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家庭影院备忘

(2023-10-30 09:57:01) 下一个

 

1.概述

TV: HiSense 75A6H 4K 66x41x3.3" w/o stand, $500 Walmart 24.01.23 Install your TV on the Wall 超薄 32-8" Vesa 600 X 400

A/V: Onkyo TX-NR5100 7.2-Channel 8K Smart AV Receiver,支持Apple Airplay, Alexa, Google app,Bluetooth, 双通道/3.1/5.1/7.1各种模式。450W,喇叭阻抗最好是6欧,17-1/8" × 6-5/16" × 12-7/8"。蓝光待定。

埋线:矮柜放置网关/放大器等,矮柜到挂壁电视/墙壁/天花都是预埋线。网关埋线要连去室外并支持二楼或第二点,以适合大范围;CAT6并预埋光纤。

喇叭箱:考虑墙壁/天棚方式,商品白色grill,2分频。20"高足够中间喇叭,若装墙上则柜子中间可以矮些。超低音喇叭可位于左前方下角,成品见第5节;也可以装在地下/天花板上或利用沙发,相当于无限障板,但是要避免震动。

1.1 DIY现货利用

6.5"音箱参考:https://www.aliexpress.us/item/3256801671010645.html,内容积22-24L,倒向管65x180,6.5"开口150/180。建议40L。

喇叭箱入墙/天花,面板用3/4 MDF,边缘内切1/2以便盖住相邻石膏板。3-1/2x14-1/2x30~60",部件可由淘宝买,倒向管也可用3"ABS内径78.5长度2倍。喇叭线用RG58。很久前买的Parts express喇叭:299-308 6-1/2" 6ohm 5pcs,269-702 3/4" 4ohm 20pcs 带电容;还有个Bose超低音40-200Hz。这里高音4个一组以改善方向性,要去掉前防尘罩和电容,另用分频器,利用ES60电路板,每板不到40元RMB。

2分频器设计见下图,这里C=1/4πfR,L=R/πf。6.22u取1.5||4.7=6.2,4.14u取0.82||3.3=4.12。可选1:12ohm给4欧高音衰减2.5db。注意:Linkwitz-Riley的高低音反相时频响较均匀;国内名家翻译的《扬声器设计手册v7》里分频器的电容小数点大了一位。

https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SpeakerCrossover https://www.v-cap.com/speaker-crossover-calculator.php#zobelCircuitCalculator  https://speakerwizard.co.uk/category/speaker-design/2nd-order-crossover-calculator/ 

2.密闭箱设计

https://audiojudgement.com/sealed-enclosure-closed-box/? 

密闭箱也称为声学悬架/空气悬架,因为盒子是气密的,所以柜内的空气就像弹簧一样。当扬声器移动时,它会推动“弹簧”,然后又被“弹簧”推动,类似于悬架逻辑上讲,如果箱体的体积较小,则“空气弹簧”较硬;相反则“空气弹簧”的有效性减弱。体积增大太多,弹簧的作用可忽略时,密闭箱就成了无限挡板。实际上,“无限挡板”一词正如其听起来的那样,是无限延伸的挡板,这将带来无共振、无衍射和其他好处。在现实世界中,厂家测量喇叭的声参数,就是在足够大的挡板上。

2.1几个相关的 T/S 参数

Cms – 悬架的顺性(确切地说是波纹圈和环绕件)。如果悬架僵硬,则表明驾驶员不合规。因此,移动喇叭越容易,它就越顺从;这是橡皮边喇叭的初衷,可望塞入适当的箱子后顺性升高到恰好的水平。Cms以 m/N 为单位测量。

Vas – 柜内空气有其自身的顺性。如果盒子较小,则空气的顺应性较差,如果盒子较大,则空气的顺应性较高。V描述了箱体内部的空气体积(以升为单位),其中扬声器的顺应性与箱体内部空气的顺应性相匹配。如果体积>=Vas,则它开始变成无限挡板。

示例:如果 Vas = 30L,而我制作了一个 29L 或更低的箱子,则箱子内的空气开始像悬浮液一样起作用,而我只是制作了声学悬浮液。技术上说,只有当驱动器的顺性比箱子的大 3 倍(或更多)时,术语“声学悬架”才有效。

2.2 密封外壳的特点

滚降非常平滑:约为 12 分贝/倍频程。与其他音箱相比,例如低音反射式音箱,其陡峭的滚降约为 24 分贝/倍频程。您可以从该图中看到驱动器的频率响应。蓝色表示密封,红色表示低音反射。为了便于讨论,我们考虑一下它们都在 60 Hz 之前线性播放,然后开始滚降。虽然低音反射会比密封的对应物播放得更响亮,但当它达到共振频率时,它开始快速滚降,而密封的将继续播放最低的音符(当然,输出越来越低)。从上图右可以看出,由于这种平滑的滚降,密封箱在30 Hz 时比低音反相箱播放的声音更大。

