- 音響結(jié)構(gòu)材料與放音的關(guān)系
- 音箱結(jié)構(gòu)的選擇
- 箱體材料的選擇
- 揚(yáng)聲器安裝孔的開(kāi)設(shè)
- 揚(yáng)聲器孔的開(kāi)設(shè)工藝
音響結(jié)構(gòu)材料與放音的關(guān)系
一對(duì)理想的音箱，工作時(shí)除揚(yáng)聲器振膜外，其周邊不應(yīng)隨聲波而振動(dòng)。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(yīng)該考慮到音箱的體積及功率越大，相對(duì)箱腔內(nèi)氣壓就越大，箱壁的木板就越要堅(jiān)硬、厚實(shí)，尤其是前后板極易產(chǎn)生振動(dòng)，其板厚適當(dāng)厚于側(cè)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(yīng)盡量選用質(zhì)地堅(jiān)硬、重量大，而且有一定厚度的箱板。
密閉式音箱因?yàn)闆](méi)有任何漏氣的地方，所以箱板過(guò)薄更容易引起共振。如果某一頻率激勵(lì)起箱板的振動(dòng)，則在這一頻率的能量將大量消耗在木板的振動(dòng)阻尼之中，因而足以產(chǎn)生很深的谷值，嚴(yán)重影響音質(zhì)。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(chǎn)生。
從制作音箱的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可知，揚(yáng)聲器口徑大小與箱板厚度的關(guān)系如下：
揚(yáng)聲器口徑<12.70cm（5in），
音箱板厚應(yīng)有16~18mm；
揚(yáng)聲器口徑為15~20cm（6~8in），
音箱板厚應(yīng)有18~20mm；
揚(yáng)聲器口徑為25~30cm（10~12in），
音箱厚應(yīng)有20~25mm；
揚(yáng)聲器口徑為35.6~45.7（14~18in），
音箱板厚應(yīng)有25~30mm。
如果采用原木板，且其質(zhì)地堅(jiān)硬，則箱板厚可減少10%~15%。
1.音箱結(jié)構(gòu)的選擇
無(wú)論選擇哪種箱體，都希望不要制成等邊方形，至少要避免長(zhǎng)、寬、深尺寸相同。箱體最好為長(zhǎng)方形，可避免腔內(nèi)某一頻率產(chǎn)生駐波。
高保真HI-FI音響系統(tǒng)一般都放置在客廳中?？蛷d的面積大都在15㎡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(guò)1M，而且功率不宜太大。如果音響系統(tǒng)額定功率為100W，提供給音箱的有效功率不足。揚(yáng)聲器亦不可能發(fā)揮出應(yīng)有的放音效果。只有給揚(yáng)聲器70%以上的功率，才能真正體現(xiàn)出揚(yáng)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(yōu)美，外形也顯得雅致。汽車音箱的制作，絕大部分根據(jù)汽車后尾的空間來(lái)設(shè)計(jì)，難度較大。
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2.箱體材料的選擇
部分小型音箱用塑料制成外，一般大中型音箱箱體都用木材制作。20世紀(jì)50年代國(guó)產(chǎn)音箱箱體主要用原木板或夾板制作，其形式單調(diào)，系統(tǒng)質(zhì)量檔次不高。自從機(jī)制中纖維板投放市場(chǎng)后，它基本代替了原木板，由此制得的箱體質(zhì)量也不斷提高。
⑴音箱板材的選擇
木材種類繁多質(zhì)量十分懸殊。用來(lái)制作音箱的板材應(yīng)具有較好的纖維密度，使之有較強(qiáng)的抑制振動(dòng)能力。同時(shí)板材要具有防潮、不易變形的特點(diǎn)。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(zhì)地堅(jiān)硬、紋理細(xì)致的雜木，也是制作音箱的極佳木材。
高級(jí)原木板一般纖維密度大、硬度高、縮水率小。其木材需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)烘干或自然干燥老化1~2年以上才可用來(lái)制作音箱。只有這樣，才能使音箱不易變形、開(kāi)裂。使用高級(jí)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(huì)增加制作的難度，所以使用原木板材者并不多見(jiàn)。
