音箱的制作材料及工藝
http://www.wyke.cn/ 來源:索蘭影音 關鍵詞:音箱 家庭影院音響
娛樂活動的項目在我們生活中逐漸增多,組建家庭影院成為了一種潮流,家庭影院能為我們方便的帶來更好聽的歌曲得到更好的音效,那發聲的設備就顯的格外重要了。發聲的輸出終端也是最直觀的設備,無論考慮到它的音效還是美觀。都是考驗能否成為我們心目中的音箱。
一對理想的音箱,工作時除揚聲器振膜外,其周邊不應隨聲波而振動。反之,則主要是箱板厚度、重量不足所造成的。因此,制作音箱應該考慮到音箱的體積及功率越大,相對箱腔內氣壓就越大,箱壁的木板就越要堅硬、厚實,尤其是前后板極易產生振動,其板厚適當厚于側板。
密閉式音箱的板塊比倒相式音箱要厚些。如果是低音箱,其箱板則要比Hi-Fi音箱箱板重得多。由于厚板要比簿板的自然諧振小,所以應盡量選用質地堅硬、重量大,而且有一定厚度的箱板。
密閉式音箱因為沒有任何漏氣的地方,所以箱板過薄更容易引起共振。如果某一頻率激勵起箱板的振動,則在這一頻率的能量將大量消耗在木板的振動阻尼之中,因而足以產生很深的谷值,嚴重影響音質。只有加厚箱板,才能有效果顯著抑制箱壁共振,減少駐波的產生。
從制作音箱的經驗數據中可知,揚聲器口徑大小與箱板厚度的關系如下:
揚聲器口徑<12.70cm(5in),
音箱板厚應有16~18mm;
揚聲器口徑為15~20cm(6~8in),
音箱板厚應有18~20mm;
揚聲器口徑為25~30cm(10~12in),
音箱厚應有20~25mm;
揚聲器口徑為35.6~45.7(14~18in),
音箱板厚應有25~30mm。
如果采用原木板,且其質地堅硬,則箱板厚可減少10%~15%。
1.音箱結構的選擇
無論選擇哪種箱體,都希望不要制成等邊方形,至少要避免長、寬、深尺寸相同。箱體最好為長方形,可避免腔內某一頻率產生駐波。
高保真HI-FI家庭影院音響系統一般都放置在客廳中。客廳的面積大都在15M2左右,在這樣的廳堂放置HI-FI音箱,雖然可以使用落地式,但其高度不宜超過1M,而且功率不宜太大。如果音響系統額定功率為100W,提供給音箱的有效功率不足。揚聲器亦不可能發揮出應有的放音效果。只有給揚聲器70%以上的功率,才能真正體現出揚聲器的性能本色。
如果是狹窄的小廳堂,則宜用小型HI-FI音箱或書架式音箱。其音量適中, 音色優美,外形也顯得雅致。
2.箱體材料的選擇
部分小型音箱用塑料制成外,一般大中型音箱都用木材制作。20世紀50年代國產音箱主要用原木板或夾板制作,其形式單調,系統質量檔次不高。自從機制中纖維板投放市場后,它基本代替了原木板,由此制得的箱體質量也不斷提高。
⑴音箱板材的選擇
木材種類繁多質量十分懸殊。用來制作音箱的板材應具有較好的纖維密度,使之有較強的抑制振動能力。同時板材要具有防潮、不易變形的特點。目前廣泛使用的板材以中纖維板、刨花板為主;其次是原木板,如水曲柳、江木、花梨木、樺木、核桃木、楓木及酸枝等。高檔次的音箱,可用檀木類的上等木材。選擇質地堅硬、紋理細致的雜木,也是制作音箱的極佳木材。
①高級原木板一般纖維密度大、硬度高、縮水率小。其木材需要經過蒸發烘干或自然干燥老化1~2年以上才可用來制作音箱。只有這樣,才能使音箱不易變形、開裂。
使用高級木材制作音箱,成本高,使用窄面的原木板,則需要拼接,這樣會增加制作的難度,所以使用原木板材者并不多見。