瞬态响应出色:这意味着说话者非常“活跃”。它可以毫不费力地演奏短期突然的声波,例如鼓。为了获得良好的瞬态响应,扬声器需要准确地在需要时启动和停止。内部空气“弹簧”就像悬架一样,有助于实现这些良好的瞬态。此外,它具有 12 分贝/倍频程的平缓滚降斜率,这一事实也有帮助。

容易施工: 你只需要确保箱子不漏气。您事先唯一需要计算的是箱子的内部容积。现在,每个扬声器都没有特定的最佳音量。你只需要了解你用它做什么,你对声音的品味是什么,然后你就可以计算出盒子的体积。干预音量会影响另一个 T/S 参数(称为 Q)。

我们稍后将讨论 Q 值以及它如何影响频率响应。除了它很容易建造之外,如果你在制作箱子后弄错了体积,那也没什么大不了的。假设您想要一个 25 L 的密封箱,完成后,由于一些构建错误,它的容量为 28 L。即使额外增加 3 L,听起来仍然不错。您甚至可以购买预制箱,因为唯一的变量是体积。如果是带通箱,这些类型的错误就会是灾难性的。

密封外壳的主要缺点是效率低。如果您需要200 W 放大器来驱动密封箱中的某个低音扬声器,您只需要 100 W 即可驱动低音反射箱中的相同低音扬声器。密封听起来紧密而深沉,但声音不大(除非您泵送的功率很大)。如果您想要大声,当然还有更好的选择。

2.3 内部填充的效果

通常的做法是用吸水材料填充盒子。可以使用多种材料:聚氨酯、玻璃纤维填充、粘合醋酸纤维素纤维、长纤维羊毛等。填充是必须的,多半用来调整Q值。

吸收驻波:重点是将扬声器前部产生的波与后部产生的波分开。显然,吸收一些后波会有一些好处。

减少面板共振:在外壳壁上放置吸收材料可确保低共振。如果需要吸收特定频率的声波,阻尼材料的厚度很重要。后面板是最需要这种阻尼的,因为后面板反射回波,返回扬声器并通过扬声器传出。

增加盒子的内部容积:这有点难以理解,但技术术语是等温传播。压力和温度相关(例如,如果压力升高,温度升高)。在我们的例子中,我们讨论的是声压。现在,当我们将阻尼材料添加到混合物中时,它会在某种程度上创造出这种等温环境。这种材料虽然不是良好的温度导体,但它的导热性能比空气更好。在这种情况下,压力下降,这意味着声速下降,这意味着箱子的柔性上升,这与使箱子变大完全相同。在箱子中添加填充物将导致体积增加 15% – 25%。我们讨论的是增加容积时发生的效果,因为显然箱的物理尺寸保持不变。

提高效率:如果箱子的阻尼做得正确,您将看到效率提高高达 15%。聚乙烯填充物

2.4 问答

当人们谈论 Q 时,他们试图描述驱动器的阻尼,或整个驱动器/箱体配置。实际上,Q 是一个复合术语,它考虑了扬声器/音箱的所有机械、电气和气动特性,并描述了它如何影响谐振。所以它实际上以相反的方式描述了阻尼。它被称为品质因数,但普遍认为它描述的是阻尼。重要的是:当 Q 下降时 => 阻尼上升;反之亦然。

这个阻尼是什么?锥体在共振时往往会剧烈振动,而阻尼可以控制这种振动。让我们将阻尼分成更小的部分:

  • Qms:机械 Q。它描述了驱动器悬架产生的阻尼:扬声器的环绕件和波纹圈。
  • Qes:电气 Q。它描述了线圈 - 磁铁组件产生的阻尼。当线圈穿过磁场时,它会产生抵抗这种运动的电流(因此产生电阻尼)。
  • Qts:总 Q。这是确定盒子所需体积时需要的数字:公式为:1/Qts = 1/Qms + 1/Qes。
  • Qtc:这描述了考虑箱子阻尼时的总 Q 值。
  • 当箱子的音量上升时 => Qtc下降。
  • 当箱子的音量下降时 => Qtc上升。

箱式扬声器阻尼 (Q tc )

当您调整箱子的音量时,您基本上是在尝试达到 Qtc的某些值,因为这些值会转化为具有以下描述的特征:

  • Qtc = 0.5:完美的瞬态,但效率低(过阻尼)。
  • Qtc = 0.707:这是大多数人试图达到的数字,因为它提供了良好的瞬态和平坦的响应以及最小的截止。
  • 0.7 < Qtc < 1.2:效率更高,瞬态性能有所下降,滚降更陡。
  • Qtc > 1.2:效率高,瞬态不良,频率响应不良(欠阻尼)。

我们调整容积时是争取得到Qtc为0.7。您可以调高一点,例如 0.8 – 0.9,以获得更有趣的声音,这将转化为低音音符上更多的分贝(以瞬态响应为代价)。只有当体积有限时才考虑Qtc迈向1.2。您应该避免超过 1.2,因为如图所示,您最终会得到“单音低音喇叭”,在非常窄的频率范围内有响亮的声音,并盖住压倒频谱的其余部分。

要计算 Qtc 、根据所需 Qtc的盒子体积 (Vc )以及箱子的谐振频率 (fc ),请使用以下公式:

  • Qtc = Qts * (Vas / Vc + 1) 1/2 
  • Vc = Vas / [(Qtc / Qts ) 2 -1]
  • fc = fs * ( Vas /Vc + 1 ) 1/2
  • f3 = { { (1/Qtc 2 -2) + [(1/Qtc 2 -2) 2  + 4] 1/2  } /2 } 1/2 * fc

推荐用于密封外壳的扬声器

如果您想构建一个密封的外壳,选择合适的低音扬声器将非常容易。您正在寻找低自由空气共振 (F s )、高锥体质量和长音圈。不要太关注实际值,因为它们中的大多数在密封外壳中都能正常工作。如果您确实想获得更多技术知识,您可以计算效率带宽积EBP = Fs / Qes

  • 如果 EBP 约为 50 或更低,则低音扬声器适合密封。
  • 如果 EBP > 100,则低音扬声器适合低音反射。
  • 如果 EBP 在 50 到 100 之间,则适合闭合反射或低音反射。

音圈的长度也是需要考虑的因素,因为在密封的外壳中,低音扬声器的偏移比等效的低音反射更长。您在寻找这些 Xmax时( 请不要过分强调这一点):

  • 对于小型低音扬声器 (6" – 8"),X最大值应为 2-4 毫米。
  • 对于较大的低音扬声器 (10" – 12"),X最大值应为 5-8 毫米。

2.5 结论

你应该真正专注于使密闭箱气密。您可以通过在所有接缝上涂抹硅酮密封剂来确保这点。如果您这样做,请确保尚未放置扬声器,因为新鲜硅胶产生的烟雾会“攻击”扬声器。确保在放入扬声器之前静置至少 12 小时。

弄清楚你想要击中哪个 Qtc后,你就可以找出盒子的体积。在计算出箱子的净体积后,添加驱动器背面(磁铁组件)、分频器、支撑等的体积,以期获得箱子的总体积。另外,如果添加填充物,这将有效地增加箱子的体积,所以也要记住这一点。如果您正在构建第一个扬声器箱,那么密封箱可能是更安全的选择。

3. 倒相箱

当我们说道箱子的顺性时,它在电路上等效于电容,而倒相管则等效于电感。两者在驱动器的固有频率上谐振,把驱动器的谐振阻抗峰值压低为等高的、位于谐振频率两侧的两个小峰。倒相箱需要测量调整以达到此效果。

在谐振频率以下,倒相箱比密闭箱可能有多到6db的声压级,相当于2倍功率,听觉上要讨好的多。

4. 喇叭和音箱的测量

5. 超低音 Budget 12-inch Subwoofer

12"的以Infinity Reference R12(29-150Hz,300/600W,15-5/16"Wx18-11/16"Hx18-3/8"D)最佳,倒向孔在后,只有二手。新品可用Elac SUB1225闭箱(33~150Hz,150/350W,14.75"Hx14.17"Wx16.54"D)或Porkaudio PSW10(40~160Hz-3dB,50/100W,15Hx14Wx14.5D,倒向孔在前)。

Bose Acoustimass 5 最初的Bose超低音是2x6.5"单元频响40-200Hz,配2.5"纸盆高音280Hz-,故200-280Hz有凹陷;系列II改为2x5.25"频响50-250Hz改善此问题,体积仍为14"Hx7.25Wx19.25D。出音孔在前。

普适预留尺寸21Hx15.5Wx19.5D。DIY参考Subwoofer Box但其声学设计是错的,可用单元Infinity Reference 1270,2/4Ω时Qes0.59/0.72,Fs31.9/32.4,相应EBP54/45。闭箱0.7ft³;倒相箱2.5 ft³带4"Dx11.7"管调谐30Hz。

Usher Speaker Production Process

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