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微世专业音频技术交流区音响制造、专业音箱技术 → 受委托作的小喇叭,首次频响测量和图示方法说明


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主题:受委托作的小喇叭,首次频响测量和图示方法说明

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受委托作的小喇叭,首次频响测量和图示方法说明  发贴心情 Post By:2008/11/19 18:49:01

发表于 2008-8-11 04:46
受朋友委托,制作的一款小喇叭。
通过软件模拟后第一次上分频线路然后开声。
下面是箱子照片和频响测试图线。

附件
2008-8-11 04:46
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2008-8-11 04:46
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2008-8-11 04:46
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[此贴子已经被作者于2010-6-2 21:20:45编辑过]


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  发贴心情 Post By:2008/11/19 18:49:56

请看上面频响测试曲线,是不是显得非常理想啊。图片点击可在新窗口打开查看
但是实际听感还远不理想。为什么?
因为采用了大部分厂家所采用的图示标度,10db一纵格。下面把标度放到5db一格就看出来完全一样的测试数据,图示刻度不一样,可见图线上的迷惑性是极大的。

有的产品10db一格的测试数据还未必能如此,所以很多箱子用5db一格测试,结果是惨不忍赌。
图片点击可在新窗口打开查看


下面再次附上10db一格的完全相同的测试数据。
图片点击可在新窗口打开查看

其实虽然是如此贵价的黄金单元,但是如此频响依然声音不够好。这只是软件分析的分频线路,下面还要继续调整。可以说离好声的万里长征,只是开了头而已。好在情况好像还不算差。
有感于有的10db一格的频响数据,貌似比较好,所以深更半夜起来测试,发贴。图片点击可在新窗口打开查看

实际听感,那个中高频的宽谷是问题所在。从测试数据上和听感上都很象并超过了以前测试过的B&W2001,温暖柔和,细节丰富,颇具英国声味道。当然,用这么贵价的喇叭如果只能出B&w2001的声音就严重浪费了。用相同单元的产品有尊宝旗舰旷世系列。



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  发贴心情 Post By:2008/11/19 18:53:21

再来,取消了一切平滑处理,就是没有任何倍频程滤波。这是通常不能看的图线,因为太真实,太难看。
图片点击可在新窗口打开查看

但是因为10db一格,依然是看似非常理想的。这个图线和很多厂机可以一比吧。图片点击可在新窗口打开查看


再来5db一格的图线,完全相同的数据,相同的箱子和测试。这只是几何的游戏,看观者如何分析图线了。
图片点击可在新窗口打开查看


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  发贴心情 Post By:2008/11/19 18:53:54

英国本土制造的B&W2001,以前香港二手价约3000;分频显然是电解电容和磁性电感。这个是完全正常的。

图片点击可在新窗口打开查看

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  发贴心情 Post By:2008/11/19 18:54:24

天已经亮了,(通宵研究调整已经习以为常)。

重新调整了分频线路,在原有线路上还是按照PROAC传统线路结构作了修改。
箱子测试图线如下,(注意是最严格的5db图)



作为趣味,同时也作10db的格式。


此时的听感已经相当的好,声音平实而贵气。(当然高频有点强),而中频部分已经进入相当的参考级(大喜过望),超越了自己曾经制作过的任何一款音箱。倒不是因为单元好,应该算运气好。
这是这个箱子里面的低音黄金系列的实际测试图线(装箱但不经过任何线路、直通,时间窗为5MS所以800hz以下不反映情况)如下:



这就是说明,如果指望这个单元自己能发好声,那是梦想了。好单元完全是依赖强大的分频线路达到迥异的结果。这个单元测试和成箱测试,仅仅时间窗不同,也是设计分频线路的测试依据。一个月前刚拿到这个单元裸听时,如同上图的曲线,极为刺耳的金属声,难听到快要跳楼。(裸听是没有任何意义的,如此两张完全相同的测试显示了单元和箱子--分频线路不容易)如此贵价的单元却比几十元一个的单元要难处理很多,当时汗流一地,任重而道极远。

然后经过精良复杂的分频线路,成箱后的声音相当的好。而且第一次领略到黄金系列的魅力:
主要在低频段,低频如此有形和干净,没有任何妥协,不象纸盆般柔和大家一团和气,却象坦克机械或者冲锋枪般铿锵有力。然后这个低频量感并不多,需要非常强大的推力才能推好。

此刻的高通衰减电阻已经到了近10欧姆,高音仍然过高了些。可见系统灵敏度之低。好喇叭确实不容易推。




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  发贴心情 Post By:2008/11/19 18:56:42