②夾板是機制板的一種大面積平面板塊。其板面大,易裁剪,容易加工,適合大、小音箱使用。但由于該板材是用膠粘層壓成板塊的,故容易受潮脫膠、變形,甚至被蟲蛀。
③刨花板
刨花板是將刨下來的木屑,加工成粗細不等的顆粒,用膠粘劑并由機械熱壓而成的板材。刨花板有單層及多層兩種。單層板內部的木屑顆粒分布均勻,硬度較高,表面光滑;多層板內部按木屑顆粒大小分層排列,表面顆粒小、密度大,中間顆粒大、密度小(或按密度的大小分層交叉排列制成)。刨花板由于顆粒較大,壓制成的板材較松,強度低,怕潮濕,易破損。其橫截面粗糙,難以加工平整,只適合用于制作要求不高的音箱,且為小型的音箱。
④纖維板
中纖板是近年崛起的高科技新產品。它是以樹木中的根、枝、莖等為材料,經加工成細纖維,再用填充料粘合劑,由機械熱壓成各種規格的密度板材(MDF)。纖維板內部材質結構均勻、細密,具有韌性好、強度適中、抗潮濕、不易變形、表面光滑、阻尼特性較強、橫切面較細、適合精加工的特點,是當今世界發展最快的新型人造板,是制作音箱的最佳材料。
纖維板分中密度板(600kg/m3)和高密度板(可達90kg/m3以上)。高密度板價格較高,一般少用。而中密度板價格適中,性能優良,是制作中、高檔音箱的最佳選擇板材。
⑵箱體板材開料
音箱的箱體主要用板材制作,絕大多數為長方形,也有圓桶形或其他特殊形狀。根據箱體結構及其要求,還可增加箱內腔間格或加強筋板條等。
裁料前,按設計尺寸,在預先選好的板塊上畫上要開裁的線條。如果采用原木板或木皮制作音箱,應注意木質顏色、紋理的順向,注意對稱(每對音箱)選材。如果箱板上面板木紋理為橫向紋,那么側面板紋應與上面板同方向,這樣看起來近似于原木紋理,也十分雅觀。如果用的是纖維板,其本身并無木紋,箱體則要貼上木皮。裁料以合理、不浪費為原則即可。
⑶倒相管孔開設的位置和形狀
開設倒相管孔應按一定程序進行,即先設定揚聲器安裝孔和倒相管孔在面板上的排列和孔口位置。
①倒相管孔的位置
倒相管孔絕大多數開于前障偏下方,也有開在后板的。
通常用空喇叭作倒相輻射,用于大型音箱中。由于揚聲器口徑大、功率大,故很少開設在前板上,否則需提高音箱的高度。
②倒相管的形狀
倒相管在圓孔形、長方形、扁形等形狀,但絕大多數為圓形。這是因為對于同一倒相孔口位置,圓孔的周長最小,故管中輻射阻尼最小,亦即諧振頻率f0處于獲得最大的聲壓之中。
③倒相管的大小
倒相管的大小應按原設計的數值,如果未通過調校,不能隨便更改,否則會影響倒相聲壓的疊加及造成頻率的變動。
⑷揚聲器安裝孔的開設
實際上,對音箱中各揚聲器單元在前障板上開設安裝孔的位置并沒有嚴格的規定。但低音揚聲器單元一般設在前障板的下方,中音頻揚聲器單元設在其中間,高頻揚聲器單元設在其上方。當然,在不影響放音音色、減少失真、保持美觀的前提下,還可以各出其謀,設計出各自的特點。以下幾種設計供參考:
這種排列方式容易獲得較平坦的響應。高音揚聲器排列在音箱的上部,在正常工作時可防止頻率變化引起聲源相互干攏。為此,應讓高音頻揚聲器單元輻射角盡量大些,倒相管和低音揚聲器的安裝位置盡量靠近些,這樣聲源定梯形比較一致。最理想的當然是同軸配置,但這樣又會產生失真。因些,一般對大型音箱,作較遠距離聆聽時,各單元可適當拉開;對于小型音箱,作近距離聆聽時,各單元略可靠近。