为什么要构建自己的扬声器?
基本上,您可以以低廉的价格获得出色的扬声器。另外,如果您喜欢木工和一些电子产品,那么这可能是一个令人愉快的爱好。诚然,除非你有一些好的测量设备,并且能够通过多次尝试来完善你的设计,否则你可能无法达到 10,000 美元的扬声器的质量,但是你可以用几百美元制造出听起来比任何你能以这个价格买到的东西。
更新:在过去的几年里,更便宜的扬声器的质量有所提高,但为了节省成本,也已经不再使用更大的驱动器——大型低音扬声器的成本,建造一个额外木材的成本用于容纳较大驱动器的盒子,以及运输较重扬声器的成本 - 每个扬声器最多 250 磅。大多数扬声器制造商(低端和高端)已转向使用 6.5 英寸或更小的驱动器的系统,并依赖低音炮来提供低音。
用低音炮做低音有什么问题?
低音炮本身不是问题。许多人的假设是,一个低音炮可以放置在房间的任何地方,因为低音是全向的。潜艇产生的声波一开始是远离驾驶员的,但 50 英尺长的声波会在房间的墙壁上反射多次,因此几乎不可能确定声音来自哪个方向。因此,您的主扬声器中不需要昂贵的大型低音扬声器。由于低音炮通常是自供电的,因此您的主扬声器也不需要那么强大的放大器。
问题是低音炮似乎只在极低的低音频率下是全向的——可能是 80 或 100Hz 或更低。需要一个非常好的 6.5" 驱动器才能产生低至 80Hz 的平坦响应。没有它,您的主扬声器和低音炮之间的系统响应将存在差距,或者您的低音炮需要产生可以感知的更高频率作为定向。
那么制作自己的扬声器有什么大不了的呢?
建造一个盒子,切几个孔,放入一些扬声器,然后将它们连接在一起。嗯,它几乎就是这么简单,但也复杂得多。您可以通过这样做来制作一个好的声音系统,并且可以在不到一天的时间内完成。要做到这一点,您应该花一些时间来选择扬声器,找到可以很好地协同工作的驱动程序。盒子必须按特定尺寸建造,可能有多个腔室。盒子必须支撑到当低音响起时,房间里唯一不振动的是扬声器盒。精心设计的分频器也是必要的,这样每个驱动程序都可以发挥最佳性能。
它应该是一个三分频扬声器系统吗?
有了基本的 2 分频系统,您就有了一个高音扬声器和一个中音扬声器。2 分频系统不会产生非常深沉的低音,尽管好的中频可以提供比您预期更多的低音。3 路(或更多)系统增加了一个低音扬声器以实现全低音响应。在构建之前,请意识到市场上有许多好的 2 路系统,您可以以每对 200 美元左右的价格买到,而且您自己动手做这个价格和质量是很难超越的。PSB、Totem 和 NHT 是制造优质 2 路书架式扬声器的几家公司。
构建 3 分频扬声器系统时,您真的开始省钱了。由于需要大量的木材和支撑以及运输成本,任何带有低音扬声器的优质系统至少要花费 400 美元……另一方面,一些高端驱动器要花费数百个驱动器,市场上的书架式扬声器成本更高超过 10,000 美元。如果您是一位经验丰富的制造商,拥有使用高端组件的正确测试设备,那么 2 路系统可能适合您。
建造或购买盒子和跨界车?
我见过预制的 2-way 盒子和预制的分频器,它们可以使构建 2-way 系统变得非常容易。这些盒子是用胶合板制成的,被钉在一起,而且还没有完成。有时,对于没有强大低音扬声器的扬声器系统来说,更便宜的木材是可以接受的。这些音箱的售价约为 40 美元。装订柱的廉价一阶高低分频器售价约为 30 美元。只需 50 美元加上司机费用,您就可以拥有一个便宜的 2 路系统。如果您正在寻找便宜的简单扬声器,这可能是答案,但是您为什么要建造一个呢?问题是盒子和分频器并不是专门为您的扬声器设计的。盒子大小和交叉点必须与驱动程序的设计目标相匹配。尝试使用这样的现成零件会导致扬声器听起来像废话。随着中国制造降低了低端市场的价格,尝试构建自己的低端扬声器已经没有意义了。
使用多个音箱,还是一个大音箱?
许多做自己的扬声器项目的人将低音扬声器与系统的其他部分分开,放在自己的盒子里。通常,人们还会对系统进行双功放,为低音扬声器使用单独的放大器。这极大地简化了分频器的结构并让您更好地控制低音。中音和高音应该大致位于听者耳朵的高度(坐着时),这样声音就不会来自上方或下方。你可以建造一个 4 英尺高的盒子。这只是意味着更多的工作和木材,但要制造您想要的扬声器。用一个单独的小得多的书架大小的扬声器构建一个大的子盒更便宜、更简单。另一个非常受制造商欢迎的选择是制作带有侧射低音扬声器的单个、薄、深的箱体,如上面的 NHT 3.3 所示。盒子的前部足够宽,可以容纳中音和高音扬声器,盒子的深度刚好可以容纳侧面的低音扬声器。低音扬声器的必要音量来自箱体的高度,该高度足以让中音和高音扬声器处于耳朵水平。由于盒子很薄,盒子里没有浪费的区域(或木头)。NHT、Klipsch 和 Definitive Technologies 是一些设计此类扬声器的公司。
这种方法的问题在于它忽略了扬声器未正确对齐时发生的相移。每个锥体的背面(防尘帽所在的位置)应在同一轴上对齐。否则,高音将在低音之前到达听众。取消也可能存在问题。有两种方法可以解决这个问题。第一个是再次使用多个盒子,并定位每个盒子,使锥体的后部对齐,如上面的 Von Schweikert VR-8 所示。另一种方法是稍微倾斜盒子的前部,使驱动器对齐。这使得建造更加困难,但它看起来好多了。
盒子的最佳形状是什么?
