Thiết kế Loa theo Thử và Lỗi: 11 Bước (có Hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

"Bây giờ tôi cần làm một cặp loa phóng thanh của riêng mình!" Tôi nghĩ, sau khi hoàn thành Serious Amplifier của mình. "Và nếu tôi có thể tạo ra một chiếc amp tốt, tôi chắc chắn có thể làm được điều này." Vì vậy, tôi đã nhảy vào thế giới thiết kế và chế tạo loa, mong đợi một con đường rõ ràng tốt đẹp đến một cặp loa chính xác phù hợp với mong muốn của tôi. Tôi biết một chút.

Sau đó là vô số giờ thiết kế, chế tạo, lắng nghe, lạc lối, thích thú, thất bại, học hỏi và bắt đầu lại từ đầu. Tôi đã khám phá ra cách mà những chiếc loa trở nên đơn giản một cách tuyệt vời, nhưng lại là những cỗ máy tinh tế và tinh tế với nhiều khả năng và rất nhiều ràng buộc.

Trong Tài liệu hướng dẫn này, tôi sẽ cố gắng tóm tắt quá trình tôi đã trải qua và những gì tôi học được về việc chế tạo loa phóng thanh nói chung, dựa trên những thành công và thất bại của chính tôi và những gì tôi học được từ những người khác.

Vui lòng bỏ phiếu có thể hướng dẫn này trong Cuộc thi âm thanh, nếu bạn cho rằng nó xứng đáng. Cảm ơn!

Kết quả là, một cặp loa khá phổ biến nhưng có âm thanh tốt đáng ngạc nhiên, được mô tả trong bài Có thể hướng dẫn này: Loa nghiêm túc với ngân sách.

Bước 1: Tại sao lại gặp khó khăn khi tự làm loa…?

Thứ nhất, bởi vì có ma thuật liên quan. Ý tưởng cơ bản của (hầu hết) các trình điều khiển loa rất đẹp và đơn giản: một cuộn dây nhẹ trong từ trường vĩnh cửu bắt đầu dao động khi một nguồn nhạc (dòng điện xoay chiều) được kết nối với cuộn dây. Khi được gắn trong một bao vây, hàng triệu điều khác nhau xảy ra cùng một lúc, và đó là lúc chúng ta nói về phép thuật. Mặc dù hệ thống loa được thiết kế kỹ lưỡng, các mô hình khoa học và toán học có sẵn không thể nắm bắt (hoặc dự đoán) trải nghiệm nghe của bạn. Vì vậy, cuối cùng, bạn sẽ cần đôi tai, trực giác và một chút can đảm để làm cho bộ loa của bạn thực sự tuyệt vời. Bạn phải thêm một cái gì đó cá nhân trong đó, một cái gì đó của riêng bạn. Nếu không có gì khác, điều này sẽ khiến bạn yêu thích loa của chính mình:)

Thứ hai, vì việc xây dựng loa của riêng bạn thực sự đáng để bạn nỗ lực. Tôi đã chi 250 € cho các thành phần cho cả hai loa, kết quả là một cặp loa có thể so sánh với € 750 + loa nếu tôi phải mua sẵn.

Thứ ba, nó không khó lắm. Bạn có thể xây dựng loa dễ dàng hoặc khó tùy ý. Một trình điều khiển đơn giản và một tủ nhỏ, kết hợp với một vài giờ thử và sai, có thể cho một kết quả khá tốt. Sau đó, bạn có thể (và có thể sẽ làm được, vì đơn giản là nó rất vui) quyết định xem bạn có muốn đi tiếp hay không.

Cuối cùng, chỉ vì bạn có thể. Bạn là một Nhà sản xuất hoặc muốn trở thành một người, vậy thôi.

Đối với tôi, chế tạo loa bao gồm tất cả những gì tôi yêu thích và mày mò chế tạo. Chế biến gỗ, điện tử và phần mềm mô hình hóa, thử nghiệm và cải tiến, và một kết quả rất xứng đáng với công sức bạn bỏ ra.

Bước 2: Giữ chi phí có thể chấp nhận được (Không phải là cách của người đam mê âm thanh) - Mẹo và thủ thuật

Khi tìm kiếm thông tin về việc chế tạo loa, bạn không thể tránh khỏi tình trạng "mê âm thanh". Đối với những người đam mê âm thanh, việc chế tạo, mua và nghe thiết bị âm thanh gần giống như một trải nghiệm tôn giáo. Audiophilism là tìm kiếm trải nghiệm nghe tuyệt đỉnh, hay còn gọi là Audio Nirvana.

