前年夏天天熱,頭腦更熱,發(fā)現(xiàn)HIVI的D10G技術(shù)數(shù)據(jù)甚佳,沖動之下購了4個,黃澄澄的盆,工藝甚佳,測試T/S參數(shù)與官網(wǎng)參數(shù)相當接近,而且4個之間誤差很小,尤其可貴的是夏天與冬天的F0變化極小,證明其關(guān)鍵部位“橡膠懸邊”的用料很好,應該是用進口材料做的,僅此一點,本人認為比易爛邊的D10.8貴得有道理。
![]() ![]() 惠威HiVi D10.8喇叭 為什么買4個?是因為要做閉箱,那么不怕2個11.5寸(D10G其實是11.5寸,SD達415cm^2)閉箱的巨大體積?當時不是這樣想的,因為與Lyticast共同研究負阻驅(qū)動,發(fā)現(xiàn)利用負阻驅(qū)動對喇叭的強大控制力,完全可以無視F0,,VAS等參數(shù)。大喇叭裝在小箱體內(nèi),只要喇叭的SD夠大,沖程夠長,結(jié)合EQ電路,完全可以將F-3做到25Hz以下。事實上,用LSPCAD模擬也得出相同的結(jié)果,當時在論壇上討論時OK版曾經(jīng)提出“喇叭阻尼不是越大越好,過強阻尼有不良后果”,我當時雖然并沒有接受OK版的意見,但對極強阻尼下的低音表現(xiàn)開始心存疑慮,遲遲不敢動手。
Lyticast是敢想敢做的人,用了幾萬元翻沙做了幾百斤重的澆鑄鋁箱(壁厚25mm再加上網(wǎng)格加強筋),2個12寸的專業(yè)喇叭,可以說是無所不用其極,這個就是著名的"鐵甲威龍"。
"鐵甲威龍"的實際聽感上,感覺低音是極其快速、清晰的,但是覺得太干太硬了,缺少韻味、寬松感,這是很致命的——我非常在意低音的寬松感。
我開始懷疑是小箱體大喇叭帶來的不良后果,不幸的是實驗結(jié)果證實了這一點,小箱體大喇叭帶來的是裝箱后Fb的大幅增高,喇叭在Fb以下的失真大幅增加......這個就是低音硬的主要原因?,F(xiàn)在想起來這個結(jié)果是必然的,如果后音箱容積可以那么輕易地縮小而沒有后遺癥,那么也就根本不會有巨無霸的旗艦箱了。
這個實驗結(jié)果使得4個D10G變成了雞肋,要是Fb=40Hz,箱體容積要100L,2個D10G要200L!如此龐然大物,在寸土寸金的上海根本沒有實際應用的可能。
那么退而求其次,放棄閉箱,用倒相或輻射盆箱,1個D10G足夠了。但100L的容積也不?。―10G的官方推薦容積是65L,但是LSPCAD模擬結(jié)果是50-80段隆起,下潛不夠,明顯是偏AV音色,我不喜歡。用公式V=20*VAS*QTS^3.3的簡易算法,得出結(jié)果是V=180L,參考OK版大金字塔D10.8 110L的容積,D10G 90-100L的容積比較適當),加上中音箱,體積也很大了。
還有一個可以大大縮減容積的方法就是將2個低音裝在一個小室內(nèi),一個向外,一個向箱內(nèi),推挽工作。理論上,容積可以縮小1倍!100L變成50L,實現(xiàn)的可能性大大提高,當然這樣做的代價極大!低音喇叭開銷要多1倍,雖然電壓靈敏度不變,但功率靈敏度低了1倍(8歐變4歐),對功放的電流輸出要求高了1倍,幸好這些對于我現(xiàn)在的情況是無所謂的,因為4個喇叭早已購入,不用白不用,自制功放也是按4歐設(shè)計的超大功率。但是實際設(shè)計推挽工作音箱時發(fā)現(xiàn)問題遠遠沒有解決:
1、推挽工作音箱有一個低音是內(nèi)裝的,D10G的直徑298mm,如果箱子壁厚25mm,寬度就得360mm;360mm寬的座地箱,視覺上還是非常龐大,與我的聽音環(huán)境不協(xié)調(diào)。