再次调整,高通电阻已经达12欧姆。

同样贴两种纵格的频响曲线。

4khz还有一个极小的谷,这个谷基本上已经没有办法能够弥补,现有单元条件下所有元件值的改变都难以提升那个频率,到了一个理论极限情况。
(注:按照传统分频点公式计算方法,想提升一个频率的声音是很容易的;然后实际并非如此,因为涉及了复杂的相位在里面,无论延展高频段还是低频段都无法让这个频率再增强,因为延展了只会相抵消而不是叠加。这就是只有软件才能分析的复杂真实情况)又譬如PROAC最贵价的书架箱子也不可避免在5k有个谷。
高频依然还稍微高点,保持贵气的风格和良好的音场刻画。

整体频响控制在正负2db内,有着极品金属盆的低频特点,平坦的参考级中频(中频大气厚实而密度强),绅士宝的仙细贵气高音。声音还算欣慰。前期测试和软件模拟了一个月;今天苦熬一个通宵,牺牲了一个桃子和3个蛋糕。 唯独金属盆声音比较干,想往上浇盆水。
下面一张10db刻度的频响图是通常厂家发布的那种格式。



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  发贴心情 Post By:2008/11/19 18:58:21

发表于 2008-8-12 23:21 

 

图吧。两只音箱,内部元件经过严格配对测量。总算一起开声了。

因为频响比较平坦,所以声音的风格也是监听风格的。解析度强,高频微微亮丽一些。主要特点是中频强大,非常厚实,强大但并不突出,依然是很监听的风格。低频是很干净的感觉,甚至感觉比较干,量感适中,动态较大,听感上还需要慢慢适应。因为中频厚实、音场庞大,所以听感更象是对大箱子。



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  发贴心情 Post By:2008/11/19 19:04:09

发表于 2008-10-25 04:16 

 

 

【黄金版】基本定稿

经过4个月的研究试验,通过软件测试,软件模拟,成箱后声音调整。修改后再测试,再模拟,再调整,如此往复多次,像一个反馈系统。只是不完全是负反馈,因为不是每次修改方向都是正确的,有几次正反馈情况,试验后就发现是不归路了。当逐渐对分频每个元件的“反馈”方向和程度以及其声音结果有了正确的认识后(当然也有前面微世N1的研究经验积累),比较理想的声音越来越接近了。

看似这是一个极不合理快速的方法和过程,作个箱子像作个科研项目一般低效冗长而繁复不章。不就是2个喇叭和一个能算出来分频点来的线路?

喇叭成箱,箱体方面围绕低频响应有一个独立的课题需要研究和试验。
然后作为音箱的大脑,或者说喇叭单元的驱动程序,就那么几个数量很不多的分频元件不同取值下,有无数种组合,那么对应了无数对箱子的声音,其中只有数量很少的情况是接近理想和目的的。如果说既定的单元和箱体一百个人独立制作几乎会出一百种声音应该没人反对吧?喇叭是既定的,箱体也是有限改动范围的,那么声音取决于什么,我们来编写这个驱动程序。

在这个繁复的过程中(如果没有测试和软件模拟的辅助手段,就不仅繁复而很可能是盲动),对此项目的众多环节有了很多经验和结论;如果详细记录,对那么十来个元件,几乎每个元件的不同取值对声音的影响,还有之间的不同组合的结果,自己可以写好几篇千字以上的专题讨论。

不是说有了测试,曲线接近平直就完事了吗?没错,这是必要条件,但是离充分条件还很远。当然如果没有测试不了解实际频响就更远海了。当然这是针对制作高级产品要求而言。自娱自乐不在此范围,玩家不必过于认真。

为什么这仅仅是必要条件,因为理论平直的线只有一条。而因为实际不可能平直,都是接近平直,那么接近平直的线就有无数条。那么这无数条中到底哪条是你最后想要的声音。所以万里长征就开始了。当然比较惋惜的情况是有些商品连必要条件都没有做好,或者没有看似那么好,那么后面的工作也就更难作的非常好。

分频线路,每个元件的不同取值和偏向,再加上组合,再加上不同的结构(譬如几阶结构,譬如是否加RCL谐振电路,RCL是并联还是串联,哪里谐振)那么会有千万种组合。如果有制作人尝试过并能说出至少100种比较合理组合的声音,那么想必找出其中比较理想的结果已经不太难了。然后这是非常耗时和困难的,一天改变一个元件,那么至少100天后才能得出很有限的结论还不是全面的结论。所以再循环回去,用软件模拟和测试的方法找到改变的方向则是比较实际的辅助。

而实际这些组合还是建立在科学的基本构架之上的,假设本贴的首贴首次线路及其各项参数值是一个尚且合理的基本构架,这可以算一个必要条件。(有朋友以为首贴已经制作结束,或许作为有的厂家普通产品可能可以上市销售了,实际还远未理想)

之所以音箱确实难搞,从建立必要条件已属不易,再经过无数试验分析,最终形成一个好声的充要条件。每一步都不容易,需要:    技术的基础;辅助的测试设备;科学的方法;制作经验积累;对名箱的好声参考界定;并付出艰辛的劳动。