Để đến được với niết bàn âm thanh này, những người đam mê âm thanh rất dễ bị hai cám dỗ chính:

- Sở thích quá mức đối với việc sử dụng các vật liệu quý hiếm và các thông số kỹ thuật chính xác cao của các bộ phận. Điều này dẫn đến một âm thanh tuyệt vời, và cũng dẫn đến số tiền rất lớn được chi cho từng bộ phận của loa theo đúng nghĩa đen.

- Sự háo hức hăng hái được phụ trách mọi khía cạnh nhỏ của âm thanh, chẳng hạn như ý kiến, phép đo, kết luận, nhầm lẫn, sự kiện và ngụ ngôn về mọi thứ âm thanh. Điều này dẫn đến các cuộc thảo luận bất tận về việc sử dụng bạc làm môi trường hàn, cách xếp lớp của tụ điện, vỏ của tụ điện, bề mặt của cáp, v.v.

Những cuộc thảo luận này được tổ chức giữa những người thường là chuyên gia về thiết bị âm thanh. Là một người mới làm quen với việc xây dựng diễn giả và có kiến thức nền tảng về kỹ thuật, tôi đã dành rất nhiều thời gian để tìm hiểu xem cuộc thảo luận nào là về những cải tiến lớn và cái nào chỉ đơn thuần là liên quan đến chi tiết. Dưới đây là tóm tắt một số phát hiện:

- Máy tính âm thanh trực tuyến không hoàn hảo. Sử dụng chúng một cách khôn ngoan. Sử dụng kết quả của máy tính làm điểm bắt đầu, sau đó bắt đầu đi chệch khỏi các giá trị đã tính và lắng nghe người nói.

- Kích thước và hình dạng của thùng loa là một yếu tố rất lớn trong âm thanh của loa cổng.

- Thử nghiệm với độ dài của các cổng là rất, rất hữu ích.

- Ống PVC (đối với ống thoát nước) hoạt động tốt như một cổng trong loa.

- Thí nghiệm lượng chất làm đầy / giảm chấn trong tủ.

- Chất làm đầy gối (Ikea!) Là vật liệu giảm chấn tuyệt vời.

- Các mẫu thảm len miễn phí hoàn hảo cho việc cách âm bên trong tủ.

- Gỗ dăm 18mm (€ 15, - cho một tấm đủ lớn cho ba tủ) rất thích hợp để xây dựng tủ nguyên mẫu.

- Dây loa 1,5 mm2 đủ tốt để đấu dây bên trong của loa.

- Các bộ lọc chéo được tạo sẵn hoạt động tốt và dễ dàng tinh chỉnh.

- Tỷ lệ chi phí giữa loa trầm, trình điều khiển âm trung, loa tweeter và bộ phân tần có thể là 2: 2: 2: 3. Tôi chọn loa trầm và trình điều khiển tầm trung trị giá 15 đô la Mỹ. Loa tweeter là 25 đô la Mỹ. Vì vậy, tôi sẵn sàng trả khoảng 38 đô la Mỹ cho chiếc crossover của mình.

Tóm lại, tôi đã cố gắng giữ cho thiết kế loa của mình đơn giản và gọn gàng nhất có thể. Thay vì chi tiền cho các bộ phận, tôi đã dành thời gian (và gỗ dăm) cho sáu chiếc tủ khác nhau. Tôi thực sự tin rằng đó là một sự lựa chọn thông minh. (Thông tin thêm về "triết lý thiết kế đơn giản và gọn gàng của tôi" là trong Bước 8, Thiết kế tủ. Tôi đã sử dụng Occam's Razor theo những cách đặc biệt: s)

Bước 3: Lựa chọn trước khi xây dựng - Danh sách vật liệu

Tiền đề

Ý tưởng ban đầu của tôi là tạo một mảng nhỏ gồm bốn trình điều khiển toàn dải nhỏ. Nhìn lại, đó là một lựa chọn kỳ quặc. Nhưng tôi đã mua tám trình điều khiển Visaton Full Range FR10, bốn trình điều khiển cho mỗi loa. Tôi muốn xây dựng loa bằng cách sử dụng trình điều khiển đơn giản (giá cả phải chăng) trong một mảng với mức lọc tối thiểu. Tôi tìm thấy hai lý do để làm điều này:

- Bằng cách giữ cho thiết kế đơn giản, tôi hy vọng sẽ giảm thiểu tổn thất và biến dạng của nguồn nhạc. Các thành phần hoàn hảo không tồn tại. Mọi thành phần trong loa đều gây ra hiện tượng suy hao và biến dạng tín hiệu. Giảm số lượng các bộ phận cũng làm giảm sự biến dạng.

