低灵敏度与高灵敏度ASW音箱设计

罱一 鬲 低灵敏度与高灵敏度ASW音箱设计 口北京联合大学 自动化学院 音响工程教学部 刘智 吴帆 男f 畜 在 {ASW音箱的实用设计方法》 中介绍了一种 简单实用的设计方法，并给出设计实例。参照设计实 例，结合所采用的扬声器的特性，每个人都能够设计 出满意的ASW音箱。从 《Asw音箱的实用设计方法 》 中的表 1出ASW 音箱对称形频响标准设计 的如 下几个特点。 (1)设计目标 (频率响应的不均匀度 6)决定箱体 容积大小，越是平直 的频响容积越大 ，例如 6---0．5 时封闭腔容积 仅为 6=0时的60％。 (2)Q 值越大的扬声器箱体容积越大，例如Q 0．6 的箱体容积达到Q 0．4的1．5倍。 (3)有效带宽较窄，若以频率衰减 3 dB为有效带 宽，则低频下限 与高频上限 的比值 ‰ 较小， 且频响越是平直的 ‰ 越小，例如对于Q ：0．5的扬 声器， =0时／3Hg3L=3，6=0．2时 H L=3．4， =0．5时 ／3Hg3L=3．9，均不足 2个倍频 (4倍)。 (4)ASW音箱灵敏度偏低，大都低于0 dB，甚至 可能低至 一8 dB左右。 (5)一般体容积越大灵敏度越高，所以Q。 值越大、 频响越平直的灵敏度越高，甚至可能高于 0 dB。 另外，文 中曾经 讲到 ASW 音箱 “设计灵活 多 样，可调参数多，设 表2 计复杂，灵敏度与频 ———]————————一 响特性均能调整改 登 l_■■了 面■___T___ ， ．． 一 ． ． ． ． ． ．． 计算 l =2．5Q =45 L I =： 变” ， 那么上述标准 一÷f算 1 _0_ l ～ I 设{十刚陛 鬻 改变呢?例如“有效 汁笛r =23 560d~ ／(~T2VK)一 l T=2 舢 1 0．73d~：15．4 cm lI9．73( 带宽 较窄” ， 能否加 讦戴 k 酷 范 、 宽? “灵敏度偏低”， ⋯ 能否提高?本文将介 星 塑 l 三二 I lO一52音响技术 8／dB 0 0．3 0．5 0．8 1．2 6L／fo I-lo．869 I_o．8 ． lL9． 40 兰雾6葺溪3 仨 5 爹0 ： l pI。=O． I 一6． 1 —7． I 一7． I 一8． I 一8．4 维普资讯 http://www.cqvip.com 设计与标准设计相比， 增大 50％， 增大 5％(vK／ 减小30％)，有效频率范围 ／，3 从 3．8上升为 4．2， 低频下限，3L从 0．84／0变为0．715／0下降 15％左右。从 表 1中参数变化可以看到，只要扬声器与功率放大器 有足够的功率容量，在能够满足声强要求 的基础上， 频带宽下潜深的低灵敏度设计不失为一种极具价值 的 选择。 设计实例 1扬声器口径 8英寸，参数为／o=40 Hz， =0．45，V~q=40L。设计 4种不同频响不均匀度的低 灵 敏度 ASW 箱，分 别为 艿=0，6=+0I3，6=+0．5和 艿=+0．8。根据表 1，设计工作包括计算封闭腔容积 、 开口腔 和放音管尺寸；设计频响体现在，3L、 ，3 和灵敏度几个参数。放音管内径统一取 d,r=6 em， 设计过程见表 2。 计算机仿真得到的频响曲线见图 1，图中自左至 右4条曲线分别对应频响不均匀度 为0，+0．3 dB， +0．5 dB，+0．8 dB共 4种设计。 笺 彗一 0 ～ 、 、 、 、 r 20 8O l6o 厂，Hz 图1 采用8英寸扬声器的低灵敏度ASw音箱频响曲线 实用设计结果与计算机仿真 (同样的 ， 与 ，B，，T)的数据对比见表 3，偏差计算以此为标准。 表3 低灵敏度ASW箱设计结果比较 参数 设计值 仿真值 偏差度 6：O 28．2 28_3 一O_35％ 【．／ 6-0．3 dB 27．8 27．8 O％ Hz 6=O．