在选择了全频扬声器并定义了目标SPL和低频滚降之后,现在可以考虑对低音扬声器的要求。一个要求是低音扬声器的效率必须大于90dB/W/m的设计目标。请认真考虑一下这一效率要求。如果低音扬声器安装在无限障板中,则90dB/W/m的效率将是足够的。但是,随着障板尺寸的减小,低频截止频率会下降,导致低音扬声器效率必须显著高于90dB目标函数的要求。对于无源分频OB系统,障板越小,低音扬声器必须越高效才能满足SPL目标功能。这种提高低音扬声器效率的要求可以由多个并联的低音扬声器或使用单个较大直径的专业音频低音扬声器来解决。我为低音扬声器选择了第二个选项,更大直径的专业音频低音扬声器将具有所需的效率和更低的成本,最终我相信它将带来更简单的障板设计。
在这项研究中,我重点研究了三款Eminence专业音频低音扬声器,它们突破了DIYer OB扬声器系统中通常使用的一系列Qts值。这三款都比指定的90dB/W/m目标函数效率高得多。表2中总结了三个低音扬声器的制造商Thiele/Small参数。这三种型号的Eminence低音扬声器的基本区别在于磁铁,随着磁铁尺寸和强度的增加,Qts会减少,而价格会上涨。这是一个非常简单的描述,但我认为这是对三个扬声器之间重要权衡的合理评估。
表2:Eminence 15" 低音扬声器
三款Eminence低音扬声器都与Fostex FE103E全频扬声器和无源分频网络相结合进行了模拟。在多次迭代每个设计后,Fostex FE103E和Eminence Alpha 15A的配对提供了与SPL目标函数和最小障板尺寸最接近的匹配。通过详细检查此设计的性能,可以了解其工作原理。然后,将其他两个低音扬声器中的每一个替换到设计中,可以讨论提供类似低频性能所需的潜在权衡。
图2显示了Fostex FE103E全频扬声器与Eminence Alpha 15A低音扬声器的最终障板布局。障板宽20",高38"。低音扬声器位于障板底部边缘上方10"的中心位置。全频扬声器位于障板底部边缘上方32"处,偏离中心2"处。这种OB设计需要以镜像左右对称的形式构建。
图3是全频扬声器轴向上1m处计算的系统SPL响应。红色曲线是计算的响应,黑色曲线是SPL目标函数。图3中的响应假设了理想的二阶分频,稍后将显示与扬声器电阻相互作用的真实组件的分频。图3的另一个有趣特征是Fostex FE103E扬声器的92 dB/W/m效率。对于这项研究,假设SPL响应的这一部分将比制造商的数据表低2 dB。考虑到这两个观察结果,很明显,设计紧密遵循SPL目标函数。
图2:38"x 20"开放式障板轴向上的低音扬声器和全频扬声器位置,坐标轴单位为米。
全频扬声器和低音扬声器:具有障板边缘轮廓的简单源模式
图3:初步计算的系统SPL响应