盒子中的内部反射加上盒子本身的振动会导致系统的频率响应出现尖峰。不同的盒子形状有不同的效果,完美的立方体是最差的,球形或蛋形的盒子是最好的。球体虽然有优势,但要制作出与典型矩形箱体一样坚固的球形音箱是非常困难的。球形扬声器的一个很好的例子是左上方的 Gallo Nucleus Solo,它由轧钢或黄铜制成。一个更好的设计是右边显示的 B&W 的球/管概念。这种设计获得了球形设计的好处,但还在背面增加了一个锥形管,以消除所有内部共振。
形状 | 变化 |
---|---|
立方体 | +-5.0 分贝 |
长方形 | +-3.0 分贝 |
圆柱 | +-2.0 分贝 |
斜面立方体 | +-1.5 分贝 |
斜角矩形 | +-1.5 分贝 |
领域 | +-0.5 分贝 |
球形扬声器不是您自己制作的。一般规则是远离完美立方体,并使用正面有斜边的矩形盒子。扬声器箱前部的锋利边缘会导致失真,因此将边缘修圆可以带来不同的世界。
为什么每个驱动程序都有单独的分庭?
中音和低音都需要在盒子里有自己独立的腔室。中音和低音扬声器都设计用于在特定尺寸的外壳中工作。如果它们都在同一个腔室中,就像大多数便宜的扬声器系统一样,那么中音的外壳尺寸将会太大,性能将会下降。此外,来自低音扬声器的声波会压倒中音并使其失真。高音扬声器是独立密封的,不需要它自己的腔室。
密封或移动外壳?
每个司机都是不同的,所以这不是一个是或否的问题。带端口的盒子的优点是可以更响亮(大约 3db),但这种增加的 db 只会在某些频率下,这取决于端口如何调整盒子。如果调整到正确的频率,那么这种声级的提升可以抵消低音扬声器在低端的正常滚降,实际上有助于创建更平坦的响应曲线。一个标准的密封盒提高了驱动器的功率处理能力,产生更平滑的低端滚降,并且基本上听起来更紧,但你不会在最后得到额外的颠簸。密封盒还为设计中的错误留出了更多空间。
最后,驱动程序本身应确定它是否最适合密封或端口外壳。如果效率带宽积 (EBP) 小于 50,则密封外壳更好。如果 EBP 大于 100,则端口外壳更好。在 50 到 100 之间,密封或移植都可以。同样,这些只是粗略的指导方针。EPB 可以用这个公式 EPB = Fs/Qes 计算。这些数字将由扬声器制造商提供。有关详细信息,请参阅密封与移植计算器。
我需要什么测试设备?
从技术上讲,您不需要任何测试设备来构建扬声器。典型的测试设备包括麦克风和计算机软件,用于分析扬声器系统的响应。基本上,该软件会生成 20-20K Hz 的音调,记录这些频率下的实际扬声器电平,然后将数据呈现给用户。一个经过校准的麦克风将花费超过 100 美元,但您只需花费几美元就可以构建自己的麦克风用于扬声器测试。有一些免费/开源软件项目用于测量扬声器响应,但它们不如专业软件好。查看我们的扬声器测试页面或在线搜索以查看最新推荐的产品。
驱动器的制造商规格只能帮助确定扬声器箱的音量和系统的分频器设计。对于专业人士来说,这些价值观是设计扬声器的起点。每个系统都是不同的,即使是盒子形状的微小变化(即使体积相同)也会对整个系统产生巨大影响。测试允许您调整设计以获得更好、更平坦的响应曲线。如果无法进入充满不同跨界组件的实验室,您的调整能力将仅限于您现有的能力。您可以在不测试设备的情况下进行一些简单的更改,只需进行更改然后查看它是否听起来更好。
如果没有昂贵的测试设备,我能做些什么来调整扬声器?
您可以进行的一些简单更改是:
- 反转扬声器的极性 - 一些相位问题可以通过简单地将信号反转到其中一个扬声器来解决
- 添加/删除 polyfill 填料
- 改变盒子的音量——在旧的(几十年前)便宜的系统中,有时在扬声器里放一块砖可以让它听起来更好。砖将有效地减少盒子的体积。今天,您可以通过在扬声器中添加木材来进行实验,看看它是否听起来更好。如果是这样,则以永久支撑的形式将木材添加到扬声器中。当您可以保留当前的盒子并在此过程中使其更坚固时,没有理由重新开始并更改您的盒子设计以将腔室的体积减少几平方英寸。
- 更改端口长度 - 从技术上讲,如果您购买了昂贵的喇叭形端口,那么您只能将它们缩短。如果更改使它们听起来更糟,那么您无能为力使它们再次变长。