第1步:



首先,因為涉及魔法。 (大多數(shù))揚聲器驅(qū)動器的基本思想非常優(yōu)雅和簡單:當音樂源(交流電)連接到線圈時,永磁場中的輕質(zhì)線圈開始振蕩。當安裝在一個機箱中時,會同時發(fā)生一百萬種不同的事情。
那就是我們說魔術(shù)的時候。雖然揚聲器系統(tǒng)經(jīng)過精心設(shè)計,但現(xiàn)有的科學和數(shù)學模型無法完全捕捉(或預測)您的聆聽體驗。所以最后,你需要你的耳朵,你的直覺和一些勇氣才能使你的揚聲器真的很棒。你必須添加個人內(nèi)容,這是你自己的東西。如果不出意外,這會讓你愛上自己的揚聲器:)
其次,因為建立自己的揚聲器確實值得付出努力。我花了250歐元購買兩個揚聲器的組件,如果我不得不購買現(xiàn)成的產(chǎn)品,那么一對揚聲器可以與750歐元+揚聲器相媲美。
第三,它并不難。您可以根據(jù)需要輕松或堅硬地制作揚聲器。一個簡單的驅(qū)動器和一個小柜子,結(jié)合幾個小時的試錯,可以給出一個相當不錯的結(jié)果。在那之后你可以(也可能會,因為它非常有趣)決定你是否想要繼續(xù)。
最后,只因為你可以。你是制造者或者想成為一個,所以來吧。
對我來說,制作揚聲器涉及到我喜歡制作和修補的所有內(nèi)容。木工,電子和建模軟件,測試和改進,以及非常值得您投入的辛勤工作的結(jié)果。
第2步:保持成本可接受(不是發(fā)燒友的方式) - 提示與技巧










在搜索有關(guān)揚聲器構(gòu)建的信息時,您不可避免地會遇到“音響狂”。對于發(fā)燒友而言,音頻設(shè)備的制作,購買和收聽都接近于宗教體驗。音韻主義是尋求終極聆聽體驗,即音樂涅ana。
為了達到這個音頻必殺技,發(fā)燒友容易受到兩種主要誘惑:
- 對使用的超大興趣稀有材料和高精度規(guī)格的零件。這樣可以產(chǎn)生一種很好的聲音,并且在非常極端的金錢上花費在揚聲器的每個部分上。
- 熱衷于掌控音頻的每個小方面,例如:關(guān)于一切音頻的意見,測量,結(jié)論,混淆,事實和寓言。這引發(fā)了關(guān)于使用銀作為焊接介質(zhì),電容器分層,電容器緩沖,電纜表面等等的無休止討論。
這些討論是在經(jīng)常是音頻專家的人之間進行的。設(shè)備。作為演講者建設(shè)的新手和具有工程背景的新手,我花了很多時間搞清楚哪些討論是關(guān)于重大改進的,哪些只是關(guān)注細節(jié)。以下是一些調(diào)查結(jié)果摘要:
- 在線音頻計算器并不完美。明智地使用它們。使用計算器的結(jié)果作為起點,然后開始偏離計算值并聽取揚聲器。
- 機柜的尺寸和形狀是移植揚聲器聲音的一個重要因素。
- 嘗試端口的長度非常,非常有用。
- PVC管(用于排水管)作為揚聲器的端口工作正常。
- 試驗機柜中的填充/阻尼材料的數(shù)量。
- 枕頭填充(Ikea?。┓浅_m合作為阻尼材料。
- 免費的羊毛地毯樣品非常適合在柜子內(nèi)部隔音。
- 18毫米芯片木材(15歐元 - 用于三個機柜的足夠大的板材)非常適合用于制造原型機柜。
- 1.5 mm2的揚聲器線足以用于揚聲器的內(nèi)部接線。/p》
- 現(xiàn)成的分頻濾波器工作正常且易于調(diào)整。
- 低音揚聲器,中音驅(qū)動器,高音揚聲器和分頻器之間的成本比例可以是2:2:2 :3。
我選擇15美元的低音和中音驅(qū)動器。高音揚聲器是25美元。所以我愿意為我的交叉支付大約38美元。
簡而言之,我試圖讓我的揚聲器設(shè)計盡可能簡單和干凈。我沒有花錢購買零件,而是將時間(和木柴)花在六個不同的櫥柜上。我真的相信這是一個明智的選擇。 (更多關(guān)于“我的簡單和干凈的設(shè)計理念”在第8步,櫥柜設(shè)計。我以特殊的方式使用奧卡姆的剃刀:s)
第3步:預建選擇 - 列表材料