2、放棄座地箱做大書架呢?還是有問題。因為安裝2的D10G占去的體積至少18-20L,加上低音凈容積50L,再加上中音腔體,這個大書架的容積還是不小。在箱子僅作最簡支撐的設(shè)計下,3圍是360*630*480mm,圖紙畫好,覺得還勻稱,實際比劃一下就嚇了一跳——480mm的深度太嚇人了,而且還要加一個腳架,正面看還可以,但因為箱子擺位是要內(nèi)拗的,側(cè)面看視覺上還是太大太大。
翻到壇里一個朋友用315mm直徑水管做箱子的帖子使我眼前一亮:用水管做圓柱式音箱!有的朋友可能懷疑,有效容積不變的情況下,圓柱式音箱為什么可以體積較???實際畫圖的結(jié)果是有效容積不變的情況下,用水管做圓柱式音箱體積的確可以小很多。Why?
1、與平板相比,圓柱的受壓形變幾乎可以忽略不計。315mm直徑厚15mm的管子,耐水壓是0.8Mpa,比30mm厚的平木板不知強多少倍。
2、相同的容積,圓柱體的表面積比長方體大大減少,僅次于球體。
3、由于圓柱體剛性極好,省去支撐材料占去的容積。
設(shè)計的一個草圖,低音部分外直徑315mm,內(nèi)直徑285mm,高820mm,凈容積50L。這個圓拄體的凈容積,矩形箱在相同高度下,側(cè)板厚25mm,前面板厚40mm,因為2個D10G推挽必須背對背安裝,要占去18-20L的空間,為達到相同的凈容積,最簡支撐的情況下,最小尺寸為360*370*820mm。圓柱體占地面積0.078m^2,360*370*820mm的矩形箱占地面積0.1332m^2,圓柱體箱的占地面積只有矩形箱的58%!畫在圖上差異還不很大,實際的三維視覺差異還是非常大的,因為360*370*820矩形箱對角線是516mm!人在皇帝位看到的矩形箱側(cè)面投影,寬度比對角線短不了多少。
![]() 低音2個D10G面對面“合扣”,一個在圓柱內(nèi),一個在圓柱外,直接輻射低音,倒相管或輻射盆在底部。
這樣一個很大的好處是質(zhì)量大、振幅極大的低音盆上下運動,產(chǎn)生的作用力直接通過腳釘傳到地面,沒有側(cè)向的分力,箱子的穩(wěn)定性有極大提高,現(xiàn)在有的高端廠箱標榜機械避振的絕招,實質(zhì)也就是把震動直接偶合到地面,利用大地這個質(zhì)量近乎無窮大的物體抑制箱體震動,所謂的“接地氣”,因此本方案中箱體發(fā)生整體振動的量是極小的。
圓柱體箱體與長方體箱體的最大不同是:箱板受力由平板的垂直方向的抗彎曲能力,變?yōu)樗椒较虻目估蚩箟耗芰?,這二者之間絕對是有一二個數(shù)量級以上的差別。圓柱體的徑向剛性極大,幾乎沒有明顯形變的可能,而在圓柱體的兩個端面,一頭裝喇叭,一頭裝輻射盆,都是將有效能量輻射到外部空間的發(fā)聲部件,因此本方案中箱體發(fā)生局部振動的量也是極小的。
喇叭設(shè)計上:高音H1499裸露在外,裝在低音前面。中音H1455,也裝在圓柱形扁箱內(nèi),前面削去一塊,形成平面裝喇叭。后開口,圓柱形箱可以最大限度減低中音繞射的影響。中音箱與低音箱之間用金屬柱支撐,改變后面2根金屬柱的高度,可以改變中音箱的仰角。這個箱子的另一個特點是3個喇叭的位置最大限度靠近,接近點聲源,低音360度輻射。
低音的“屁股”向外,這個有點奇怪,不過這樣2個喇叭“合扣”安裝,大大節(jié)約了空間,而且D10G是釹磁大音圈、鑄鋁盆架,磁體部分鍍鉻,屁股部分還很精致,一點不難看。如果實在嫌“不雅觀”,圍一圈紗網(wǎng)或金屬網(wǎng)也非難事。再談談這個低音盆上下運動的特點與好處:
以前看到有人說書架箱腳架很重要,甚至有“換架如換箱”的說法,我是很不理解的,箱子整體這么重,難道會整體振動?