夾板是機(jī)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。
刨花板:刨花板是將刨下來(lái)的木屑，加工成粗細(xì)不等的顆粒，用膠粘劑并由機(jī)械熱壓而成的板材。刨花板有單層及多層兩種。單層板內(nèi)部的木屑顆粒分布均勻，硬度較高，表面光滑；多層板內(nèi)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(qiáng)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。
纖維板:中纖板是近年崛起的高科技新產(chǎn)品。它是以樹(shù)木中的根、枝、莖等為材料，經(jīng)加工成細(xì)纖維，再用填充料粘合劑，由機(jī)械熱壓成各種規(guī)格的密度板材（MDF）。纖維板內(nèi)部材質(zhì)結(jié)構(gòu)均勻、細(xì)密，具有韌性好、強(qiáng)度適中、抗潮濕、不易變形、表面光滑、阻尼特性較強(qiáng)、橫切面較細(xì)、適合精加工的特點(diǎn)，是當(dāng)今世界發(fā)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(dá)90kg/m3以上）。高密度板價(jià)格較高，一般少用。而中密度板價(jià)格適中，性能優(yōu)良，是制作中、高檔音箱的最佳選擇板材。
⑵箱體板材開(kāi)料
音箱的箱體主要用板材制作，絕大多數(shù)為長(zhǎng)方形，也有圓桶形或其他特殊形狀。根據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及其要求，還可增加箱內(nèi)腔間格或加強(qiáng)筋板條等。
裁料前，按設(shè)計(jì)尺寸，在預(yù)先選好的板塊上畫上要開(kāi)裁的線條。如果采用原木板或木皮制作音箱，應(yīng)注意木質(zhì)顏色、紋理的順向，注意對(duì)稱（每對(duì)音箱）選材。如果箱板上面板木紋理為橫向紋，那么側(cè)面板紋應(yīng)與上面板同方向，這樣看起來(lái)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(wú)木紋，箱體則要貼上木皮。裁料以合理、不浪費(fèi)為原則即可。
⑶倒相管孔開(kāi)設(shè)的位置和形狀
開(kāi)設(shè)倒相管孔應(yīng)按一定程序進(jìn)行，即先設(shè)定揚(yáng)聲器安裝孔和倒相管孔在面板上的排列和孔口位置。
倒相管孔的位置
倒相管孔絕大多數(shù)開(kāi)于前障偏下方，也有開(kāi)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(yáng)聲器口徑大、功率大，故很少開(kāi)設(shè)在前板上，否則需提高音箱的高度。
倒相管的形狀
倒相管在圓孔形、長(zhǎng)方形、扁形等形狀，但絕大多數(shù)為圓形。這是因?yàn)閷?duì)于同一倒相孔口位置，圓孔的周長(zhǎng)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。
倒相管的大小
倒相管的大小應(yīng)按原設(shè)計(jì)的數(shù)值，如果未通過(guò)調(diào)校，不能隨便更改，否則會(huì)影響倒相聲壓的疊加及造成頻率的變動(dòng)。
⑷揚(yáng)聲器安裝孔的開(kāi)設(shè)
實(shí)際上，對(duì)音箱中各揚(yáng)聲器單元在前障板上開(kāi)設(shè)安裝孔的位置并沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定。但低音揚(yáng)聲器單元一般設(shè)在前障板的下方，中音頻揚(yáng)聲器單元設(shè)在其中間，高頻揚(yáng)聲器單元設(shè)在其上方。當(dāng)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(shè)計(jì)出各自的特點(diǎn)。以下幾種設(shè)計(jì)供參考：
這種排列方式容易獲得較平坦的響應(yīng)。高音揚(yáng)聲器排列在音箱的上部，在正常工作時(shí)可防止頻率變化引起聲源相互干攏。為此，應(yīng)讓高音頻揚(yáng)聲器單元輻射角盡量大些，倒相管和低音揚(yáng)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(dāng)然是同軸配置，但這樣又會(huì)產(chǎn)生失真。因些，一般對(duì)大型音箱，作較遠(yuǎn)距離聆聽(tīng)時(shí)，各單元可適當(dāng)拉開(kāi)；對(duì)于小型音箱，作近距離聆聽(tīng)時(shí)，各單元略可靠近。[page]
