BassBox开口箱设计之箱体属性设置

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摘要

BassBox开口箱设计实例部分的箱体属性设置教程,包含箱内阻尼设置,响应选择,风管设置,尺寸设置,加强筋设置等内容。

对于这个设计,箱体的大小没有上限(理想化)。我们将完全专注于性能和制作出最佳的箱体。我们的主要目标是实现平坦、强劲下潜至20Hz的响应。这无疑需要一个大箱体和一个或多个大风管。让我们开始:

•点击主窗口设计面板中的“Box”按钮,打开Box Properties窗口,或者使用键盘快捷键Ctrl+B。

•选择阻尼选项卡,选择“None”表示吸声量。“使用经典箱体计算”选项将需要关闭。我们不往箱体里添加填充物的原因是,在低于100Hz的频率下,要产生很大的冲击作用,这可能会降低倒相管的输出。请记住,我们的低音炮将被用来产生频率上限仅到90Hz。

注:通常在设计箱体前最好先设置阻尼,因为阻尼设置会影响箱体的计算。

•选择Box Design选项卡,将Box type设置为"Vented Box"(开口箱)。我们让BassBox Pro推荐一个箱体,看看产生的响应离产生20Hz的F3有多近。点击“建议”按钮。

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

将打开如下所示的设计优先级窗口。注:设计优先级窗口只适用于密闭箱和标准开口箱设计

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

选择"High Fidelity" (高保真度)选项,因为我们想要一个平坦的响应。点击“接受”按钮后,你会看到类似的结果如下图所示:

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

注意上面BassBox Pro推荐的净内部箱体容积(Vb)为6.013立方英尺(170.3升),箱体谐振(Fb)为17.1Hz。这就产生了21.29 Hz的F3,非常接近我们的目标。

点击“接受”按钮关闭箱体属性窗口。

•接下来,让我们来看看音箱的响应。我们将使用组合图形窗口,从图形菜单中选择“显示模式>单窗口”命令。然后从图形菜单中选择“Show Graph > Amplitude——Normalized”命令(或按Ctrl+F1)打开图形窗口。最后,点击主窗口设计面板的“Plot”按钮(Ctrl+1),归一化振幅响应如下图所示:

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

我们在图形弹出菜单(Ctrl+U)中使用“cursor > Show”命令启用光标,并验证F3的频率略高于21Hz。注:用鼠标右键点击图形,即可调用图形弹出菜单。

注意,响应的“拐点处”(低音响应开始下降的区域)是非常圆滑的。正常情况下,如果反应是“最大平坦”,拐点处的形状应该比这个更陡峭一些。考虑到这一点,让我们看看我们是否可以进一步优化,自己手动调整箱体的容积和调谐频率。

•重新打开Box Properties窗口(Ctrl+B),回到Box Design选项卡。将“箱体属性”窗口放置在Windows桌面上,这样您就可以在主窗口中同时看到它和该设计的曲线预览图。

接下来,我们通过对box volume (Vb)和box resonance (Fb)进行小的改变实验,观察它们对F3和mini preview graph的影响。我们发现,通过使Vb = 6.5立方英尺(184.1升)和Fb = 20Hz,我们可以实现这两个目标。在Vb和Fb中输入这些值,F3移动到20.07 Hz,响应的拐点处会根据需要变陡。

点击“接受”按钮,再次关闭箱体属性窗口,返回曲线图。

•改变曲线颜色,这是通过单击设计面板上的绘图颜色指示器来完成的。它将依此更新到下一个颜色,如下所示。

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

最后,点击“Plot”按钮(Ctrl+1),曲线应该如下图所示:

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

橙色的曲线是一个非常令人满意的响应,并表明SledgeBeast 6000产生了我们想要的响应。我们将在后面探讨其性能的其他方面。接下来我们必须计算风管的尺寸。

•重新打开“箱体属性”窗口(Ctrl+B)并选择“风管”选项卡。我们计划用PVC管来制作风管,所以风管截面形状选择“圆形”,风管口端类型选择"One Flush End" (一端平整)。接下来让我们让BassBox Pro推荐一个风管。这是通过点击"Suggest Minimum Vent Area for Xmax" (为Xmax建议最小开口面积)按钮,如下图所示:

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

BassBox Pro估算,风管口内径6.456英寸(164mm)是保持排气速度低、避免排气湍流噪声的最小尺寸。这是一个“最坏情况”的计算,是假设低音扬声器被驱动到其偏移量(Xmax)的最大限度。由于风管口直径较大,且所需的箱体谐振频率较低(20Hz),因此风管必须相当长。事实上,风管长度(Lv)必须是30.25英寸(768.3mm)。程序意识到这个长度可能太长,无法放入箱体中,因此它通过将Lv值的颜色设置为红色来警告我们。注:虽然我们还没有进入箱体的尺寸设置,但程序暂时使用最长方体进行估算。

风管口的总横截面积和低音扬声器的振膜所扫过的空气体积决定了风管口内空气的速度。这给了我们两种方法来降低风管内的空气速度:

1.增加总风管截面积。这可以通过增加风管的数量或增加风管口的直径来实现。

2.降低音箱的放大器功率。这将减少低音扬声器的偏移,并降低其振膜扫过的空气量。

风管的长度由所需的箱体谐振(Fb)、箱体内部容积(Vb)和总风管截面面积的组合控制。这给了我们三种方法来缩短风管长度(Lv):

  1. 减少总风管截面面积。这可以通过减小风管口的直径(Dv)来实现,如果有多个风管,则可以减少风管的数量。
  2. 增加箱体内体积(Vb)。
  3. 将期望的箱体谐振(Fb)提高到更高的频率。

我们真的需要一个直径达6.456英寸的风管口吗?风管选项卡的主题包括一个“为正常音乐播放推荐风管截面大小”表格,其中说,作为一个典型的15英寸低音扬声器6英寸(152mm)风管直径可能已经足够了,我们甚至可以用更小的。

直径6.456英寸的风管口面积为32.74平方英寸(211.2平方厘米)。我们想尝试使用两个4英寸(101.6mm)风管,因为4英寸PVC管是现成的。一个直径4英寸的风管口面积为12.57平方英寸,因此两个风管口的总面积为25.14平方英寸(162.1平方厘米)。让我们试试这个,看看它将起到什么作用。输入“2”作为“风管的数量”。然后输入4英寸作为风管口直径(Dv),如下图所示:

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

BassBox Pro仍然计算出一个较长的风管,但这次它的可用长度为23.42英寸(594.9mm)。但是,它已经足够可以放入箱体中了,Lv值的颜色现在是黑色而不是红色。

我们将忽略风管损耗(QLv),因为程序将在内部估算它们。注意:这个长度可能看起来仍然很长,它可能会导致更高的风管损耗,因为空气通过这么长的两个风管会产生较高的摩擦粘度。然而,这是将箱体调到如此低的谐振频率不可避免的副作用。

后面当我们检查风管风速图时,我们将再次验证风管。

•选择Box Design选项卡,让我们来处理Box的尺寸。新腔体的默认箱体是最佳方形棱柱。它要求尺寸符合一定的比例,以尽量减少在箱体里的“驻波”问题。我们不需要担心驻波,因为我们的低音炮的工作频率上限只有90Hz,波长为151英寸(3835mm),这比我们将使用的最大箱体尺寸长很多倍。

我们想要设置箱体的尺寸,切换到方形棱柱形状,将箱体形状设置为“prism, square”,如下图所示:

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

我们将使用“内部”尺寸,因为它将帮助我们密切关注内部深度,看看它是如何接近风管长度。如果需要,现在将外形尺寸设置为“Internal”。因为我们的箱体很大,我们想用一种坚硬的材料来制作它。中密度纤维板(MDF)是一种常用的箱体制作材料。我们将使用1英寸的中密度纤维板,因此输入1英寸(25.4mm)作为前壁厚度和侧壁厚度。我们不想让箱体的正面看起来太大,所以让我们试着输入高度(a)为24英寸(609.6mm)和宽度(B)为18英寸(457.2mm)。由于内容积(Vb)被锁定,BassBox Pro将计算最终尺寸。它计算深度(C)为27.72英寸(704.1mm)。三维箱体图应该与上面的示意图类似。

请注意,“A”和“B”标签的背景用高亮突出显示,表示这些尺寸已输入,因此受到保护(锁定),只能由我们更改。相反,只要程序发现箱体的体积发生了变化,就可以更改尺寸“C”。注:可以通过单击它们的标签来更改哪些尺寸锁定,哪些尺寸解锁。

•接下来我们进入单元安装方法和风管厚度设置界面。这将使BassBox Pro可以计算出单元和风管在箱体内占的体积。选择internal选项卡。

BassBox开口箱设计之箱体属性设置

我们在箱体中平齐安装单元,所以设置单元安装为"Flush",如上所示,在“单元占用箱体容积”部分(在内部选项卡的左上角)。BassBox Pro估算,单元将在箱体内占0.0618立方英尺(1.8升)的容积。

我们计划用于风管的PVC管壁厚为1/8英寸(3.2mm),因此在内部选项卡右上角的“端口占箱体体积”部分输入0.125英寸作为尺寸“B”。这是“B”的默认值。还请注意尺寸“A”,即风管突出到箱体中的深度,已经通过从风管长度(Lv)中减去箱体前壁厚度计算出来了。BassBox Pro计算出,我们的两个风管将在箱体内总共占0.368立方英尺(10.4升)。

我们计划用条木加固箱壁,可以在内部选项卡的下面部分输入条木的尺寸和数量,这样被条木取代的体积也将从净内部箱体容积(Vb)中减去。然而,这通常是不必要的,除非条木将占据箱体内部的很大一部分(单元和风管也是如此——不过,程序会自动计算它们) ,我们选择忽略条木占用的体积。

目前,我们已经完成了Box Properties窗口。点击它的"Accept"按钮来关闭它。

  • 本文由 发表于 2019年11月2日
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