應該還是用數(shù)據(jù)說話。D10G的力系數(shù)是13.2 N/A,也就是說1A的電流流過音圈,箱體與喇叭骨架產(chǎn)生13.2牛頓力驅(qū)動音圈與音盆。根據(jù)牛頓第3定律,作用力等于反作用力,音圈與音盆也產(chǎn)生13.2牛頓力反向作用于箱體。具體就我的推挽設(shè)計來說,2.83V電壓是89DB響度、電流是2.83V/4歐姆=0.71A,產(chǎn)生的力是0.71*13.2=9.37牛頓,差不多1公斤力了。1公斤力垂直向下是一點問題也沒有的,但是如果喇叭裝在80cm高度,側(cè)向用力的話情況又會如何?我曾經(jīng)設(shè)計過一個很窄很高的側(cè)低音3分頻箱,低音位置較高,正面看上去也很苗條的,但是對這個1公斤的側(cè)向力大有顧慮,一般頻率下可能還好,在系統(tǒng)的諧振點產(chǎn)生共振,問題會很嚴重,直接否決了。
另一個情況也能說明點問題,就是大多數(shù)的成品箱側(cè)低音裝得都很低。顧忌側(cè)向穩(wěn)定性可能也是個原因,低音位置太低,分頻點也必須很低了,這樣對中音壓力太大,我不喜歡。
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管子到了(直徑315mm,厚15mm),D10G放在管子上面后看看,發(fā)現(xiàn)管子不是標準純圓的,最大直徑315mm,最小處只有308mm,看來只有加工一個環(huán),用螺絲固定在管子端面,在內(nèi)圈直徑275mm圓周上攻好12個5mm羅紋,固定面對面合扣的1對D10G。
![]() 315給水管 315給水管。這樣的管子兩根接起來時,用一種叫"直接管"的水管附件,套在管子外面的。
![]() 兩個低音筒都鋸準了,下面的工作就簡單了,只要做幾個密度板的圓環(huán)、裝喇叭與輻射盆。不過我沒有修邊機也沒有密度板,還是向做箱子的朋友定做吧,有工具應該很簡單的。
![]() 中音箱倒是費腦筋,根據(jù)OKK大大以及OK板指出的駐波以及高音衍射等問題,再實際制作中又作出以下改動:采用160mm的PE管,長33cm,后開口(徹底的管箱喔),因為管的體積小,視覺上消除了龐大和頭重腳輕的感覺。
原來LSPCAD也可以模擬輻射盆箱的,這個是2個D10G的情況:2個并聯(lián),合扣安裝,Re減半,MMS加倍,VAS與CMS減半,F(xiàn)0與QES、QMS、QTS不變,模擬出來的低頻響應是牛得很,實際能否達到未可知。
前段時間設(shè)想了中音360度輻射的方案,支持的少,懷疑的多,且放下不管,低音部分先做出來吧。
1、底座。用3層18mm粘合而成,畫了圖紙是有圓角的,結(jié)果寄來的板是方角的,只好自己加工。
![]() 作用:裝在與315管子底部,以便裝14寸輻射器,有2圈孔各12個,內(nèi)圈用4mm自攻螺絲12個,與315管子連接;外圈用4mm圓機螺絲12個,裝14寸輻射器。考慮到14寸輻射器要調(diào)節(jié)配重,可能要多次裝拆,自攻螺絲在密度板上容易打滑,為了保險,在3層18mm疊成的底座中,埋入12個4mm螺母。方法很簡單,先打4mm孔,然后在板的背面擴6.8mm,深度約10mm的沉孔,直接用錘子把4mm螺母砸進去就可以。