5 dB 27．8 28 一O．71％ 6=O．8 dB 27．8 27．9 一O．71％ 6=O 107 l07 ／ 6：0．3 dB l2O l2l Hz 6=0．5 dB l3O l29 ：0．8 dB l42 l38 不 6：o 0 O．O6 均 6=O ．3 dB O_2 0．34 匀 度 6：O．5 dB O．5 0．48 ／dB 6：0．8 dB O，8 O．87 灵 6：O 一5．2 —5．1 敏 6=0．3 dB -5．8 —5．94 度 6=0．5 dB 一6．2 —6．16 ／dB 6：O ．8 dB 一6．7 -6．75 表 3数据表明，本文提供的实用设计方法达到了 一 - 一 极高的设计精度，与计算机仿真相比较，除频率响应 不均匀度 艿的个别数据外，其余数据的偏差微乎其 微，完全可以忽略。 图1频响曲线显示，4种设计均得到了完美的对 称性，与设计 目标一致。 对照《ASW音箱的实用设计方法》中设计实例 (扬 声器相同)的标准设计，尽管灵敏度有所降低，但低 频下潜深度得到极大改善 ，低频下限，3l_比标准设计 下降约 5 Hz；有效频率范围也得到展宽，最大 ‰ 达到5左右。 高 灵敏度ASW 音箱设 计 如果并不追求带宽与低频下潜深度，ASW音箱 还可以设计为高灵敏度，实用设计方法见表 4。 表4 高灵敏度ASW箱实用设计参数 ／dB O大 、 O．2 O．5 O．7 1 J,／Vo 1．2Q O．8Q O．60 0．5Q vd 1．2p Ⅲ 1．2 1．2 1．29 Ⅲ 1．2Q ‘ l l l l l O．9Q 0．92Q O．960 ．O2Q ．O7Q H L 2-3 2．5 2．7 3 3．1 灵 p =O．40 O．1 O -0-3 —0．5 一O-4 敏 p =O．45 O．7 O．5 O-3 0 一O．1 度 p =O．5O l-3 l O．7 O．5 O．3 ／dB p =O．55 1．9 1．5 1．2 O．9 O．7 p． =O．60 2-3 2 1．7 l-3 1．1 表 4显示 ，高灵敏度 ASW音箱灵敏度得到大幅 提高，大都大于0 dB，个别甚至超过 +2 dB，比标准 设计提高 2～5 dB。高灵敏度 ASW 音箱封闭腔容积 大 减小 ，大约为标准设计的二分之一，但开口腔容 积 增大， 超过 I，B的 90％。高灵敏度 ASW 音箱 的有效带宽较小 ， ，，3 仅为 2～3。高灵敏度 ASW音 箱的低频下限较高，比标准设计提高 30～50％。表4 给出了两种平直频率响应，分别用 艿为 0大和0小表示， 它们的容积不同，各项参数均有所区别。 设计实例 2仍用上例扬声器，设计 4种不同频响 不均匀度的高灵敏度 ASW箱，分别为 艿=0大，艿=0小， 艿---'+0．2，艿=+0．5。根 据表 4进行设计，放音管内径 仍I双d,r=6 cm，设计过程见表5。 计算机仿真得到的频响曲线见图2，图中自左至右 4条曲线分别对应频响不均匀度 艿为0★dB，0小dB， +0．：zdB，+0I5 dB共4种设计。 实用设计结果与计算机仿真(同样的 ， 与 ，B，，T)的数据对比见表 6。 音响技术 10—53 维普资讯 http://www.cqvip.com 一 一 一 表5 高灵敏度ASW箱设计实例 设计目标 步骤 8=O★dB 8=O dB 8=+O．2 dB 8=+O．5 dB 计算 ：1．2Q l刚=21．6 L =p =18 L ’ =O．80。 =14．4 L =O．60 。=10．8 L 计算 =I．20 1／4VE=21．2 L VK=1．2 1／4VE=17．7 L =I．20 “ =I4．2 L =I．20 1／4 =IO．6 L = 140／21．6+1 X = ~=J40／18+1 X = =,／40／14．4+1 X = ：,~40／10．