前提
我最初的想法是制作一個由四個小型全頻驅(qū)動器組成的迷你陣列。事后來看,這是一個奇怪的選擇。但我購買了8個Visaton Full Range FR10驅(qū)動器,每個揚聲器有4個驅(qū)動器。我希望使用簡單(經(jīng)濟實惠)的驅(qū)動程序在陣列中構(gòu)建揚聲器,并且過濾最少。我找到了兩個理由:
- 通過簡化設(shè)計,我希望盡量減少音樂源的損失和失真。完美的組件不存在。揚聲器中的每個組件都會導致信號丟失和失真。減少部件數(shù)量也可以減少失真。
- 通過在許多小型驅(qū)動程序上分配音頻信號而不是幾個較大的驅(qū)動程序,每個驅(qū)動程序的負載較小。當功率增加時,驅(qū)動器的失真變得更大。因此,將負載分成盡可能多的驅(qū)動器會降低每個驅(qū)動器的負載,因此音頻信號的失真會降低。
我通過選擇“通風盒”,即低音來限制我對機柜的選擇反射揚聲器。原因很簡單。低音反射揚聲器是最常見的類型,并且非常全面地記錄和設(shè)計。除此之外,通風箱,特別是帶有雙向驅(qū)動裝置的通風箱,是一種寬容的設(shè)計。通過構(gòu)建或計算錯誤的小缺陷對音質(zhì)的影響有限。
在制作和收聽3個不同的音箱后,我意識到一組不同的驅(qū)動器可能會給我?guī)砀玫男Ч5撬緳C是揚聲器中最昂貴的部分,所以我決定堅持使用我所擁有的。不過,我確實添加了一對高音揚聲器(Visaton DT94)。由于額外的高音揚聲器,我還需要雙向交叉。
每個揚聲器的材料
對于我使用過的驅(qū)動程序和交叉濾波器:
4x Visaton全頻音箱10 cm(4‘’)8 Ohm FR10/8
。
1x Visaton DT94高音揚聲器
1x交叉濾波器3000Hz Visaton HW2/70NG(8歐姆)
要調(diào)整交叉濾波器,需要一些額外的部件:
Visaton空心線圈。我最終使用了一個1.3歐姆的1.3歐姆線圈。 (3,3 mH是一個大線圈。它作為“低音揚聲器”的低通濾波器。稍后會詳細介紹。)
各種容量的電容器,MKT型。合適的值范圍為2.2至20uF。
一組各種10W電阻(例如2.2歐姆,5.6歐姆,12歐姆,22歐姆)
對于我使用的機柜:
- 1片18mm OSB芯片木,1,22 x 2,44米。
- 蓬松填充。枕頭填充工作正常,比音頻級PolyFill便宜得多。
- 櫥柜內(nèi)板的襯里。我在當?shù)匾患疑痰昝赓M買了一些羊毛地毯樣品。相反,聲學泡沫也是有用的(可在五金店購買)。我嘗試了兩種,最后選擇了羊毛地毯。
- 木膠和螺絲(4 x 45 mm)
第4步:調(diào)查 - 資源