注意一定要垂直,否則螺絲擰不上。告訴大家一個竅門:先將螺母擰在4mm圓機螺絲上,將圓機螺絲上插在孔內(nèi),然后用錘子敲擊螺絲頭,這樣埋入的螺母保證垂直。底座上還裝了4個"高胖子"腳釘,可以調(diào)節(jié)高度的,以后會發(fā)現(xiàn)是及其重要。用35mm長的自攻螺絲12個將底座與315管子牢固連接,結(jié)合部分涂上白膠,防止漏氣。
2、裝14寸輻射器。大家注意底座圓弧上有一塊黑斑,這個是在鋸角時,鋸過頭了,修好圓后,有一塊凹陷很難看,突然想起壇子里的一個木工帖里教的辦法:用502膠拌木粉補在凹陷處,果然靈驗,不過顏色不太一樣。
![]() 3、裝喇叭接圈A,這個是厚24mm的密度板圓環(huán),有2圈孔各12個,外圈用4mm自攻螺絲12個,與315管子連接。內(nèi)圈可以擰5mm內(nèi)6角螺絲12個,固定2個D10G。接圈A的背面用同樣的方法埋入12個5mm螺母。低音箱接線柱我用大號的儀表接線柱,純銅,直徑6mm,配上紫銅的銅鼻子,擰緊后的導通電阻絕對比那些用接插方法連接的"HIFI"發(fā)燒接線柱小N倍。
![]() 4、內(nèi)裝1個D10G,喇叭外圈的正反面都粘上軟的墊片。
![]() 5、合上喇叭接圈B,厚36mm,上下各開直徑299mm、深7mm的沉孔,余下22mm正好容下面對面安裝的2個D10G的懸邊高度。因為2個喇叭的盆是同方向運動的,只好保證在靜態(tài)時不會碰到,再多2mm余量就可以了。
![]() 6、合上外裝的D10G,對準孔位,要求內(nèi)裝D10G,接圈A、接圈B,外裝D10G的孔在一條直線上,否則長達55mm的5mm內(nèi)六角螺栓是無論如何擰不進的。一個孔對準容易,12個孔同時對準就難了。實際做法是先將內(nèi)裝D10G,接圈A、接圈B,外裝D10G位置定好,先打一個孔,穿上螺栓固定住,再打其余11個孔,D10G上的安裝孔是5mm的,所以先用5mm鉆頭打,然后再將接圈A、接圈B上的孔擴為5.5mm。
![]() 有人嫌HIVI喇叭的安裝孔太多,不過在這兒12個孔正好,12個55mm長的5mm內(nèi)六角螺栓將2個D10G和接圈A接圈B牢牢固定住,這個是很重要的。要知道實際工作時2個D10G盆在大幅度運動,反作用力是很厲害的,12個5mm內(nèi)六角螺栓將一切HOLD得服服帖帖。如果喇叭僅有6個安裝孔,那么接圈的強度和剛性就必須大大增加。
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我沒有測量套件,不過有XD7低頻信號發(fā)生器,可以掃描喇叭與音箱,測個F0什么的還行,沒有現(xiàn)成的阻抗曲線,有耐心也可以一點一點描出來,好處是功率可調(diào),可以大功率測量,這點也很重要。
![]() 兩個箱子一個先裝吸音棉350克,另一個裝了700克左右的玻璃纖維棉(這個是玻璃纖維棉梳理棉,柔軟度比最好的棉花還細軟得多,重要的一點是并不扎手)。裝吸音棉350克的箱子雙峰如下:頻率高的峰的位置在42Hz,高度為谷底高度的4倍,谷底位置為28Hz,頻率低峰的位置在19Hz,高度為谷底高度的2倍。
