Speaker Box 報(bào)告

1、- Fujikon Acoustics (suzhou) ltd,.1.設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)分析-樣品分析樣品分析客戶提供的樣品Speaker Box是一種閉箱結(jié)構(gòu)，內(nèi)置Speaker為11mm15mm。所有閉箱設(shè)計(jì)都是尋求質(zhì)與量，箱體體積與效率及低頻下限之間的平衡。相關(guān)參數(shù)的含義：F0 ： 單元的諧振頻率VAS: 單元等效容積RE ： 單元直流電阻QTS : 單元總品質(zhì)因數(shù)FSC：箱體的諧振頻率VAS: 箱體等效容積QTC: 箱體總品質(zhì)因數(shù)Sd ：等效輻射直徑 : : 順性比1.設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)分析單體喇叭樣品分析單體喇叭樣品分析1) 尺寸：11x15x3.7(mm)2) 性能參數(shù)（CLIO測(cè)試儀器）：

2、 F0=842Hz VAS =0.011L（加容積法測(cè)得） RE = 7.8 （萬(wàn)用表測(cè)得） QTS =0.0387 Sd10.74mm（等效輻射直徑）3) 阻抗曲線：后附3) 單體阻抗曲線說明說明:通過通過CLIO系統(tǒng)測(cè)得的系統(tǒng)測(cè)得的 F0=842Hz1.設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)分析單體喇叭樣品分析單體喇叭樣品分析4).理論依據(jù)說明理論依據(jù)說明:揚(yáng)聲器的低頻特性是由 F0及品質(zhì)因數(shù) Q0決定的。揚(yáng)聲器低頻聲壓特性以F0為界線，所以 F0稱為揚(yáng)聲器的低頻下限頻率： 在 F0以下，聲壓急劇下降， 而在高于 F0時(shí)，聲壓輸出趨于恒定。在 F0處的特性是根據(jù) Q0值而定： 當(dāng) Q01時(shí),F0處出現(xiàn)一個(gè)峰值,這時(shí)

3、瞬態(tài)特性的阻尼較小。反之較大， 當(dāng) Q0=0.5 被稱為臨界阻尼， 做為閉箱喇叭做為閉箱喇叭Q Q0 0 在在 0.50.50.70.7為宜。為宜。1.設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)分析單體喇叭樣品分析單體喇叭樣品分析2.設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)分析Speaker Box樣品分析樣品分析A. 原Box 阻抗曲線說明說明: Speaker Box 組合后的組合后的 F0=11532.設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)分析Speaker Box樣品分析樣品分析B.理論計(jì)算目前樣品 Box總的容積=2 CM3(注水法測(cè)得) ， 喇叭體積前腔體積約=0.74CM3 ，所以 Speaker Box的有效容積VB1.26 CM3。所以 A SBVV0.87

4、01scFF1152 Hz(理論計(jì)算結(jié)果理論計(jì)算結(jié)果)1TCTSQQ0.053 驗(yàn)證：實(shí)測(cè) FSC1153Hz 理論整體的箱體的理論整體的箱體的 F0 F0 值是值是 1152HZ,1152HZ,實(shí)測(cè)是實(shí)測(cè)是 1153HZ.1153HZ.3.設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)分析閉箱理論分析閉箱理論分析Q值是設(shè)計(jì)閉箱的首要考慮。它在箱體設(shè)計(jì)中用于描述音箱內(nèi)的共振特性，代表了喇叭單元與箱體結(jié)合后電氣、機(jī)械和空氣壓縮程度對(duì)控制共振的相互影響。QTC= 0.5時(shí)時(shí)，稱為臨機(jī)阻尼。此設(shè)計(jì)瞬態(tài)響應(yīng)基本完美，但聽覺上稍有點(diǎn)過 阻尼的感覺；QTC= 0.577時(shí)時(shí)，為Bessel函數(shù)的D2響應(yīng)。此設(shè)計(jì)又最大的平坦延伸；QTC=

5、0.707時(shí)時(shí)，為Butterworth函數(shù)的B2響應(yīng)，此設(shè)計(jì)為閉箱設(shè)計(jì)中最通用的 校正。這種校正從的-3dB點(diǎn)上起，響應(yīng)又最大的平直度，且 始終保持滿意的瞬態(tài)特性。QTC =1.0時(shí)，閉箱可在低頻段提供較寬的帶寬，而付出的代價(jià)時(shí)在截止頻率 以上又1.5dB的響應(yīng)提升，并對(duì)脈沖響應(yīng)稍有影響。此時(shí)再增加 并不能擴(kuò)展低頻，反而會(huì)在閉箱的共振頻率處出現(xiàn)峰值。 當(dāng)當(dāng)Q QTCTC=0.707,=0.707,為閉箱設(shè)計(jì)的一個(gè)理想值為閉箱設(shè)計(jì)的一個(gè)理想值3.設(shè)計(jì)分析設(shè)計(jì)分析閉箱理論分析閉箱理論分析 當(dāng)當(dāng)Q QTCTC=0.707,=0.707,為閉箱設(shè)計(jì)的一個(gè)理想值為閉箱設(shè)計(jì)的一個(gè)理想值4.分析結(jié)論分析結(jié)

