关于扬声器和低音炮的常见问题解答。方案、说明

有关扬声器和低音炮的常见问题解答。无线电电子电气工程百科全书

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介绍

最近，听到很多关于音箱和低音炮的问题。绝大多数答案都可以在专业人士撰写的任何书籍的前三页中找到。该材料主要针对初学者、懒惰的 ;) 和农村 DIY 爱好者，根据 I.A. Aldoshchina、V.K. Ioffe（部分是 Ephrussi）的书籍、Wireless World 杂志出版物、AM 和（一点）个人经验编写。未使用来自互联网和 FIDOnet 的信息。该材料绝不声称完全涵盖了该问题，而是试图解释手指声学的基础知识。

最常见的问题听起来是这样的：“我找到了一个扬声器，我该怎么用它？”，或者“同志，他们说有这样的低音炮吗？”。这里我们只考虑解决这个问题的一种方法：根据现有的扬声器制作一个盒子，尽可能使用低频的最佳参数。此选项与工厂设计人员的任务有很大不同——将系统的较低频率拉至规格要求的值

[Q] 哈舍尔在大喇叭之际没有识别标记。如何确定是否可以用它制作低音炮？

[A] 需要测量其T/S参数。根据这些数据，决定 HF 设计的类型。

[Q]什么是T/S参数？

[A] Till 和 Small 提出的用于计算 HF 设计的最小参数集。

Fs——没有装饰的扬声器的谐振频率

Qts - 扬声器的全品质因数

Vas 是等效的扬声器音量。

[Q] 如何测量 T/S 参数？

[A] 为此，您需要组装一个由发电机、电压表、电阻器和正在研究的扬声器组成的电路。扬声器通过阻值约为1kOhm的电阻连接到输出电压为几伏的发生器的输出端。

1. 我们删除 V(F) = 扬声器电阻在谐振区域的频率响应。在此测量期间，扬声器必须处于自由空间（远离反射表面）。我们找到扬声器对直流电的电阻（它会派上用场），我们记录空气中的谐振频率Fs（这是电压表读数最大的频率:)，电压表读数Uo在最小频率（例如，10 Hz）和谐振频率 Fs 处的 Um。

2. 我们找到频率F1和F2，其中曲线V(F)与电平V=SQRT(Vo*Vm)相交。

3. 我们发现 Qts=SQRT(F1*F2)*SQRT(Uo/Um) / (F2-F1) 这是扬声器的全部品质因数，可以说是最重要的值。

4. 要找到 Vas，您需要取一个体积为 Vc 的小封闭盒子，其开口略小于扩散器的直径。将扬声器牢固地靠在孔上并重复测量。根据这些测量结果，您将需要箱体中扬声器的谐振频率 Fc。我们发现Vas=Vc*((Fc/Fs)^2-1)。

该技术是在 Audio Store •4 for 99 中编写的。我没有测试过。。在测量头部、质量、灵活性等机械参数时还有其他。

[Q] 我现在有了扬声器设置，我该怎么办？

[A] 在设计每个扬声器时，都会针对某种类型的声学设计进行锐化。为了弄清楚到底是什么，让我们看看质量因素。

Qts > 1,2 是开箱的头，最好是 2,4

Qts < 0.8-1.0 - 封闭盒子的头部，最佳为 0,7

Qts<0.6 - 对于反相器，最佳 - 0,39

Qts<0.4 - 用于喇叭

不按质量因子而是按 Fs / Qts 的值对磁头进行排序会更正确。我会从记忆中引用，不愿计算公式。

Fs/Qts >30 (?) 屏幕和开箱

Fs/Qts >50 封闭案例

Fs/Qts >85

Fs/Qts >105 带通（带通谐振器）

低音扬声器发出的声音的弹性、丰满度、干度和其他类似特性在很大程度上取决于扬声器所形成的系统的瞬态响应、低频设计和环境。为了使该系统在脉冲响应上没有浪涌，其品质因数必须小于 0,7，对于从扬声器一侧辐射的系统（闭合和相位逆变器），对于双向系统（屏蔽和开放），其品质因数必须小于 1,93盒式设计）

[Q] 在哪里阅读开放式设计？

[A] 开放式抽屉和屏风是最简单的装饰类型。优点：易于计算、不增加谐振频率（仅频率响应的类型取决于屏幕的尺寸）、品质因数几乎不变。缺点：前面板尺寸较大。此类设计的足够有效且简单的计算可以在 V.K. Ioffe，M.V. Lizunkov。家用音响系统，M.，无线电和通信。 1984 年。是的，在旧收音机中，可能有原始的业余无线电计算。