裝吸音棉700克的箱子雙峰如下:頻率高的峰的位置在40Hz,高度為谷底高度的3.5倍,谷底位置為27Hz,頻率低的峰的位置在18Hz,高度為谷底高度的1.8倍。
吸音棉多少對于阻抗的關(guān)系還是挺大的。以前用LspCAD模擬過,見圖:
![]() ![]() 阻抗峰的位置與裝吸音棉700克的箱子非常符合,不過峰的高度實物比較低,尤其是頻率低的峰的高度,可能實物箱子的阻尼比較大,性能應該是輻射盆的諧振比較弱一點,有接近閉箱特性的傾向。
如果實際SPL如同模擬曲線,-3db在25Hz,那就太牛了。不過由于頻率低的峰的高度比較低,估計實際的低頻滾降要大一點的。
這個阻抗峰的位置和OK版的大金字塔很接近,要知道OK版的大金字塔是占地550*550mm,容積100多升的大箱啊,而我這個不過是直徑315mm的管子,容積才50升!縮減音箱體積的目的基本是達到了。至此,用D10GX2做的推挽式315管箱的低音部分,完全實現(xiàn)了原設(shè)計目標。
![]() 高音沉孔110mm,原來是準備可以換110mm直徑的好高音,現(xiàn)在先用H1499聽著,毛胚的照片 ![]() 能夠大幅度縮減音箱體積而又能夠不損害低音下潛,主要得益于以下兩點:
1、兩個喇叭面對面推挽安裝,節(jié)約了一半容積。
2、圓形的管子在同樣截面的情況下表面積最小,而厚度15mm的PE管子剛性遠遠好于厚度30mm的平木板,抵抗震動的效果極好,節(jié)約的體積也是非??捎^的。現(xiàn)在主要考慮吸音棉放多少合適,作為一個11.5寸的喇叭,40Hz的高頻率諧振峰(雙峰中較高的一個)是否太低了,查了下OK版的《名箱頻響-群芳譜》,單拿旗艦大證據(jù)的高頻率諧振峰也在40多Hz,眾多名箱中只有B&W801的高頻率諧振峰在30多Hz.。
諧振峰的頻率較低,意味著低頻滾降的頻率也比較低,頻率下限比較低。這一方面當然是好事,但是另一方面卻有很大局限,這是因為諧振峰的頻率較低,輻射盆或倒相孔起作用的頻率也更低了。更多的低頻聲必須由喇叭發(fā)出,由于喇叭沖程的局限,最大不失真的低頻聲壓就受到限制。下潛與聲壓是一對相互牽制的因素,那些名箱旗艦都是要在大場面工作的,照顧最大聲壓可是極其重要的。
從我聽音的實際條件出發(fā),因為聽音室較小(否則也不會千方百計追求小體積了),所以對聲壓的要求不高。11.5寸的D10G即使是閉箱,聲壓也應該夠了。在用LSPCAD模擬中,50L的箱子,2個D10G推挽的SPL是最平的,實際做出來的低頻峰的幅度比較小,意味著箱子的輻射盆諧振起的作用較小,音色有向閉箱靠攏的傾向。但是因為頻率高的諧振峰低達40Hz,即使是純閉箱,低頻響應也并不差了。要知道根據(jù)HIVI個官方推薦,D10.8在80L容積的閉箱內(nèi),SPL的-3db高達48Hz!所以,初步?jīng)Q定不縮小箱子容積(這個工作量很大),吸音棉放700克!
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