优质监听音箱的设计与制作
高保真音箱约定俗成的最低标准是频响提升不超过3dB，故其频响或有效频率范围的限制条件为士3dB，其中-3dB为频响高低端上下限的条件，即频响低端-3dB处的频率与频响高端-3dB处的频率，+3dB为对频响平直程度的要求，即频响曲线凸起不超过＋3dB。监听音箱主要用于录音控制室内作为返听箱为录音师提供录音棚（或录音现场）的实时声音。为了保证录音师得到完全真实的现场声音，监听音箱必须具有很高的保真度，极品监听音箱的频响限制条件为＋0/-3dB，所谓＋OdB即频响曲线无凸起、完全平直。
本箱的设计目标为频响曲线全平直的二分频书架式监听箱，要求频带宽、低频下潜深、输出声压高。由于监听音箱多采用书架式，体积不可过大，容积以不超过20L为宜。尽管封闭式音箱更容易得到平直的频响，但为了达到更好的低频响应，本箱采用倒相式音箱。
一对二分频音箱需要一对高音扬声器和一对中低音扬声器；设计制作优质音箱的首要工作是选择适用的中低音扬声器。在电动式扬声器的对于高保真音箱，首先其机电总品质因数Qts, Qts应在0. 2~ 0. 4之间且稍低一些更有利，Qts过高者因阻尼差而不可用；其次则需考察扬声器的频容系数。扬声器的频容系数ξ。 =f。Veq，对于给定扬声器ξ。是常数，且ξ。=f。Veq = 35800a。 /m。，式中f。 , Veq, a。和m。分别为扬声器的谐振频率（Hz)、等效容积（m3),
等效振动半径（m）和等效振动质量（kg)，这一参数与音箱的性能有直接联系。如果定义音箱的频容系数ξв= f23 Vв，式中f3和Vв分别为音箱的频率下限( Hz)和箱体容积（m3)，则对于频响曲线全平直的倒相箱，其频容系数ξв。与中低音扬声器的频容系数ξ。大致相当，即ξв/ξ。为1左右。8英寸扬声器的ξ。大多为70~90，而少见60以下者，20L的箱体净容积不会超过18L，则其低频下限f3约为 60Hz左右，难以满足低频下潜深的要求。考虑到5英寸扬声器难以提供足够的低频声压，而8英寸扬声器又往往需要较大型的箱体，根据以上要求，首先确定中低音扬声器口径取为6. 5英寸。6. 5英寸扬声器ξ。可低达30左右，即使箱体容积不足15L, f。也可低至50Hz以下，且6. 5英寸扬声器亦可输出较高的低频声压，故此选择是明智之举。高品质的扬声器中以6.5英寸者最多，选择余地很大，经多方考察，决定选用价格适中的玄度M652型中低音扬声器。该扬声器为合成云母强化聚丙烯振膜，锥形振膜本身固有的刚度确保以活塞形式振动；大半径的橡皮折环和深度波纹的定心支片以及特制的盆架支持了长冲程设计；其磁钢为Φ120X20(mm）的大型锶铁氧体，中心具有散热通孔的T铁和铝镁合金骨架、无氧铜耐高温线绕制的φ35mm音圈保证了它的耐受功率。该扬声器的厂标参数为：灵敏度89dB、额定功率120W、谐振频率f。为28 Hz、总机电品质因数Qts为0.28、等效容积Veq为32L，据此参数，其频容系数ξ。= f2。Veq竟低至25，可以说性能十分优异。但厂标参数还提供了等效质量16g、等效振动半径67mm，据此算得ξ。35800a4。/m。= 45，两者差距高达80%，看来至少有一个是错的。对一组该型扬声器进行了充分老化，经实测，其参数为：f。=36.3Hz,Qts=O.311,Veq=24.2L、则频容系数ξ。= 31.9，实际测量其等效振动半径a。=63.5mm，由此计算得等效振动质量m。为18.9go M652的实测参数表明它确实是一款性能优异的扬声器。玄度扬声器各型号中有一些性能非常出色，但厂家产品的一个共同问题是厂标参数自相矛盾，且与实测值相去甚远。
采用自行研制的计算机辅助设计软件进行设计，设计目标为最佳低频响应。倒相箱的特点是具有箱体容积和倒相管谐振频率两个可调整参数，只要这两个参数配合适当，便可得到很多组不同的平直频响设计，而这些不同的设计当中，有一组是最佳设计。一般的规律是这样：箱体容积大一些，低频下潜能够更深一些；箱体容积稍小些，通过调整倒相管谐振频率，也可以得到完全平直的频响，但是低频下限则会高一些；当箱体容积过小时，频响曲线会有凸起，有人采取在箱内多填充吸音材料的办法将频响曲线拉平，这种做法降低了倒相管的工作效率，属不得已而为之的方法，一般不可取；当箱体容积过大时，尽管低频下限会向低端延伸，但频响曲线会在逼近OdB的过程中产生凹陷（俗称“塌肩膀”），使得这部分低音遭受损失，故而也是不可取的。所谓最佳设计，指的是在频响曲线不凹陷条件下得到最低频率下限f3 的平直频响设计。根据这一原则，设计的箱体净容积取13L，倒相管谐振频率fB 为45.6Hz,低频段频响曲线全平直，低频下限f3 为48.6Hz，-6dB频率f6为42Hz，频响曲线见图1。
