智能音箱的設(shè)計、調(diào)試、校音等技巧分享

時不時地看到一些發(fā)燒友花費不菲或花費很多時間來DIY音箱，結(jié)果卻得非所愿，下面將自己根據(jù)工作情況所總結(jié)的一些小經(jīng)驗重新列舉出來，希望能夠幫到有心人。

有關(guān)音箱的一些小常識

1 音箱從原理上來講，基本上等效于一個高通濾波器。通常意義上所說的音箱設(shè)計主要是針對低音部分，中高音部分基本上只取決于喇叭單元、分音器和箱體形狀。

2 具體的每種低音或中低音喇叭單元，至少有一種合適的箱體形式。一般情況之下是按照喇叭單元的諧振頻率和喇叭單元總品質(zhì)因數(shù)的比值來選擇具體的箱體形式。一般認為：Fs/Qts的比值小于40Hz的喇叭單元適合于迷宮式音箱。Fs/Qts的比值在40Hz到80Hz之間的喇叭單元適合于密閉式音箱。Fs/Qts的比值在80Hz到120Hz之間的喇叭單元適合于倒相式音箱。Fs/Qts的比值大于120Hz的喇叭單元適合于指數(shù)式號筒音箱。但是這也不是絕對的，一般來說凡事都是有條件的，避開條件來談?wù)摻Y(jié)論，實際的意義不大?，F(xiàn)代的喇叭單元設(shè)計，由于有T/S參數(shù)的指導(dǎo)，通常情況之下，只須優(yōu)化部分參數(shù)，便可以獲得預(yù)期的效果。

3 僅僅就倒相式音箱而言，每種低頻或中低頻喇叭單元都有適合的箱體凈容積的上限值和下限值。一般而言，箱體凈容積小，諧振頻率會升高，同時頻響的低端有隆起的趨勢。箱體凈容積大，諧振頻率會降低，同時頻響的低端有下降的趨勢。平常所說的音箱最佳凈容積，僅僅是針對頻響最平坦響應(yīng)這一點的設(shè)計而言的。常常見到一些調(diào)試不當?shù)牡瓜嗍揭粝?，箱體凈容積取大值后，而往往又把Q值調(diào)低，這導(dǎo)致低頻綿軟無力。相反的箱體凈容積取小值后，而往往又把Q值調(diào)高，這導(dǎo)致頻響的低端隆起，音箱容易產(chǎn)生轟隆聲和嗚嗚的共鳴音，低頻的瞬態(tài)響應(yīng)變得很差。

4 倒相孔面積增大，倒相孔的諧振頻率升高，輸出聲壓級增大;倒相孔面積減小，倒相孔的諧振頻率降低，輸出聲壓級降低。倒相孔長度增加時，倒相孔的諧振頻率降低，輸出聲壓級降低;倒相孔的長度減小時，倒相孔的諧振頻率升高，輸出聲壓級增大。倒相口的形狀對低頻的輻射有很大的影響，采用婉展的形狀可以和倒相孔外的空氣起到良好的耦合作用，由倒相孔引起的空氣摩擦失真會下降很多，同時低頻的輸出聲壓級會有所提高。具體的例子可以參考BOSE公司和B&W公司的相關(guān)專利。

5 音箱和喇叭的阻尼要適當，或者說它們之間有一個最佳的順性比和調(diào)諧比。不同Qts值的喇叭單元與音箱箱體的順性比和調(diào)諧比不一樣。具體可以參看A.N.Thiele和R.H.Small設(shè)計法中的諾莫圖。這也可以算是倒相箱雙峰調(diào)試法的一個理論依據(jù)吧。

6 通常所說的音箱Q值是指整個音箱系統(tǒng)的Q值，這包括喇叭、箱體、分音器、線材、功率放大器的Q值。其中喇叭、箱體和分音器的Q值是主要的部分，其他部分的影響通常很小。

7 一般來說，Q值高阻尼大，Q值低阻尼小。

音箱按照最基本的用途來劃分之話，有欣賞型和監(jiān)聽型這二種最基本的型號。在日常生活之中，我們接觸得最多的就是欣賞型的音箱。既然是定位為音樂欣賞用途的音箱，在設(shè)計和調(diào)試時就有所針對和取舍。對于主要服務(wù)于家庭和個人，用來欣賞音樂的音箱，不同的設(shè)計師由于文化背景和所處的人文環(huán)境不一樣，他們所設(shè)計和調(diào)試出來的音箱，在脾性、個性、聲底上也是大異其趣、精彩紛呈的，這也正是人們常說的英國聲、美國聲、北歐聲等不同風格聲音的主要成因和源頭。由于工作關(guān)系，筆者有幸接觸過聲底各異，品牌眾多，知名或無名的各種音箱。既有歐美的大眾名牌、HiFi和HiEnd名牌貨，也有南美、非洲等國家一些不入流的雜牌貨。由于筆者所服務(wù)的工廠，主要是做EMS、ODM和OEM服務(wù)，因此也接觸過客戶各種各樣不同的聲底要求。而且，既然是做EMS、ODM和OEM服務(wù)，理所當然地是要千方百計地達到客戶的要求，在設(shè)計、調(diào)試、校音的時候就有所為有所不為，而更多的時候是在做妥協(xié)、折衷處理。

筆者不才，在這里斗膽提出一個“好聲”的建議，希望讓后來者少走彎路、少交學費。筆者在設(shè)計和調(diào)試欣賞型音箱的時候，在聽感上比較喜歡將聲音調(diào)成活潑、輕松、自然、歡快的類型。筆者不大喜歡沉悶、拖沓、死氣沉沉的聲音。在此基礎(chǔ)上再將聲音調(diào)試得甜美、潤澤一些，再進一步地拓展高低二端的頻響，將聲音的密度感、層次感盡量地調(diào)試得好一些，將音箱的服務(wù)角調(diào)試得寬一些，讓聲音聽起來更開揚、活潑一些，最后是把音箱的相位響應(yīng)、群延遲調(diào)試成線性關(guān)系的，讓音箱的定位、聲場更好一些，這個時候特別要注意的是千萬不要調(diào)試成非線性關(guān)系的，有困難時寧可在頻響的平直度上妥協(xié)也不要在非線性關(guān)系上妥協(xié)。

許多發(fā)燒友往往認為越貴的材料和元器件越好聲，筆者的工廠經(jīng)驗告訴自己，在成本的壓力之下，只能選用合適、合用的而不選用貴價的。不單止只有發(fā)燒友有這種想法，就是許多工程師也有類似的錯誤認識：以為只有采用貴價的元器件才能設(shè)計、制造出“好聲”的音響設(shè)備。其實，在設(shè)計良好，制造工藝精良、完備的公司里，幾十元的收音機在調(diào)試良好時，照樣可以發(fā)出美妙的聲音來感動聆聽者。對于一般的用戶產(chǎn)品（視聽類家電）來說，首先將聽感調(diào)平衡，接著將聲音調(diào)得柔和、優(yōu)美一些，在聽感上讓聆聽者感到舒服、舒展一些，可以的話再將高低二端的頻響調(diào)寬一些。經(jīng)過這樣的處理之后，基本上可以滿足大多數(shù)普通消費者的要求。

調(diào)試、調(diào)整的基本要求是盡量地不增加成本，具體做法是：用電子部分來補償聲學部分，或者反過來用聲學部分來處理電子部分的難點，用設(shè)計和結(jié)構(gòu)來平衡、補償喇叭或音箱的不足部分。