- Bằng cách phân phối tín hiệu âm thanh trên nhiều trình điều khiển nhỏ thay vì một vài trình điều khiển lớn hơn, tải trên mỗi trình điều khiển sẽ nhỏ hơn. Sự biến dạng của các trình điều khiển trở nên lớn hơn khi công suất tăng lên. Vì vậy, việc chia tải cho càng nhiều trình điều khiển càng tốt sẽ giảm tải cho mỗi trình điều khiển, và do đó độ méo của tín hiệu âm thanh giảm.

Tôi đã giới hạn các tùy chọn của mình cho tủ bằng cách chọn một "hộp thông hơi", hay còn gọi là loa phản xạ âm trầm. Những lý do rất đơn giản. Loa phản xạ âm trầm là loại phổ biến nhất và được ghi chép và thiết kế rất kỹ lưỡng. Bên cạnh đó, hộp thông hơi, đặc biệt là với bộ điều khiển hai chiều, là một thiết kế đáng tin cậy. Những sai sót nhỏ trong quá trình xây dựng hoặc tính toán sai chỉ ảnh hưởng hạn chế đến chất lượng âm thanh.

Sau khi thực hiện và nghe thử 3 tủ khác nhau, tôi nhận ra rằng một bộ trình điều khiển khác nhau có thể mang lại cho tôi kết quả tốt hơn. Nhưng trình điều khiển là phần đắt tiền nhất của loa, vì vậy tôi quyết định gắn bó với những gì tôi có. Tuy nhiên, tôi đã thêm một cặp loa tweeter (Visaton DT94). Và vì có thêm loa tweeter, tôi cũng cần một bộ phân tần hai chiều.

Vật liệu cho mỗi loa

Đối với trình điều khiển và bộ lọc chéo tôi đã sử dụng:

Loa toàn dải 4x Visaton 10 cm (4 '') 8 Ohm FR10 / 8.

1x loa tweeter Visaton DT94

1x bộ lọc chéo 3000Hz Visaton HW2 / 70NG (8 Ohm)

Để tinh chỉnh bộ lọc chéo, bạn cần một số phần bổ sung:

Cuộn dây lõi không khí Visaton. Tôi đã kết thúc bằng cách sử dụng một cuộn dây 3, 3 mH của 1,0 Ohms. (3, 3 mH là một cuộn dây lớn. Nó hoạt động như một bộ lọc thông thấp cho "loa trầm". Hãy tìm hiểu thêm về điều đó sau.)

Tụ điện nhiều công suất, loại MKT. Các giá trị thích hợp nằm trong khoảng từ 2,2 đến 20 uF.

Một bộ các điện trở 10W khác nhau (ví dụ: 2,2 Ohm, 5,6 Ohm, 12 Ohm, 22 Ohm)

Đối với các tủ tôi đã sử dụng:

- 1 tấm gỗ dăm OSB 18mm, khổ 1, 22 x 2, 44 mét.

- Nhân bánh bông lan. Đắp gối hoạt động tốt và rẻ hơn nhiều so với PolyFill cấp âm thanh.

- Lót cho các tấm bên trong tủ. Tôi nhận được một số mẫu thảm len miễn phí tại một cửa hàng địa phương. Thay vào đó, bọt cách âm cũng có thể hữu ích (có sẵn tại cửa hàng phần cứng). Tôi đã thử cả hai và chọn thảm len cuối cùng.

- Keo dán gỗ và đinh vít (4 x 45 mm)

Bước 4: Điều tra - Nguồn lực

Lượng thông tin về thiết kế loa cũng không kém phần choáng ngợp. Nó chỉ là một chút quá nhiều.

Đây là danh sách các tài nguyên mà tôi đã sử dụng vào lúc này hay lúc khác.