揚聲器設(shè)計的信息量不亞于壓倒性的。它只是有點太多了。
這是我在某個時刻使用的資源列表。
這是其他人所做的。 DIY揚聲器(和套件)
Paul Carmody的DIY音頻項目
Troels Gravesen DIY高品質(zhì)揚聲器套件(以及大量資源)
Lautsprechershop.de。這個網(wǎng)站是英文的。大量的工具包和靈感。很多理論,但不是很容易理解。
揚聲器套件的免費計劃。
夢幻般的定制揚聲器。只是為了流口水。..。..
DIY音頻論壇。大型論壇,成千上萬的Q& A和DIY項目。
Noahw在揚聲器制造方面的經(jīng)典Instructable。
一般的揚聲器設(shè)計
關(guān)于司機“Thiele-Small參數(shù)”的文章。如果您想了解揚聲器計算器正在做什么,這是必讀的。
DIY音頻(和視頻)。廣泛的揚聲器設(shè)計網(wǎng)站,帶計算器。
Linkwitz Lab。關(guān)于揚聲器設(shè)計的完整且技術(shù)性和可讀性的文章。
關(guān)于Troels Gravesen端口調(diào)整的非常好的文章。關(guān)于通風盒計算器的局限性。
塞滿。關(guān)于機柜襯里和填充的文章。
聽揚聲器。描述您所聽到的內(nèi)容可以更輕松地比較不同的揚聲器。
Boxsim建模軟件。偉大的小應用程序來模擬揚聲器。配置機柜,分頻器和濾波器,并創(chuàng)建頻率響應圖。僅限Windows。
Boxsim教程。
關(guān)于多個驅(qū)動程序的配置
MTM配置(中檔 - 高音 - 中頻驅(qū)動程序)
關(guān)于D‘Appolito配置的文章(帶調(diào)整分頻的MTM)
在線計算器(明智地使用它們)
在一個地方需要的所有計算器。荷蘭網(wǎng)站(英文)。
另外一套DIY Audio& amp;視頻。
結(jié)果
制造商(實惠的種類)
Visaton網(wǎng)站。大量組件,大量工具包,大量信息。
Dayton音頻。大量的組件,大量的工具包,大量的信息。..
最后,鏈接到一篇關(guān)于揚聲器柜下尖釘使用的原因和不應該的文章。它可以很好地洞察音樂發(fā)燒的世界,以及將感覺與廢話分開的難度。
第5步:掌握尺寸 - 使用在線計算器





一旦我知道我將使用哪些驅(qū)動程序(Visaton FR10) ),是時候抓住內(nèi)閣了。從哪兒開始?多大到足夠大?音箱如何聽起來太小或太大?
這是盒裝大小計算器發(fā)揮作用的地方。盒子大小取決于驅(qū)動器的某些特性。這些特征稱為“Thiele/Small參數(shù)”。
在大多數(shù)情況下,驅(qū)動程序的TS參數(shù)由規(guī)格表中的驅(qū)動程序制造商提供。當您沒有規(guī)格表但確實知道模型和制造商時,您可以通過谷歌搜索在數(shù)據(jù)庫中在線找到T/S參數(shù)。如果這也失敗了,你可以使用測量工具,例如這個“低音揚聲器測試儀”(這個相當昂貴,但我確信在AliExpress上有更便宜的替代品:))。
但是,請請記住,盒子大小的計算器不是神諭。似乎使用不同的公式來計算盒子大小,因此不同的計算器提供不同的答案。檢查兩個計算器的屏幕截圖,我用它來計算一個Visaton FR10 8歐姆驅(qū)動器的通風(低音反射)盒的大?。?/p>
mh-音頻計算器:10,98升
DIY Audio&視頻計算器:12,27升。
這是10%的差異:)。然后我猜到我的FR10驅(qū)動器的“最佳音量”(如果有的話)將介于10到13升之間。所以現(xiàn)在我可以開始構(gòu)建盒子了!
第6步:開始簡單:盒子,驅(qū)動器,管子,填充物,襯里