高音扬声器选配玄度丝膜液磁球顶高音扬声器S—l3。
分频器采用二阶分频器，12dB/oct，-4.2dB左右降落点交叉。中低音与高音均采用阻抗补偿电路，因高音扬声器灵敏度偏高，高通回路采取衰减措施。分频点取3400Hz，低通电感L1为0. 605mH,滤波电容C1为4.7μ；高通电容C2为3. 6 ,滤波电感L2为0.466mH，并联衰减电阻305Ω/7W、串联衰减电阻l.6Ω/7W。中低音阻抗补偿电容11μF，电阻7.5Ω；高音阻抗补偿电容4.7μF、电阻7.5Ω。电感线圈骨架内径24mm、高15mm,Ll采用l.2mm无氧铜线空心绕制135匝、直流电阻0.3Ω, L2采用0.8mm漆包线空心绕制133匝、直流电阻约0.5Ω分频电容C2采用优质分频器专用CBB无感电容、分频电容C1和阻抗补偿电容采用优质CBB电容。分频器见图2。
箱体容积取15.6L。箱体形状经计算机辅助设计取消驻波尺寸（内WXDXH):169X231X399mm3。箱体内所有接缝处粘贴20X20mm2木条以保证箱体的密封度；为防止箱板在大动态时的高压作用下引起振动，在箱内高音扬声器与中低音扬声器之间位置加一开孔的加强板提高箱体的刚度。面板沿轴线上部为高音扬声器，下部为中低音扬声器，下部靠一角处为倒相管。倒相管采用内径45mm、外径50mm、长144mm的硬质PVC塑料管。箱体采用优质18mm中密度板制作，为加强面板并
改善高音与中低音扬声器发音位置不在同一平面引起的相位差，面板下半部粘贴一层12mm中密度板；箱内各壁板薄薄粘贴一层吸音材料，如10~20mm厚的棉毛毡，更有利于消除驻波影响。箱体见图3.
本箱音色中性，极少音染，全频带声音均衡，频响曲线平直，是一款高水平的监听箱。尽管是体积不大的书架箱，但低频下潜较深，低音坚实有力且肥瘦适度；6.5英寸的低音扬声器以其超长的冲程带来优异的动态，可以获得“爆棚”效果，播放低音较强的乐曲时，离箱2m处都能感到倒相管送出的风扑面而来，充分发挥了倒相箱的优势。
本箱的设计目标为频响曲线全平直的二分频书架式监听箱，要求频带宽、低频下潜深、输出声压高。由于监听音箱多采用书架式，体积不可过大，容积以不超过20L为宜。尽管封闭式音箱更容易得到平直的频响，但为了达到更好的低频响应，本箱采用倒相式音箱。
一对二分频音箱需要一对高音扬声器和一对中低音扬声器；设计制作优质音箱的首要工作是选择适用的中低音扬声器。在电动式扬声器的对于高保真音箱，首先其机电总品质因数Qts, Qts应在0. 2~ 0. 4之间且稍低一些更有利，Qts过高者因阻尼差而不可用；其次则需考察扬声器的频容系数。扬声器的频容系数ξ。 =f。Veq，对于给定扬声器ξ。是常数，且ξ。=f。Veq = 35800a。 /m。，式中f。 , Veq, a。和m。分别为扬声器的谐振频率（Hz)、等效容积（m3),
等效振动半径（m）和等效振动质量（kg)，这一参数与音箱的性能有直接联系。如果定义音箱的频容系数ξв= f23 Vв，式中f3和Vв分别为音箱的频率下限( Hz)和箱体容积（m3)，则对于频响曲线全平直的倒相箱，其频容系数ξв。与中低音扬声器的频容系数ξ。大致相当，即ξв/ξ。为1左右。8英寸扬声器的ξ。大多为70~90，而少见60以下者，20L的箱体净容积不会超过18L，则其低频下限f3约为 60Hz左右，难以满足低频下潜深的要求。考虑到5英寸扬声器难以提供足够的低频声压，而8英寸扬声器又往往需要较大型的箱体，根据以上要求，首先确定中低音扬声器口径取为6. 5英寸。6. 5英寸扬声器ξ。可低达30左右，即使箱体容积不足15L, f。也可低至50Hz以下，且6. 5英寸扬声器亦可输出较高的低频声压，故此选择是明智之举。高品质的扬声器中以6.5英寸者最多，选择余地很大，经多方考察，决定选用价格适中的玄度M652型中低音扬声器。该扬声器为合成云母强化聚丙烯振膜，锥形振膜本身固有的刚度确保以活塞形式振动；大半径的橡皮折环和深度波纹的定心支片以及特制的盆架支持了长冲程设计；其磁钢为Φ120X20(mm）的大型锶铁氧体，中心具有散热通孔的T铁和铝镁合金骨架、无氧铜耐高温线绕制的φ35mm音圈保证了它的耐受功率。