1、前言很多人都認為DIY喇叭比起前級，後級及DAC簡單，因為它只是一個木箱加上分音及單元便可以了，真是沒有技術(shù)可言。當然啦,做出來有聲出的確很簡單.但做出好聲音就有點難度了。一向以來，分音器、音箱的設計都是廠商視為秘密般的收藏.這樣使得僅有很少數(shù)的DIYer可以進行喇叭的實作，實在有點可惜。我嘗試在這裡為大家解開這個秘密，希望大家看完這篇文章可以對設計有了初步的了解，然後可以做出自己的第一對喇叭。還要多謝立民兄給我寫這篇文章的機會。本篇會有三個單元：分音器篇 音箱篇 實作篇簡介首先想給大家一個說明，對喇叭各部份有個初步了解：超高音：負責22kHz以上的頻率高音：負責5000Hz22kHz頻率.中

2、音：負責15005000Hz頻率低音：負責1500Hz以下頻率超低音(增加)負責200Hz以下頻率分音器：指定的頻率分配給各個單元工作。音箱：分為密封式,倒相式及迷宮式喇叭單元的結(jié)構(gòu)在此不作說明了，因為太過複雜很難解釋清楚，以後再利用篇幅講解。分音器篇表面上分音器只是一個十分簡單的電路,應該不會太難設計.可是在現(xiàn)實卻是完全兩會事了.其中所包含的測量,分析及所要的儀器的確是相當?shù)难}雜.不過今次要講的不是那麼高深難明的測量.而是要從最基本開始,好有個完整概念.分音器可分為以下兩大類:主動分音及被動分音：兩者的分別很大，主動分音使用在前級及後級之間，用OPA來達成分音的目的,須要多部後級才能使用。而

3、被動分音(以下稱之分音器)就是放在音箱內(nèi)的分音器,要用電感零件來達成分音的目的。但只須一部後級便可以使用.也今次所要介紹的。編注：主動分音，又稱有源分音（香港方面的說法），Active Cross Over；被動分音，又稱無源分音（香港方面說法），Passive Cross Over。其中又可以把分音器再分為：二路設計有：First - Order線路圖C1=0.159 / RH F L1=RL / 6.28 F式中的:RH = 高音阻抗值RL = 低音阻抗值F = 分頻點Second - Order線路圖Second - Order Linkwitz

4、- RileyC1 = 0.0796 / RH F L1 = 0.3183 RL / FC2 = 0.0796 / RF F L2 = 0.3183 RH / FSecond - Order Bessel,C1 = 0.912 / RH F L1 = 0.2756 RL / FC2 = 0.0912 / RL F L2 = 0.2856 RH / FSecond - Order ButterworthC1 = 0.1125 / RH F L1 = 0.2251 RL / FC2 = 0.1125

5、 / RL F L2 = 0.2251 RH / FSecond - Order ChebychevC1 = 0.1592 / RH F L1 = 0.1592 RL / FC2 = 0.1592 / RL F L2 = 0.1592 RH / F式中的:RH = 高音阻抗值RL = 低音阻抗值F = 分頻點Third - Order線路圖Third - Order ButterworthC1 = 0.1061 / RH F L1 = 0.1194 RH / FC2 = 0.3183 / RH&

6、#160;F L2 = 0.2387 RL / FC3 = 0.212 / RL F L3 = 0.796 RL / F式中的:RH = 高音阻抗值RL = 低音阻抗值F = 分頻點Fourth - Order線路圖Fourth - Order Linkwitz - RileyC1 = 0.0844 / RH F L1 = 0.1000 RH / FC2 = 0.1688 / RH F L2 = 0.4501 RH / FC3 = 0.2533 / RL F L3 = 0.3000 RL

7、0;/ FC4 = 0.0563 / RL F L4 = 0.1500 RL / FFourth - Order BesselC1 = 0.070 / RH F L1 = 0.0862 RH / FC2 = 0.0719 / RH F L2 = 0.4983 RH / FC3 = 0.2336 / RL F L3 = 0.3583RL / FC4 = 0.0504 / RL F L4 = 0.1463 RL / FFourth - Order ButterworthC1 = 0.1040 / R

8、H F L1 = 0.1009 RH / FC2 = 0.1470 / RH F L2 = 0.4159 RH / FC3 = 0.2509 / RL F L3 = 0.2437 RL / FC4 = 0.0609 / RL F L4 = 0.1723 RL / FFourth - Order LegendreC1 = 0.1104 / RH F L1 = 0.1073 RH / FC2 = 0.1246 / RH F L2 = 0.2783 RH / FC3 = 0.236