6、論結(jié)論結(jié)論: : 喇叭單元的阻尼太大，導(dǎo)致喇叭單元的阻尼太大，導(dǎo)致 Q Q 值偏小，且腔體的值偏小，且腔體的容積又有限容積又有限, ,從而致使整體的從而致使整體的 Speaker BoxSpeaker Box的的Q Q值偏小值偏小, ,低頻削減。低頻削減。5.改善方向改善方向調(diào)節(jié)喇叭單元的調(diào)節(jié)喇叭單元的Q0值，并相應(yīng)的調(diào)節(jié)腔體的容積。值，并相應(yīng)的調(diào)節(jié)腔體的容積。 調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)Q0的方法的方法: 改善方向改善方向: :調(diào)節(jié)喇叭單元的調(diào)節(jié)喇叭單元的Q Q值，并相應(yīng)的調(diào)節(jié)腔體的容積。值，并相應(yīng)的調(diào)節(jié)腔體的容積。1MSMSMSMSMQRC2200dMSMSASC SRQV2eMSESMSRMQCBLESM

7、STSESMSQ QQQQ可以很清楚的看出：調(diào)整CMS可以改變QTS值， 這一做法，性能、價(jià)格影響最小。6.改善方案改善方案調(diào)節(jié)阻尼調(diào)節(jié)阻尼序號(hào)方案內(nèi)容Fo(HZ)總Q值等效容積(cm3) 備注1原樣板8420.03871.12無(wú)絨紙9101.3122/3330目絨紙，中孔330目絨紙8860.65450.8數(shù)據(jù)來(lái)源詳見附后TS參數(shù)測(cè)試步驟4330目絨紙，中孔完全堵掉8650.55770.91）調(diào)節(jié)阻尼，改善喇叭單元的Q值：選用第三和第四種方案進(jìn)行下一步選用第三和第四種方案進(jìn)行下一步:計(jì)算箱體所需的容積計(jì)算箱體所需的容積6.改善方案改善方案調(diào)節(jié)阻尼調(diào)節(jié)阻尼 BOX不變,單體喇叭改善前后的曲線對(duì)

8、比 改善喇叭單元改善喇叭單元Q Q值，低頻部分有所提升，但仍不夠理想值，低頻部分有所提升，但仍不夠理想1). 調(diào)節(jié)阻尼，改善喇叭單元的Q值：方案方案3 ( 330目絨紙，中孔加目絨紙，中孔加 330目絨紙目絨紙) 容積計(jì)算容積計(jì)算: F0=886Hz，QTS=0.6545，VAS=0.8 CM3所以當(dāng)使用原Speaker Box時(shí)，容積為則：6.改善方案改善方案調(diào)節(jié)阻尼調(diào)節(jié)阻尼 限于手機(jī)的體積限制限于手機(jī)的體積限制, ,此方案所需此方案所需BoxBox體積體積(4.79CM(4.79CM3 3) )太大太大, ,故舍去故舍去 ASBVVASBVV0.63501scFF1137Hz（實(shí)測(cè)1134

9、Hz）1TCTSQQ0.84若要設(shè)計(jì)閉箱的QTC值為0.707,則:21TCTSQQ 0.1674.79CM3方案方案4 ( 330目絨紙，中孔完全堵掉目絨紙，中孔完全堵掉) 容積計(jì)算容積計(jì)算: 同樣，先計(jì)算出使用原Speaker Box 時(shí)的各項(xiàng)參數(shù)： 6.改善方案改善方案調(diào)節(jié)阻尼調(diào)節(jié)阻尼A SBVV0.71401scFF1132Hz（實(shí)測(cè)1130Hz）1TCTSQQ0.7302 此方案喇叭調(diào)到此方案喇叭調(diào)到Q QTCTC=0.7302,=0.7302,較為接近理論理想狀態(tài)較為接近理論理想狀態(tài)0.707,0.707, 因此將進(jìn)一步調(diào)節(jié)腔體因此將進(jìn)一步調(diào)節(jié)腔體原絨紙較厚,現(xiàn)換330目絨紙中孔全