我的一個朋友制作了一個簡單的矩形框,圖片中有一個端口。體積:7.2升。
我將FR10驅(qū)動程序安裝到他的盒子中以試驗以下屬性:
端口長度。
切斷一系列長度的PVC管并將其裝入盒子中。很容易聽到不同管之間的差異。通過關(guān)閉端口,您可以真正聽到(并欣賞)端口正在為低頻做什么。在這個機柜中,7cm端口(直徑3.3厘米)效果最佳。這里(維基百科)清楚地描述了移植揚聲器的工作。
填充。
我嘗試了不同數(shù)量的填充物(枕頭絨毛)。聲音的質(zhì)量令人驚訝地取決于填充物的密度。
太少或沒有填充:揚聲器聽起來很刺耳和嘈雜。
填充太多:揚聲器聽起來很悶。低谷在那里,但中間調(diào)似乎消失了。
(使用填充是一個聰明的技巧,使柜子看起來更大的機柜內(nèi)的聲波。當聲音穿過光纖時,聲速降低。這樣,波長較大的較低頻率仍然適合機柜。)
襯里。
襯里用于防止回聲在柜子里前后蹦蹦跳跳。但是,并不總是必要的。在其中一個柜子的內(nèi)側(cè)安裝地毯或泡沫,并將其與沒有襯里的柜子進行比較。我在其中一個柜子的墻壁上鋪上了隔音泡沫。有襯里的墻壁,揚聲器聽起來有點“更容易”,噪音更小。在另一個柜子里我用地毯作襯里。我相信這比聲學泡沫效果更好,但差別很小。
并非所有墻壁都需要襯有泡沫或地毯。在最終的設(shè)計中,我只排列了后面板,頂部和底部面板。
第7步:向其他演講者學習 - 傾聽,比較,分開









將您的發(fā)言者與其他發(fā)言者進行比較是您可以做的最有價值(但卻令人面對)和信息豐富的事情之一。
比較他們之間的發(fā)言人
我開始制作兩個略有不同的揚聲器箱的項目。我通過同時和逐個收聽它們來比較它們(使用計算機上的平衡滑塊從一個揚聲器切換到另一個揚聲器)。令我驚訝的是兩個揚聲器的音量和幾何形狀之間的區(qū)別是多么清晰。
之后,每當我建造一個新的音箱或交叉音箱時,我用新音箱替換了較小的音響版本。 。因此,每一次,我都會將新內(nèi)容與我迄今為止所做的最佳內(nèi)容進行比較。
有趣的是,幾乎每一次,新版本都是對最佳版本的改進。它給了我所需要的信心,我正在學習,并且設(shè)計還有改進的空間。
比較你自己的揚聲器和不同的揚聲器
這很有趣!將揚聲器放在另一對旁邊。為了感覺很好,我在二手商店購買了簡單的低音反射揚聲器,價格為幾歐元。這確實讓我感覺很好:)。與其他發(fā)言者進行比較時,您可以真正區(qū)分自己的揚聲器是否擅長,還有什么可以做得更好。
我也去找朋友將他們的(diy)揚聲器與我的揚聲器進行比較。其中一個制造的單驅(qū)動器四分之一波型揚聲器完全與我的不同,但隨后您將了解揚聲器設(shè)計的差異以及隨之而來的聲音質(zhì)量。
通過傾聽其他演講者我學到了很多東西,這些演講者與我自己的設(shè)計相似且非常不同。每次將揚聲器與另一對揚聲器進行比較時,您將了解自己揚聲器的聲音和性能,并逐漸掌握定義揚聲器聲音的變量意外事件。
大多數(shù)常規(guī)揚聲器聽起來很嘈雜(在有限的頻率范圍內(nèi)響亮的低音),聲音很高。更好的揚聲器具有更平衡的聲音,低音,中音和高音清晰可聽和可辨別。
反向工程揚聲器 - 將它們分開
尋找左 - 在二手商店中使用揚聲器或購買簡單的揚聲器。聽取他們的意見,然后。..。..將他們分開??纯打?qū)動器,機柜,填充類型和交叉。您可能會發(fā)現(xiàn)自己揚聲器的音箱和音箱的質(zhì)量比您剛剛拆開的音質(zhì)更好
學會傾聽
通過比較發(fā)言人,您將開始更密切地傾聽您實際聽到的內(nèi)容。最初,我對“普通價格”揚聲器和我的diy揚聲器之間的差異持懷疑態(tài)度。事實證明,差異很容易聽到,但有時難以描述(這是一篇關(guān)于如何描述揚聲器聲音的好文章)。
聽取許多不同發(fā)言者的不利方面是你可以對自己的揚聲器變得非常關(guān)鍵和苛刻。完美的聲音和完美的揚聲器不存在。您聽到的每個揚聲器都有自己的魅力和限制,沒有揚聲器可以匹配現(xiàn)場演出的聲音。
步驟8:音箱設(shè)計

