[Q] 如何计算封闭框？

[A]“封闭盒”设计有两种，无边屏和压缩云台。进入一个或另一个类别取决于扬声器悬架的灵活性与盒子中空气的比率，用 alpha 表示（顺便说一句，第一个可以测量，第二个可以通过填充来计算和更改）。对于无限屏幕，柔性比小于 3，对于压缩悬架，柔性比大于 3-4。作为第一个近似，我们可以假设具有较高品质因数的头被锐化以用于无尽的屏幕，而具有较小品质因数的头则被锐化以用于压缩悬架。对于前瞻扬声器，封闭式无限隔音箱比压缩箱具有更大的体积。（一般来说，当有扬声器时，其最佳情况是有一个唯一定义的音量。参数测量和计算过程中出现的误差可以通过填充进行小范围修正）。与开放式音箱的扬声器相比，封闭式音箱的扬声器具有强大的磁铁和柔软的悬架。体积设计中扬声器谐振频率的公式为V Fc × Fs * SQRT(1 + Vas / V)，以及连接箱体中磁头谐振频率和品质因数的近似公式（指数“c”）和开放空间（索引“s”） Fc/Qtc=Fs/Qts

换句话说，可以通过唯一的方式实现音响系统所需的品质因数，即通过选择封闭箱体的体积。选择什么品质？没有听过自然乐器声音的人通常会选择品质因数大于1,0的扬声器。具有这样的品质因数（=1.0）的扬声器在低频区域具有最少的不均匀频率响应（这与声音有什么关系？），代价是瞬态响应中出现小幅超调。在 Q=0.7 时获得最平滑的频率响应，在 Q=0.5 时获得完全非周期性的脉冲响应。计算列线图可以在上面的书中获取。

[Q] 在有关列的文章中，经常会出现“根据切比雪夫、巴特沃斯近似”等词语。这与列有什么关系？

[A] 扬声器系统是一个高通滤波器。滤波器可以通过传递特性来描述。传输特性始终可以调整为已知函数。在滤波器理论中，使用了几种类型的幂函数，这些函数以最先研究这个或那个函数的数学家的名字命名。该函数由阶数（最大指数，即 H(s)=a*S^2/(b2*S^2+b1*S+b0) 具有二阶）和一组系数 a 和 b 决定（然后，您可以从这些系数转到电滤波器的实际元素值或机电参数。）此外，当涉及到通过巴特沃斯或切比雪夫多项式或其他多项式近似传输特性时，这应该可以这样理解：扬声器和外壳（或电滤波器中的电容和电感）的特性组合使得可以以最高精度将频率和相位特性调整为一个或另一个多项式。如果可以用巴特沃斯多项式来近似，则可以获得最平滑的频率响应。切比雪夫近似的特点是波状频率响应，以及较低频率的工作部分长度较长（根据 GOST 高达 -14 dB）。

[Q] 为反相器选择什么类型的近似值？

[A] 所以，在搭建一个简单的反相器之前，你需要知道盒子的体积和反相器的调谐频率（管道、孔、无源辐射器）。如果我们选择最平滑的频率响应作为标准（这不是唯一可能的标准），那么我们得到以下板 A) Qts < 0,3 - 准三阶曲线将是最平滑的 B) Qts = 0,4 - 更好由巴特沃斯曲线描述 C) Qts > 0,5 - 根据切比雪夫的说法，您必须允许频率响应上出现波。在情况 A) 中，反相器调谐到谐振频率以上 40-80%；在情况 B) 中，在谐振频率上；在情况 C) 中，在谐振频率以下。另外，在这些情况下，外壳的体积会有所不同，为了找到精确的调谐频率，必须采用原始公式，这些公式很麻烦，这里给出。因此，我将感兴趣的人发送到 1999 年的 AudioMagazin，在这个教育计划之后，您已经可以在那里找到答案，或者发送到 Aldoshina 的书籍。甚至 Ephrussi 在 Radio for 69 上发表的文章也适合。

结论

如果读完所有这些后您仍然想自己铆接一些东西，那么您可以在互联网上使用像 WinspeakerZ 这样的程序：trueaudio.com/downloads/winspkse.exe 并自己计算，记住来自 G .. don'亲爱的，别这么做。您不应该因降低截止频率而得意忘形，在任何情况下都不应尝试补偿放大器频率响应的下降。频率响应可能会稍微均匀，但声音会因大量谐波和分谐波而变得丰富。相反，就听觉舒适度而言，最好的结果可以通过强行破坏 PA 输入端的最低频率来实现，即频率低于低音扬声器的截止频率。关于反相器的另一个注意事项是，反相器谐振频率调整 20% 的误差会导致频率响应激增或降低 3 dB。

是的，我差点忘了提到低音炮，它实际上是带通谐振器。对他们来说，扬声器的品质因数应该更低。最简单的带通也是可以计算的，但这就是我的礼貌结束的地方。

出版：cxem.net

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