该扬声器的厂标参数为：灵敏度89dB、额定功率120W、谐振频率f。为28 Hz、总机电品质因数Qts为0.28、等效容积Veq为32L，据此参数，其频容系数ξ。= f2。Veq竟低至25，可以说性能十分优异。但厂标参数还提供了等效质量16g、等效振动半径67mm，据此算得ξ。35800a4。/m。= 45，两者差距高达80%，看来至少有一个是错的。对一组该型扬声器进行了充分老化，经实测，其参数为：f。=36.3Hz,Qts=O.311,Veq=24.2L、则频容系数ξ。= 31.9，实际测量其等效振动半径a。=63.5mm，由此计算得等效振动质量m。为18.9go M652的实测参数表明它确实是一款性能优异的扬声器。玄度扬声器各型号中有一些性能非常出色，但厂家产品的一个共同问题是厂标参数自相矛盾，且与实测值相去甚远。
采用自行研制的计算机辅助设计软件进行设计，设计目标为最佳低频响应。倒相箱的特点是具有箱体容积和倒相管谐振频率两个可调整参数，只要这两个参数配合适当，便可得到很多组不同的平直频响设计，而这些不同的设计当中，有一组是最佳设计。一般的规律是这样：箱体容积大一些，低频下潜能够更深一些；箱体容积稍小些，通过调整倒相管谐振频率，也可以得到完全平直的频响，但是低频下限则会高一些；当箱体容积过小时，频响曲线会有凸起，有人采取在箱内多填充吸音材料的办法将频响曲线拉平，这种做法降低了倒相管的工作效率，属不得已而为之的方法，一般不可取；当箱体容积过大时，尽管低频下限会向低端延伸，但频响曲线会在逼近OdB的过程中产生凹陷（俗称“塌肩膀”），使得这部分低音遭受损失，故而也是不可取的。所谓最佳设计，指的是在频响曲线不凹陷条件下得到最低频率下限f3 的平直频响设计。根据这一原则，设计的箱体净容积取13L，倒相管谐振频率fB 为45.6Hz,低频段频响曲线全平直，低频下限f3 为48.6Hz，-6dB频率f6为42Hz，频响曲线见图1。
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高音扬声器选配玄度丝膜液磁球顶高音扬声器S—l3。
分频器采用二阶分频器，12dB/oct，-4.2dB左右降落点交叉。中低音与高音均采用阻抗补偿电路，因高音扬声器灵敏度偏高，高通回路采取衰减措施。分频点取3400Hz，低通电感L1为0. 605mH,滤波电容C1为4.7μ；高通电容C2为3. 6 ,滤波电感L2为0.466mH，并联衰减电阻305Ω/7W、串联衰减电阻l.6Ω/7W。中低音阻抗补偿电容11μF，电阻7.5Ω；高音阻抗补偿电容4.7μF、电阻7.5Ω。电感线圈骨架内径24mm、高15mm,Ll采用l.2mm无氧铜线空心绕制135匝、直流电阻0.3Ω, L2采用0.8mm漆包线空心绕制133匝、直流电阻约0.5Ω分频电容C2采用优质分频器专用CBB无感电容、分频电容C1和阻抗补偿电容采用优质CBB电容。分频器见图2。
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箱体容积取15.6L。箱体形状经计算机辅助设计取消驻波尺寸（内WXDXH):169X231X399mm3。箱体内所有接缝处粘贴20X20mm2木条以保证箱体的密封度；为防止箱板在大动态时的高压作用下引起振动，在箱内高音扬声器与中低音扬声器之间位置加一开孔的加强板提高箱体的刚度。面板沿轴线上部为高音扬声器，下部为中低音扬声器，下部靠一角处为倒相管。倒相管采用内径45mm、外径50mm、长144mm的硬质PVC塑料管。箱体采用优质18mm中密度板制作，为加强面板并
改善高音与中低音扬声器发音位置不在同一平面引起的相位差，面板下半部粘贴一层12mm中密度板；箱内各壁板薄薄粘贴一层吸音材料，如10~20mm厚的棉毛毡，更有利于消除驻波影响。箱体见图3.
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本箱音色中性，极少音染，全频带声音均衡，频响曲线平直，是一款高水平的监听箱。尽管是体积不大的书架箱，但低频下潜较深，低音坚实有力且肥瘦适度；6.5英寸的低音扬声器以其超长的冲程带来优异的动态，可以获得“爆棚”效果，播放低音较强的乐曲时，离箱2m处都能感到倒相管送出的风扑面而来，充分发挥了倒相箱的优势。
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