Đây là những gì những người khác đã làm. Loa phóng thanh tự làm (và bộ dụng cụ)

Các dự án âm thanh tự làm của Paul Carmody

Troels Gravesen DIY bộ loa chất lượng cao (và rất nhiều tài nguyên)

Lautsprechershop.de. Trang web này bằng tiếng Anh. Rất nhiều bộ dụng cụ và nguồn cảm hứng. Có rất nhiều lý thuyết, nhưng không dễ tiếp cận lắm.

Gói miễn phí cho bộ loa.

Loa được chế tạo tùy chỉnh tuyệt vời. Chỉ để chảy nước dãi…

Diễn đàn âm thanh DIY. Diễn đàn lớn, hàng nghìn dự án Q & A và DIY.

Tòa nhà cổ điển có thể hướng dẫn trên loa của Noahw.

Thiết kế loa nói chung

Bài viết về "Thiele-Thông số nhỏ" của trình điều khiển. Đây là phần bắt buộc phải đọc nếu bạn muốn hiểu một chút về những gì máy tính loa đang làm.

Âm thanh tự làm (và video). Trang web mở rộng về thiết kế loa, với máy tính.

Phòng thí nghiệm Linkwitz. Các bài báo kỹ lưỡng và kỹ thuật có thể đọc được về thiết kế loa.

Bài viết rất hay về điều chỉnh cổng của Troels Gravesen. Về những hạn chế của máy tính hộp có lỗ thông hơi.

Nhận nhồi bông. Bài viết về lót và làm đầy tủ.

Đang nghe qua loa. Mô tả những gì bạn nghe được giúp bạn dễ dàng so sánh các loa khác nhau.

Phần mềm mô hình Boxsim. Ứng dụng nhỏ tuyệt vời để tạo mô hình loa. Định cấu hình tủ, bộ giao nhau và bộ lọc và tạo biểu đồ đáp ứng tần số. Chỉ dành cho Windows.

Hướng dẫn Boxsim.

Giới thiệu về cấu hình của nhiều trình điều khiển

Cấu hình MTM (Tầm trung - Tweeter - Trình điều khiển tầm trung)

Bài viết về cấu hình D'Appolito (MTM với bộ phân tần được điều chỉnh)

Máy tính trực tuyến (sử dụng chúng một cách khôn ngoan)

Tất cả các máy tính bạn cần ở một nơi. Trang web của Hà Lan (bằng tiếng Anh).

Một bộ máy tính khác của DIY Audio & Video.

Nhà sản xuất (loại giá cả phải chăng)

Trang web Visaton. Rất nhiều thành phần, rất nhiều bộ dụng cụ, rất nhiều thông tin.

Âm thanh Dayton. Rất nhiều thành phần, rất nhiều bộ dụng cụ, rất nhiều thông tin…

Cuối cùng, một liên kết đến một bài báo về lý do tại sao và không nên của việc sử dụng gai dưới tủ loa. Nó cung cấp một cái nhìn sâu sắc về thế giới của chủ nghĩa đam mê âm thanh và đôi khi thật khó để phân tách cảm giác khỏi những điều vô nghĩa.

Bước 5: Nắm bắt các Thứ nguyên - Sử dụng Máy tính Trực tuyến

Khi tôi biết mình sẽ sử dụng trình điều khiển nào (Visaton FR10), đã đến lúc tôi phải nắm bắt được nội dung. Bắt đầu từ đâu? Lớn như thế nào là đủ lớn? Làm thế nào để âm thanh tủ quá nhỏ, hoặc quá lớn?

Đây là lúc các máy tính kích thước hộp phát huy tác dụng. Kích thước hộp phụ thuộc vào đặc điểm nhất định của người lái xe. Những đặc điểm này được gọi là "Thiele / Tham số nhỏ".

Trong hầu hết các trường hợp, thông số TS của trình điều khiển được cung cấp bởi nhà sản xuất trình điều khiển trong bảng thông số kỹ thuật. Khi bạn không có bảng thông số kỹ thuật nhưng biết kiểu máy và nhà sản xuất, rất có thể bạn có thể tìm thấy các tham số T / S trực tuyến trong cơ sở dữ liệu thông qua tìm kiếm trên google. Nếu điều đó cũng không thành công, bạn có thể sử dụng một công cụ đo lường chẳng hạn như "máy kiểm tra loa trầm" này (cái này khá đắt, nhưng tôi chắc chắn rằng có những lựa chọn thay thế rẻ hơn trên AliExpress:)).