9、5 / RL F L3 = 0.2294 RL / FC4 = 0.091 / RL F L4 = 0.2034 RL / FFourth - Order GaussianC1 = 0.0767 / RH F L1 = 0.1116 RH / FC2 = 0.1491 / RH F L2 = 0.3251 RH / FC3 = .2235 / RH F L3 = 0.3253 RL / FC4 = 0.0768 / RL F L4 = 0.1674 RL / FFourth

10、- Order Linear - PhaseC1 = 0.0741 / RH F L1 = 0.1079 RH / FC2 = 0.1524 / RH F L2 = 0.3853 RH / FC3 = 0.2255 / RL F L3 = 0.3285 RL / FC4 = 0.0632 / RL F L4 = 0.1578 RL / F三路設計有:First - Order線路圖First - Order ( I ) 中音正相接C1 = 0.1590 / RH FH L1 = 0.0458 R

11、M / FMC2 = 0.5540 / RM FM L2 = 0.1592 RL / FLFirst - Order ( II ) 中音正相接C1 = 0.1590 / RH FH L1 = 0.0500 RM / FMC2 = 0.5070 / RM FM L2 = 0.1592 RL / FLSecond -Order線路圖Second -Order ( I ) 中音增益2.08dB中音反相接C1 = 0.0791 / RH FH L1 = 0.3202 RH 

12、/ FHC2 = 0.3236 / RM FM L2 = 1.0291 RM / FMC3 = 0.0227 / RM FM L3 = 0.0837 RM / FMC4 = 0.0791 / RL FL L4 = 0.3202 RL / FLSecond -Order ( II ) 中音增益2.45dB中音反相接C1 = 0.78 / RH FH L1 = 0.3217 RH / FHC2 = 0.3046 / RM FM L2 = 0.9320 RM&#

13、160;/ FMC3 = 0.0248 / RM FM L3 = 0.0913 RM / FMC4 = 0.0788 / RL FL L4 = 0.3217 RL / FLThird -Order ( I ) 中音增益1.6dB 中音正相接C1 = 0.0995 / RH FH L1 = 0.1191 RH / FHC2 = 0.3402 / RH FH L2 = 0.0665 RM / FHC3 = 0.0683 / RM FM L3 = 0.0233

14、RM /FMC4 = 0.3125 / RM FM L4 = 0.4285 RM / FMC5 = 148 / RM FM L5 = 0.2546 RL / FMC6 = 0.2126 / RL FL L6 = 0.0745 RL / FLThird -Order ( II ) 中音增益2.1dB中音正相接C1 = 0.0980 / RH FH L1 = 0.1190 RH / FHC2 = 0.3459 / RH FH L2 = 0.0711

15、RM / FMC3 = 0.0768 / RM FH L3 = 0.1254 RM / FMC4 = 0.2793 / RM FM L4 = 0.3951 RM / FMC5 = 1.061 / RM FM L5 = 0.2586 RL / FLC6 = 0.2129 / RL FL L6 = 0.0732 RL / FLThird -Order ( III ) 中音增益0.85dB中音反相接C1 = 0.1138 / RH FH L1 = 0.

16、1191 RH / FHC2 = 0.2976 / RH FH L2 = 0.0598 RM / FMC3 = 0.0765 / RM FM L3 = 0.0253 RM / FMC4 = 0.3475 / RM / FM L4 = 0.3789 RM / FMC5 = 1.068 / RM FM L5 = 0.2227 RL / FLC6 = 0.2127 / RL FL L6 = 0.0852 RL / FLThird -Order

17、 ( IV ) 中音增益0.99dB中音反相接C1 = 0.1158 / RH FH L1 = 0.1189 RH / FHC2 = 0.2927 / RH FH L2 = 0.0634 RM / FMC3 = 0.0844 / RM FM L3 = 0.0284 RM / FMC4 = 0.3112 / RM FM L4 = 0.3395 RM / FMC5 = 0.9667 / RM FM L5 = 0.2187 RL / FLC6 = 0.