揚(yáng)聲器排列在一對(duì)音箱兩側(cè)成鏡像對(duì)稱形。其優(yōu)點(diǎn)是高、低音揚(yáng)聲器單元不在同一軸線上，有利于高音單元的平衡擴(kuò)散，聲象定位更加準(zhǔn)確。但低音頻揚(yáng)聲器單元的相頻和輻頻特性會(huì)出現(xiàn)線性位移。
高音揚(yáng)聲器單元排在2個(gè)低音揚(yáng)聲器單元之間，聲像定位正好落在2個(gè)低音單元的中間，并與高音單元聲象位置重合，使聲象定位更加準(zhǔn)確。由于播放時(shí)是同一頻率，而2個(gè)低音揚(yáng)聲器單元距離較遠(yuǎn)，發(fā)音位置不同，聲干攏影響較大，故頻率曲線會(huì)出現(xiàn)一些差異，相位上有波動(dòng)，使中頻段的指向性變窄。為了減輕這種影響，2個(gè)低音揚(yáng)聲器單元，應(yīng)盡可能靠近些。
超低音諧振頻率低、功率大、振幅大，所以其箱體結(jié)構(gòu)比較特殊。揚(yáng)聲器安裝位置通常與HI-FI音箱截然不同。為了獲得足夠低的音響揚(yáng)聲器的安裝總是放在音箱的內(nèi)腔。
這種方式主要是配套特殊結(jié)構(gòu)的箱體，為獲得不同頻響及其外觀而設(shè)。由于箱體屬于不規(guī)則結(jié)構(gòu)，故對(duì)減少駐波及失真起到一定的作用。
這種安裝方式主要用于大型歌舞廳。舞臺(tái)大，排位多，聲場(chǎng)擴(kuò)散寬，以此可加強(qiáng)水平指向特性，使聽(tīng)眾獲得較均勻的聲壓。臥式音箱因擺設(shè)于低位，故不大適宜小廳堂及家庭使用。
⑸揚(yáng)聲器孔的開(kāi)設(shè)工藝
目前在音箱正面放置的揚(yáng)聲器，都是前向內(nèi)平面安裝，開(kāi)孔時(shí)，鋸去放置揚(yáng)聲器邊框內(nèi)側(cè)部分則可。應(yīng)當(dāng)注意，孔徑不能過(guò)大或過(guò)小?？讖竭^(guò)大，會(huì)使固定螺釘?shù)牟课恍×?，緊固螺釘時(shí)容易造成塌邊；孔徑過(guò)小，則揚(yáng)聲器不能平穩(wěn)貼面平放，露出空隙，造成漏氣。所以要求裁剪尺寸要準(zhǔn)確無(wú)誤。
在專業(yè)音箱生產(chǎn)廠，有專門工具開(kāi)裁揚(yáng)聲器安裝孔。業(yè)余者則應(yīng)在面板上選好位置，畫出要裁去的生產(chǎn)線條，先鉆一小孔，將線鋸穿過(guò)小孔，按畫線條鋸出一個(gè)圓孔，再用彎刨及木銼修正。
⑹接線盒孔的開(kāi)設(shè)
常用的接線盒規(guī)格如圖:
接線盒a為單聲組合，接線盒b為雙聲組合。小型聲音多使用單聲組合，中、大型音箱多用雙聲組合。它能將音箱中不同的揚(yáng)聲器分別配接。其形狀有圓形、方形及長(zhǎng)方形。要求也不太嚴(yán)格。裁開(kāi)方法與開(kāi)設(shè)揚(yáng)聲器安裝孔方法一樣，以剛好套入接線盒為宜，用螺釘固定即可。
⑺音箱腳釘安裝孔的開(kāi)設(shè)
腳釘是音箱的一種飾物，但并非每個(gè)音箱都要裝腳釘，如果需安裝腳釘，可有多種選項(xiàng)擇。最簡(jiǎn)單的是，在箱底部4個(gè)角的適當(dāng)位置釘上曲尺形或小圓形的要板，這既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用。但一般都是選擇金屬制成的專用音箱腳釘，在底板4個(gè)角適當(dāng)位置鉆一個(gè)深度及大小合適腳釘尺寸、能緊入腳釘螺母的孔口，裝上預(yù)先涂上粘膠布螺母，用錘打入孔內(nèi)，這樣隨時(shí)便可擰入腳釘。
⑻網(wǎng)罩的子母扣孔的開(kāi)設(shè)
音箱網(wǎng)罩可遮蓋整個(gè)前障板（或遮蓋部分。網(wǎng)罩框架宜薄不宜高，網(wǎng)罩宜造成活動(dòng)式，以便于隨時(shí)拆裝，這樣就要選擇子母扣方式，如圖所示：
要安裝好，子母扣是關(guān)鍵?？砂匆韵路椒ㄟM(jìn)行：
（1）在網(wǎng)罩框架4個(gè)角或邊上量好要打孔的位置，有1mm鉆頭垂直鉆穿框架，在4個(gè)角及框邊鉆安裝網(wǎng)罩母子孔眼。
（2）將框架放在面板上，用釘對(duì)準(zhǔn)框架上預(yù)先鉆好的小孔，垂直釘在面板上作一個(gè)擴(kuò)孔記號(hào)，待全部釘好后，經(jīng)檢查無(wú)誤再拔出小釘。
（3）在面板釘口上，用適當(dāng)大的鉆頭鉆出子母扣（以僅可緊休入的尺寸為準(zhǔn)），然后用同一方法鉆框架的子母孔。把子母扣裝入時(shí)，涂上粘膠用錘緊打入已鉆好的孔內(nèi)即可。