10、部堵掉方案方案4 ( 330目絨紙，中孔完全堵掉目絨紙，中孔完全堵掉) 容積計(jì)算容積計(jì)算: 6.改善方案改善方案-調(diào)節(jié)阻尼調(diào)節(jié)阻尼V 通過以上分析通過以上分析, ,增加增加0.820.82CM 3容積容積, ,就可滿足就可滿足 Q QTCTC=0.707=0.707的的 理想狀態(tài)理想狀態(tài)采用方案4 QTC=0.7302時(shí),比較接近理想值0.707, 若要設(shè)計(jì)閉箱的QTC值為0.707時(shí),則21TCTSQQ0.6071ASBVV2.0755CM3目前理論和實(shí)際的容積相差： =2.0755-1.26=0.82 CM 3V原絨紙較厚,現(xiàn)換330目絨紙中孔全部堵上6.改善方案改善方案-調(diào)節(jié)阻尼調(diào)節(jié)阻尼

11、V 改善喇叭單元改善喇叭單元Q Q值，裝入原腔體，低頻有一些提升值，裝入原腔體，低頻有一些提升, ,但仍不但仍不 夠理想夠理想, ,需調(diào)整腔體容積需調(diào)整腔體容積 增加增加0.82容積的方法是容積的方法是: 1). 增加腔體高度增加腔體高度:高度增加高度增加 1.3mm 2). 減小減小 Speaker 占用占用 Box 的容積的容積 3). 腔體變薄喇叭腔體變薄喇叭-前腔變薄前腔變薄, 0.5減小為減小為 0.3mm 4). 增加吸音棉增加吸音棉7.改善方案改善方案調(diào)節(jié)容積調(diào)節(jié)容積 找出增加找出增加0.820.82CM 3容積方法容積方法, ,將逐一對(duì)這些方法進(jìn)行驗(yàn)證將逐一對(duì)這些方法進(jìn)行驗(yàn)證

12、增加增加0.82容積的方法容積的方法: 1). 增加手機(jī)腔體高度增加手機(jī)腔體高度:高度增加高度增加1.3mm 考慮手機(jī)體積的限制考慮手機(jī)體積的限制,需待客戶確認(rèn)后才可實(shí)現(xiàn)需待客戶確認(rèn)后才可實(shí)現(xiàn), 故進(jìn)行后幾種驗(yàn)證故進(jìn)行后幾種驗(yàn)證 7.改善方案改善方案調(diào)節(jié)容積調(diào)節(jié)容積 找出增加找出增加0.820.82CM 3容積方法容積方法, ,將逐一對(duì)這些方法進(jìn)行驗(yàn)證將逐一對(duì)這些方法進(jìn)行驗(yàn)證原原BOX藍(lán)色薄板為增藍(lán)色薄板為增加的腔體高度加的腔體高度 增加增加0.82容積的方法容積的方法:2). 腔體變薄喇叭前腔變薄腔體變薄喇叭前腔變薄,0.5減小為減小為0.3， 則可增加：則可增加：V2=11x15x0.2=

13、33 mm33). 減小減小Speaker 占用占用 Box 的容積的容積 去掉去掉 SpeakerSpeaker定位邊，直接用前貼紙定位，則可增加：定位邊，直接用前貼紙定位，則可增加： V1=2.668x16= 46mm37.改善方案改善方案調(diào)節(jié)容積調(diào)節(jié)容積 找出增加找出增加0.820.82CM 3容積方法容積方法, ,將逐一對(duì)這些方法進(jìn)行驗(yàn)證將逐一對(duì)這些方法進(jìn)行驗(yàn)證增加增加0.82容積的方法容積的方法: 4). 增加吸音棉（部分填充，按增加增加吸音棉（部分填充，按增加20%效果計(jì)算）效果計(jì)算） V3=0.2682 mm3 h =(V-V1-V2-V3)/S=0.76mm 此時(shí)理論上的 Sp

14、eaker Box的參數(shù)如下：7.改善方案改善方案調(diào)節(jié)容積調(diào)節(jié)容積21TCTSQQ 0.6071TCQ=0.70701scFF1096Hz 如果把如果把2 2、3 3、4 4方案進(jìn)行整合方案進(jìn)行整合, ,則則 BoxBox的容積仍不能滿足理想的容積仍不能滿足理想 狀態(tài)的要求狀態(tài)的要求, ,但可以有所改善但可以有所改善去掉定位邊去掉定位邊加吸音棉加吸音棉7.改善方案改善方案調(diào)節(jié)容積調(diào)節(jié)容積增加增加0.82容積的方法容積的方法:-內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示內(nèi)部結(jié)構(gòu)展示 8.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證三種曲線對(duì)比:(原BOX、單體改善帶腔體、改善腔體) 實(shí)測(cè)結(jié)果實(shí)測(cè)結(jié)果: :實(shí)測(cè)實(shí)測(cè) F FSCSC=1060Hz(=1060Hz(藍(lán)色曲線藍(lán)色曲線) ) 藍(lán)色的即為目標(biāo)曲線，在喇叭改善后又進(jìn)一步將低頻部分提升。藍(lán)色的即為目標(biāo)曲線，在喇叭改善后又進(jìn)一步將低