18、2130 / RL FL L6 = 0.0866 RL / FLFourth - Order線路圖Fourth - Order ( I ) 中音增益2.28dB中音正相接C1 = 0.0848 / RH FH L1 = 0.1004 RH / FHC2 = 0.1686 / RH FH L2 = 0.4469 RM / FHC3 = 0.3843 / RM FM L3 = 0.2617 RM / FMC4 = 0.5834 / RM FM L4 = 1.4

19、23 RM / FMC5 = 0.0728 / RM FM L5 = 0.0939 RM / FMC6 = 0.0162 / RM FM L6 = 0.0445 RM / FMC7 = 0.2523 / RL FL L7 = 0.2987 RL / FLC8 = 0.0567 / RL FL L8 = 0.1502 RL / FLFourth - Order ( II ) 中音增益2.84dB中音正相接C1 = 0.0849 / RH FH L1

20、 = 0.1007 RH / FHC2 = 0.1685 / RH FH L2 = 0.4450 RH / FHC3 = 0.3774 / RM FM L3 = 0.2224 RM / FMC4 = 0.5332 / RM FM L4 = 1.273 RM / FMC5 = 0.0799 / RM FM L5 = 0.1040 RM / FMC6 = 0.0178 / RM FM L6 = 0.0490 RM / FMC7 = 0.25

21、15 / RL FL L7 = 0.2983 RL / FLC8 = 0.0569 / RL FL L8 = 0.1503 RL / FL很複雜嗎？不用怕只是舉一點例子，實際使用時不是全部使用的。何況現(xiàn)在已經(jīng)可以用電腦程式計算.所以大家不用擔心。除了分頻電路外還需加上以下電路使做出來分音器的效果更加完美：降低高音靈敏度電路圖一般高音的靈感度都會比低音高出幾dB,所以要用這個電路來使高,低音的靈敏度平衡.編注：使用這個衰減網(wǎng)路時，要記得以下幾點1. 打算衰減多少dB來配合？注意，就電壓增益N倍來說來說，以dB表示的算式為20LOG N。

22、假設衰減十倍，則為衰減 20LOG10=20dB。反過來看，如果打算衰減6dB，則為衰減二分之一（20LOG0.5=-6dB）2. 衰減網(wǎng)路加入前後的總阻抗不變：假設我們原先設計分音網(wǎng)路時以阻抗RL為假設，則加入兩個電阻後的阻抗：R1+(R2/RL)=RL，其中R2/RL表示為兩電阻併聯(lián)，其合成阻抗為1/(1/R2+1/RL)高音阻抗補償電路圖高音阻抗補償電路 :我們知道單元的阻抗不是直線而是曲線,所以我們要設法把這條曲線拉得比較平直點.C = 0.1592 / (RE Qes fs )L = 0.1592 (Qes RE ) / fsR =

23、RE + ( Qes RE )/Qms式中的：RE, Qes, Qms, fs可以在單元的資料中找到。只要代入式中便可以找到答案。現(xiàn)在很多高音的阻抗都已經(jīng)很平直了，所以也可以不用這個電路。低音阻抗補償電路 : 低音阻抗補償電路圖上面已經(jīng)提過單元的阻抗不是一條直線，而低音的阻抗曲線就更難看。在低音的阻抗曲線上，我們可以看到低頻段及中頻段兩點的阻抗值更升到30 Ohm以上.如果要把低頻段的阻抗拉到平直是很難的,所以一般都不會理會，我們主要是把中頻段的阻抗拉得平直一點。R = 1.25 REC = Le / R2式中的RE =&#

24、160;低音單元的直流電阻值Le = 低音單元的電感值頻率響應補償電路: 頻率響應補償電路圖A這兩個電路分別有兩個作用.1. 電路是把頻率響應增加(廣大)而又把靈敏度提升。2. 電路是把頻率響應增加(廣大)而又把靈敏度降低。頻率響應補償電路圖B L = 0.15916 / fC = 0.15916 / f式中f = 頻率響應最小值而R的計算是比例難的。我們可以用10 30 Ohm電阻慢慢試.。試到自己認為好止。平行頻率凹陷電路: 平行頻率凹陷電路圖這電路的作用是把凸出來的某一頻段(f1f2)降低.使頻率響應較為平直.C = 0.03003 / fL = 0.02252 /