8+1 X = 计算 67．5Hz 7I．8Hz 77．7Hz 86．8Hz 计算 -67．5 Hz # =71．8 Hz f 名=77．7 Hz I，R=86．8 Hz 计算 T=23 56 2／ )一 LT=23 560dr2／(fr VK)一 Lr=23 560d,i VK)一 Lr=23 560dr2／~2 )一 0．73d~4．4 em 0．73&=4．92 em 0．73 =5．5 1 em O．73d 6．24 em 计算 =0．8叩 ，4，n=44 Hz 厶 =o．85Q~L，4，n=44．9 Hz =o．85p。 =46．9 Hz 。=o．85p =49．8 Hz 计算 H=2． =10 Hz =2．甄L=1 12 Hz ‘H=2． l=127 Hz ‘H：2． ll=149 Hz 查找灵敏 度／dB O．7 O．5 O-3 O 表6数据表明，本文提供的高灵敏度实用设计方 法也达到了相当高的设计精度，与计算机仿真相比较 ， 除频率响应不均匀度 的个别数据外，其余数据的 偏差均小于 3％。 图2频响曲线显示，4种设计均得到了完美的对 称性，与设计目标一致。 曼 蕈 、 ＼ 辑 { ： 、j ＼＼ ＼ ． ＼ t／Hz 图2 高灵敏度ASW音箱设计实例2频响曲线 对照《ASW音箱的实用设计方法》中设计实例(扬 声器相同)的标准设计，灵敏度提高4～5 dB，但低频 下限‘．比标准设计上升了十几 Hz，同时带宽也有所 下降。 通过几个设计实例能够看到ASW音箱的设计千 变万化，即使是同一只扬声器也可以设计出各种各样 性能迥异的 ASW箱。 结 这里给出了 ASW 音箱 的 低灵敏度与高灵敏度两种非 标准实用设计方法 ，各有 自 己的特点，分别适用于不 同 的需要。如果听音环境 比较 宽敞，器材的功率储备比较 充足，不妨采用低灵敏度设计 的ASW 音箱，能够带 来深沉准确的低音；若是听音空间相对狭小，深度低 音不易得到真实表现，反而有可能造成声场的混乱， 本着适当低音整体协调的原则采用高灵敏度设计又何 乐而不为呢。 表6 高灵敏度ASW箱设计结果比较 参数 设计值 仿真值 偏差度 占=O大 44 44-4 —0．9％ f、、! = 、 44．9 45．6 一I．5％ Hz =O．2 dB 46．9 47．4 一I．O5％ =O．5 dB 49．8 5I -2．35％ =O大 I．I 103 ／ =O^、 II2 II3 Hz 6=O．2 dB I27 I27 =O．5 dB I49 I48 不 6=O★ O O 均 =O 、 O O 匀 度 =O．2 dB O．2 O．O5 ／dB =O．5 dB O．5 0．34 灵 =O大 O．7 O．82 敏 6=04、 O．5 O．5 度 =O．2 dB O．3 O．26 ／dB =O ．5 dB O -0．OI 参考文献 【1]刘智，吴帆．Asw音箱的实用设计方法．音响技 术，2oo6(o9)：9-61． 圃 雾叻多声 音颊 够／壶调处理器Dolby DP585 DP585可以处理来自任何多声道系统的PCM音频信号，同时也兼顾解码后的杜比E和杜比数字音频和与其相关 的元数据。DP585可同时处理多达 8路音频信号，这 8路信号可以是一个完整节 目，也可以是数个不同的节目，如 可以同时处理一个 5．1声道的节目和 1个立体声节目或4个立体声节目甚至 8个单声道节 目。 DP585可对多声道音频作至多15％的变调处理，或将音频信号保存到其内存中用于时移处理。对于这种模式， DP585在保持调性不变的前提下能够把音频节目的时延伸或缩短最多 15％，可保证 23分钟单声道或 11．5分钟立体 声或 4分钟 5．1声道的音频信号的存储量。 DP585可应用于电影 、音乐、DVD或数字电视等领域。 l0—54音响技术 维普资讯 http://www.cqvip.com