當你瀏覽圖片,你會找到我制作的所有不同的櫥柜。我在圖片中添加了評論來解釋我的所作所為。
我對櫥柜設(shè)計的了解
- 首先:保持簡單,就像你一樣能夠。最簡單的設(shè)計是最容易測量和判斷的,因為游戲中的變量較少。 Aka Occam的剃刀。
(我覺得有點尷尬,提到Occam和類似的“少即是多”原則,因為我在項目一開始就完全違反了這些規(guī)則。我選擇設(shè)計一個不低于 4的揚聲器驅(qū)動程序。當沒有用完時,我添加了一個額外的高音揚聲器而不是從等式中減去兩個驅(qū)動程序。這不是完全簡化,是嗎?但是,嘿,我通過犯錯來學習?。?/p>
- 將相對的面板不彼此平行放置。來自“傾斜”音箱的聲音非常清晰,不同的樂器和頻率可以更好地識別。傾斜的盒子聽起來比矩形的好。期間。
- 盡可能將驅(qū)動程序放在一起,特別是中檔驅(qū)動程序和高音揚聲器。 “低音揚聲器”位于中音驅(qū)動器的上方和下方,相距約42厘米。它們在700 Hz附近過濾,因此它們產(chǎn)生的最短波長約為47 cm。足以避免大多數(shù)干擾。
- 將高音揚聲器放在中間驅(qū)動程序之間,盡可能接近。這稱為“MTM”配置(Midrange-Tweeter-Midrange)。它使揚聲器聽起來更“輕”,不那么疲憊。
- 特殊版本的MTM稱為D’Appolito配置,它可以調(diào)整交叉。以下是有關(guān)MTM和D‘Appolito配置的可讀性討論。這是一篇關(guān)于D’Appolito本人為海洋(華麗而昂貴的司機制造商)的MTM揚聲器的全面文章。
- 從在線計算器提供的音量開始,嘗試不同音量的音箱。較小的音量/音箱在中頻范圍內(nèi)聽起來更好。較大的音量聽起來較低(低音較多),但會減弱中音。那些聽起來有點低沉。最后我的隔間約為10.4升,比我前面提到的Thieme/Small計算器預測的要小一些。
- 我制作了幾個帶有不同體積的隔間的櫥柜,希望結(jié)合最好的聲音方面從兩個隔間。我最終得到了一個分為兩個相同隔間的柜子。另一種方式是奧卡姆的剃刀。不同的隔間使駕駛員的行為略有不同,這使得揚聲器聽起來不舒服,而且要求太高。
- 試驗低音反射管的長度。計算器計算的長度是近似值,通常有點太長。我在擋板的背面安裝了一個44毫米的管接頭(見圖片),可以輕松地試驗不同長度的管子。
- 將高音揚聲器放入前面板(“擋板”)。這需要一些路由器的努力,但值得麻煩。高音揚聲器和中音驅(qū)動器將位于同一平面上,避免干擾,使揚聲器聽起來更精確,噪音更小。
步驟9:揚聲器建模 - BoxSim和頻率響應圖