25、f2 CR = 1 / 6.2832 C B式中的:f = 需要衰減某頻段的中位數(shù)e. g(f1 = 2000Hz,f2 = 3000Hz.f = 2500Hz)C = f1f2需要衰減的靈敏度.以上提及的公或及方法大都可以解決一般的設計使用.最重要的是多做實作便能了解其中的用處.我們用以上公式可能會得到很美麗的數(shù)值,但在實際使用(試聽)時,我們還要憑經(jīng)驗做一些細節(jié)的改善.分音器篇的介紹到始為止.如有任何地方出錯請大家指出改正.參考資料:The Loud Speaker Design Cookbook (Fourth Edition)音箱篇音箱的設計比起分音器的設

26、計就更複雜了，動用的儀器要測試的參數(shù).更多。大家不要小看這個箱子，往往是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵.要設計一個好的箱子是難的，我嘗試說明一下。音箱的設計可分為三大類：密封式反射式迷宮式今次要介紹的是密封式，反射式兩種。因為迷宮式的設計十分複雜，我們製造起來也很困難。密封式密封式的意思是把單元安裝在一個密封的箱子內(nèi)工作。其設計比反射式簡單.只要幾條算式便可以求出。Qr = Qtc / QtsVr = Qr 2 - 1Vb = Vas / Vr式中的Qtc , Qts ,Vas是喇叭的參數(shù).Vb是音箱的容積.( L )。但計算好後還要加上單元及分音器的容積，才是最終的音箱容積。最後還要把阻尼物放滿箱內(nèi)，但不要

27、放得太實。不同的阻尼物會有不同的音色，例如羊毛的音色比較厚、暖玻璃纖維的音色比羊毛薄，音色光輝。波浪棉的音色我認為最差，大家不用也罷！我最喜歡用的是冬天穿的外衣內(nèi)的棉，反應快，清晰！反射式雖然設計比密封式複雜,但也不會太難.Vb = 20 * Qts 3.3 VasFb = ( Vas / Vb ) 0.44 * Fs式中的: Qtc , Qts ,Vas是喇叭的參數(shù).Vb是音箱的容積( L )反相管的設計Lv = (23562.5 * Dv 2 * Np / (Fb 2 * Vb ) - ( k - Dv )式中的:Dv = 反相管的直徑(cm)Fb = 頻率 (Hz)Lv = 反相管的長度

28、( cm )Vb = 音箱容積 ( L )Np = 反相管的數(shù)量k = 最後校正值(通常用0.732)計算音箱的容積有很多方法,只是其中一種。我強調(diào)這只是一種方法,可能在實際中會有一點出入.我舉個例：市場上的PRO XX書架型號大多是同一的容積.在數(shù)據(jù)上他所使用的不同型號的低音單元計出來的容積應該是不同的，但他卻使用差不多是相同容積的音箱來安裝不同的單元。再舉個例：同一的單體在A廠安裝在一個書架箱,但在B廠已經(jīng)安裝在一個落地箱.但在分音器上就完全不同了。我想大家已經(jīng)明白我想說什麼吧。以下軟體可以幫助我們設計。FILTER 15PXOVER除了軟體我們還可用一些測試硬件在電腦上作出很多不同的測量

29、.AUDIOMATICA S.R.L.( http:/www.mclink.it/com/audiomatica/clioeng.htm)還可在以下網(wǎng)站找到更多的軟體The Subwoofer Diy Page(9/audiodiy/sld/sealed4.htm)音箱的設計到始為止.參考資料:The Loud Speaker Design Cookbook(Fourth Edition)The Subwoofer Diy Page(9/audiodiy/sld/sealed4.htm)The speaker Buli

30、ding page(實作篇大家已經(jīng)學得設計的基本.是時候做一些習作了，在實作篇中我會用一些KIT作為實習藍本，再從中加以改良。(注意:我不是認為原廠的設計有問題/不好，請大家不要誤會。)原廠分音器線路圖 今次為大家介紹的是SEAS EMBLA KIT這個KIT中使用的當然會是SEAS的單元啦。他所使用的單元為:高音- 25 TAF C/D ( H417) 金屬膜高音低音- P17REX (H416) 膠盆低音我們看到如此的線路圖又怎能不好好改動一番呢!今次要改動的不只是線路,連高音及低音都一同更改.只用上KIT的音箱設計.為什麼只用原廠音箱設計?在上一篇已經(jīng)說明了.目標是使用不超過HK$3000來完成這個實作.經(jīng)過各種改動後這個已經(jīng)不什像EMBLA了.所以重新改名為SPEAKER ONE.以下是SPEAKER ONE所用的單元:高音