮最好的作用。往往揚聲器單元的衰減斜率都低于6db/oct。提升斜率的掌握還是一個很大的問題。低頻曲線提升斜率的掌握，在以上的兩種電路中，由于各個揚聲器的低頻范圍提升到近似一條直線。選擇所需提升的頻率范圍；用高衰減斜率的分頻器在ic1前級放大電路前固定其頻率范圍；使用高衰減斜率的分頻器在ic2前級放大電路前將所需提升頻率的上限以下頻率截止；調整ic1放大倍數，使其高于ic2聲壓為所需提升頻率范圍的最高與最低聲壓之差；ic1〔揚聲器低頻衰減斜率大于6db/oct的吧電感或電容變?yōu)殡A數更高的低通分頻器；調整電感或電容的電感量或電容量〔高階分頻器調整器提升其低通分頻點〕從而轉變其感抗或容抗，使其衰減斜率與揚聲器單元低頻衰減斜率相等。其電路原理圖如下：低頻曲線補償電路14音箱與揚聲器的設計方案與設想多的音箱了。不過個人認為，為了到達更好的聲音這樣更好。(也可生產成品與音箱配套使用)綜上所述，我設計了這樣的一款音箱：左圖為型開口式音箱的側視刨面圖低頻局部設計了雙揚聲器，是為了使用上述的低頻曲線的補償電路。由于本設計的初衷是得到最純潔的揚聲器正面所以進展電路的補償可以有效削減箱體設計的簡單性和客觀因素的影響。本設計承受了上端開口的箱體設計保證箱體內外的氣壓差距。的作用從而使低頻波長變短。響。低頻在180Hz時就幾乎失去了方向，但本設計的低頻分頻點設在約400Hz1.53M時，可在高，得到了較佳的指向性。封閉，更進一步的吸取了剩余的聲部和阻滯聲波直接繞至前方。頻率都大大小于揚聲器分頻下限頻率。所以可良好的表現(xiàn)整個頻率范圍。到一層網狀構造，其目的是封蓋吸音材有了良好的指向性。15音箱與揚聲器的設計方案與設想分頻器的設計：首先在揚聲器的選擇上，選擇了惠威f12的12寸低音，F(xiàn)ountekfw168全頻單[Fountek]NeoPro5i〔7ohm。它們的頻響曲線分別如下：經過曲線平坦性與相位的重合性等考慮打算將分頻點定為300Hz和1300Hz。計中并考慮-3db降落點的隆起后進展計算結果為：L1=L2=7.9mH C1=C2=61.7uf L3=1.1mH L4=0.96mH C3=26u C4=29.7u87.3db，其中低16音箱與揚聲器的設計方案與設想音使用了雙揚聲器將會比原本聲壓高出3db所以對其要多衰減3db近的揚聲器單元是個不錯的選擇。具體衰減電阻阻值：高音：R1=5.4ohm R2=2.2ohm低音：R3=2.7ohm R4=16ohm分頻器具體原理電路圖如下：20Hz40000Hz的超寬頻帶音箱。本設計的設計重點在于揚聲器反面低頻輻射聲波的無法證明低頻聲波是否可以得到有效地衰減和是否可以到達良失敗。17音箱與揚聲器的設計方案與設想〔彈簧式氣壓補償音箱〕降低，從而使系統(tǒng)的寫真頻率上升。以得到一個比較抱負的揚聲器系統(tǒng)。于是我嘗試依據物理學的熱力學和力學 原理設計了一個具有平衡箱體內外氣壓的氣 壓補償式音箱，具體設計原理如下：左圖為箱體設計的原理圖。間 局部的空氣抽出形成真空，并在雙層玻璃之 間適當參加幾個彈性材料，雙層玻璃的結合 處可承受橡膠，這樣做的目的是使箱體成為 一個減震緩沖器，內層箱體的振動不不會對 外層產生音箱。內層箱體設計為上下兩個密封的獨立 空間，上端空間的容積肯定要比揚聲器振動 產生的容積差，用揚聲器的最大線性位移乘 以揚聲器的振動面積。強，上端的空間內的壓強至少比標準大氣壓強低有揚聲器振動產生的最大壓強差。保證隔板可以自由活動。氣壓時，大氣壓力、彈力和重力在豎直方向上形成一個力的平衡。補箱體內外的氣壓差，起到削減氣壓阻力的效果。變化有關。1V/V下V*P而P2V/(VV下)*P其中V上或下腔體的體積變化量，P為上方空腔的靜態(tài)氣壓，V為上方腔體的靜態(tài)容積，抱負狀態(tài)下期望與揚18音箱與揚聲器的設計方案與設想〔力〕FΔpFp下Fp上Fp1KXKX)FΔp下腔體Fp1上腔體

Δp下腔體 p p p2上腔體 2F [F下(F上F KXΔp下腔體 p p p2上腔體 2FΔpFp2KX20態(tài)又要求在隔板上下振動時保證與X相等，那就要求Fp的數值在上下振抱負的效果。斜率變化較大可以承受彈簧組分段的進展受力補償。CAD原理圖如下：左圖為彈簧組受力補償原理圖：在振動隔膜的下方適當的位置裝一塊彈簧的位置。短距離可使彈簧體保持更好的性能。勁度系數累加的方式進展補償。彈簧的勁度系數由振動隔板上下受力差與位移差的比值計算得來。此設計可以有效的起到平衡揚聲器內外振面積來降低，使其氣壓差力差減小。分別位于箱體的上下兩方。19音箱與揚聲器的設計方案與設想揚聲器獲得更小的振動阻力。承受雙向的兩個受力差補償彈簧組進展隔板上下的受力補償。幅一樣，這樣就使內部箱體上下振動的受力平衡，阻擋振動。設計參數對音箱性能的影響：低壓區(qū)