喇叭产品和其他电子产品譬如功放的制作有不同的地方。当然功放、前级这些电子线路有其核心难度和真正 的校声灵魂。仅从基本角度来说,寻找线性放大工作区域是一个范围,找到这个范围,那么全频线性放大已经基本不会出大问题了(譬如正负1,2db基本有保证了)

喇叭产品没有范围,从参数上也看不到怎样能合理驱动成线性,更没有合理线性工作的上下限值。譬如一个分频电容的容量3u和3。3u的声音不代表一个相同的工作状态范围,相反一定是不同的声音结果。

我们不像作电子线路那样在山地上找一条宽阔的高速公路,而是在骑自行车找一条本来看不见的独木桥,而且它完全不是直的。而且也看不见在哪里,甚至查手册也查不到。

绝非妖魔化音箱喇叭,毕竟还是有科学的方法和方向,但是作顶极好箱子比对付妖魔还难。喇叭是魔,因为它是能量转换器件。开动内燃机不难,但是要通过加煤量严格控制拉力很难。(估计对一台多冲程内燃机,很难写出一个拉力到燃料量的时间域的简单函数)写一个驱动程序让喇叭发声不难,但是编写一个驱动程序让显卡各项指标发挥极致很难。


以上是经历了繁复艰苦的喇叭箱子的工作之后的一点感慨,完全菜鸟低能之见,仅供大家思考娱乐,请勿见笑。

还好,现在天还没亮,从发贴时间上看,搞什么工作都比搞喇叭容易成就。有可能在衣食无忧的地方,HIEND更可能出来;以此讨生,HIEND追求可能意味着挨饿。国外的某些产品价格比材料成本高数倍也就容易理解了。材料和声音之间有非常远的非必然联系。



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  发贴心情 Post By:2008/11/19 19:05:15

【黄金版】技术报告

照片外观和原装贵族参考箱子:

图片点击可在新窗口打开查看

阻抗曲线:

图片点击可在新窗口打开查看

频响曲线:

高音单元下边缘位,60cm远场,10ms时间窗,5db每格。

图片点击可在新窗口打开查看

同时改成通常厂家发布的10DB每格格式,条件相同,平滑度24分之一。

图片点击可在新窗口打开查看

频响曲线2:

(注:这个测试高度是低音单元上橡皮边下沿,其实因为分频相位的作用,测试高度是非常重要和敏感的。如果说作箱子测试有什么特别注意,这个算秘技之一,不同高度测试结果差别较大)

图片点击可在新窗口打开查看

同样贴示10db一格的图线,以作比较,平滑度仅24分之一。其他条件不变。

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  发贴心情 Post By:2008/11/19 19:05:42

【黄金版】声音报告和制作难点分析

天快亮了。请容下次再说吧。

特别说明:楼上帖子的图线和本贴开始的版本图线比较接近,看似变化不大。实际声音变化还是相当不小,经过较长时间的调试,每个元件都作了精确的调整。声音也比贴首时有较大改善。这个过程中,类似的曲线,自己至少尝试并听过30个以上分频版本的声音。

所以曲线良好仅仅是必要条件,远不是充分条件。有的元件改变10%的公差,声音必然劣化。如果条件允许拆个名箱试试就容易理解了。


最大难点:

1。如果有分频频率的说法,那么这个是最大难点。如果分频频率比较高,那么无法抑止的低音单元的金属谐振峰,会非常刺耳。(此箱最终在谐振峰处已经抑止到箱子平均声压低15db左右,比单元原声压已经衰减了25db以上)虽然很亮丽,但是绝对不相信是丝膜高音的声音。比钛膜还刺激,呵呵。而往低走,那位小口径高频延展冠军就吃不消了,不仅功率余量问题,中频进入也影响高频质量。
而以上两点的折中方法,发现选择空间余地很小。几乎到了一种极限情况,高低都不能越雷池半步(显然越雷池的版本已经试验过了)。所以成品名箱中较少见这种组合。

之所以说分频频率而不说分频点,因为所有过程都不是用公式去计算的。

2。黄金低音单元的低频很强大,其能量感,超过了普通6寸单元,甚至可以有大型箱子的低频表现,低频轻松延展到50hz。但是灵敏度低,震动剧烈,容易引发箱震,(甚至激发旁边的家具都在震响)而且在100-200hz左右有强大能量,这个可能也是特色之一(所以更像大口径箱子)故填充了较多吸音材料,尤杯水车薪之感。如此,对功放的控制力要求也很高,好像越高档的单元,越是吃功放银子的。

这点上,自己也是第一次遭遇金属膜黄金系列单元,抛砖引玉,请大家谈。

自己的感觉:黄金系列,金属盆,非常不容易玩好。


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