在構(gòu)建和收聽三個不同的機柜后,我開始對揚聲器中發(fā)生的事情進行抓握(雖然很滑)以及為什么。
當我開始修補分頻器并添加一個與驅(qū)動器串聯(lián)的線圈和電容器時,我突然想到了我知道自己在做什么,但只是以定性的方式。例如,線圈用作低通濾波器,而帽用作高通濾波器。但是,在數(shù)字上,我無法預測組件將以哪些頻率工作。
計算網(wǎng)絡(luò)阻抗所需的數(shù)學有點棘手。 (這是一種溫和的方式!)這是Boxsim拯救的地方。僅限Windows,但仍然是設(shè)計揚聲器的殺手級免費應用程序。一個很好的教程就在這里。
使用Boxsim,我加強了對我設(shè)計的揚聲器的控制。學習使用程序并輸入機柜的特性有點痛苦,但非常值得付出努力。
一旦完成,你就可以開始修補交叉組件及其對后果的影響。頻率響應圖。它有多大幫助!然而,就像Thiele/Small計算器一樣,BoxSim給你的是近似值。這不是真的,它是一個數(shù)學模型。但它確實指向了一個方向。
步驟10:交叉和過濾器








精心設(shè)計的分頻器可以極大地提高揚聲器的質(zhì)量,所以這一步不容小覷。
另一方面,交叉會導致失真和阻尼。放大的音樂信號在到達驅(qū)動器之前穿過分頻器的組件,每個組件對信號添加一點干擾或移除一些信息。因此,你需要一種盡可能少的元件的交叉設(shè)計,每個元件都要有良好的質(zhì)量,以保持變形和阻尼盡可能小。
與所有元件一樣,發(fā)燒友可以花一大筆錢在交叉網(wǎng)絡(luò)上??梢栽谝唬?)個100 uF電容上花費700歐元。如果你認為這是非常昂貴的,那么看看這些交叉:D!
我結(jié)束的交叉由以下部分組成:
1x Visaton 2-方式交叉@ 3000赫茲,8歐姆司機:€25,00
1x 3,3 mH/1,2歐姆空心線圈:€15,00
1x 33uF Visaton雙極電容:€3,00
3x 10W電阻:每個€0.60
交叉的總成本為45歐元。五個司機的費用為75,00歐元。我認為45:75是一個合適的比例。
我使用Boxsim來配置交叉。對我來說,Boxsim的美妙之處在于交叉編輯器。立即處理電路中的變化并繪制在頻率響應圖中。當然,您必須能夠讀取頻率特性,以便解釋您在交叉原理圖中所做的更改。本文給出了一些解釋,就像這樣。
調(diào)整交叉很有趣。組件很小,易于更換或拆卸。在構(gòu)建和調(diào)整木制櫥柜的艱苦工作之后,這很好。
我測試了交叉和調(diào)整,就像我測試不同機柜一樣。我對其中一個分頻器進行了更改,然后將其與未改變的揚聲器進行了比較。再次,我聽了兩個不同的揚聲器,使用平衡滑塊分別收聽每個揚聲器。
我使用電線連接器連接部件和1.5 mm2揚聲器線,以便在需要時將分頻器連接到揚聲器和部件之間。
傾聽交叉設(shè)計的變化與聽力相似到不同的櫥柜。大多數(shù)情況下,當您播放音樂時,您會立即注意到差異。描述你聽到的差異可能會更難,因為它往往更微妙。但是,和所有事情一樣,你會在一段時間后變得更好。
第11步:結(jié)束

我已經(jīng)我一生都在聽音樂。我喜歡它。音樂可以讓我快樂,安慰我,專注我,強化我,讓我跳舞。
我制作的音箱是我所擁有的最好的音樂,聽音樂感覺比以往更好。我非常喜歡聽音樂,以至于忘記了時間,忘記了我想看的電視節(jié)目,只是繼續(xù)聽。
我花了一年半的時間來設(shè)計和制作現(xiàn)在在客廳里的揚聲器。我已經(jīng)學到了比我想象的更多的東西,并且從一開始就喜歡制作和修補。我現(xiàn)在感覺有點遺憾,因為這些揚聲器或多或少已完成。
如果你我們甚至一直在考慮建立自己的揚聲器,我希望這個Instructable可以幫助你開始這個項目。對我來說,這是有史以來最好的項目,也是非常有益的。
-
揚聲器
+關(guān)注
關(guān)注
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