Tuy nhiên, xin lưu ý rằng các máy tính kích thước hình hộp không phải là phép tính. Có vẻ như các công thức khác nhau được sử dụng để tính kích thước hộp và do đó các máy tính khác nhau cung cấp các câu trả lời khác nhau. Kiểm tra ảnh chụp màn hình của hai máy tính tôi đã sử dụng để tính kích thước của hộp thông hơi (phản xạ âm trầm) cho một trình điều khiển Visaton FR10 8 Ohm:

• máy tính mh-audio: 10, 98 lít
• Máy tính Âm thanh & Video DIY: 12, 27 lít.

Đó là sự khác biệt 10%:). Sau đó, tôi đoán "thể tích tối ưu" (nếu có) cho trình điều khiển FR10 của tôi sẽ nằm trong khoảng từ 10 đến 13 lít. Vì vậy, bây giờ tôi có thể bắt đầu xây dựng các hộp!

Bước 6: Bắt đầu đơn giản: Hộp, Trình điều khiển, Ống, Đổ đầy, Lớp lót

Một người bạn của tôi đã tạo ra hình hộp chữ nhật đơn giản có một cổng trong hình. Thể tích: 7,2 lít.

Tôi đã lắp trình điều khiển FR10 của mình vào hộp của anh ấy để thử nghiệm với các thuộc tính sau:

Chiều dài của cảng

Chỉ cần cắt một loạt các chiều dài của ống PVC và lắp chúng vào hộp. Có thể dễ dàng nghe thấy sự khác biệt giữa các ống khác nhau. Bằng cách đóng cổng, bạn thực sự có thể nghe thấy (và đánh giá) những gì một cổng đang làm đối với các tần số thấp. Trong tủ này, cổng 7cm (đường kính 3,3 cm) hoạt động tốt nhất. Hoạt động của loa có cổng được mô tả ở đây (wikipedia) rõ ràng.

Đổ đầy

Tôi đã thử nhiều lượng khác nhau của chất đầy (lông tơ gối) trong tủ. Chất lượng của âm thanh phụ thuộc một cách đáng ngạc nhiên vào mật độ của chất liệu nhồi.

Quá ít hoặc không lấp đầy: Loa phát ra âm thanh chói tai và ồn ào.

Điền quá nhiều: Âm thanh loa bị bóp nghẹt. Các âm thấp ở đó, nhưng âm trung dường như biến mất.

(Việc sử dụng chất làm đầy là một mẹo thông minh để làm cho tủ có vẻ lớn hơn đối với sóng âm bên trong tủ. Khi âm thanh truyền qua các sợi, tốc độ âm thanh giảm. Bằng cách này, các tần số thấp hơn với bước sóng lớn hơn vẫn phù hợp trong tủ.)

Niêm mạc

Lớp lót được sử dụng để ngăn tiếng vọng dội ngược trở lại và chuyển tiếp trong thùng loa. Tuy nhiên, nó không phải lúc nào cũng cần thiết. Dán thảm hoặc xốp vào bên trong của một trong các tủ và so sánh với tủ không có lớp lót. Tôi lót các bức tường của một trong các tủ bằng xốp cách âm. Với những bức tường lót, loa có vẻ nghe "dễ thở" hơn một chút, ít nhiễu hơn. Trong một chiếc tủ khác, tôi đã sử dụng thảm làm lớp lót. Tôi tin rằng loại này hoạt động tốt hơn bọt âm thanh, mặc dù sự khác biệt là nhỏ.

Không phải tất cả các bức tường đều cần được lót bằng xốp hoặc thảm. Trong thiết kế cuối cùng, tôi chỉ lót mặt sau, mặt trên và mặt dưới.

Bước 7: Học hỏi từ những người nói khác - Lắng nghe, So sánh, Khác biệt

So sánh người nói của bạn với những người nói khác là một trong những điều bổ ích nhất (chưa đối đầu) và nhiều thông tin mà bạn có thể làm.

So sánh giữa các diễn giả với nhau

Tôi bắt đầu dự án của mình với việc xây dựng hai tủ loa hơi khác nhau. Tôi so sánh chúng bằng cách nghe chúng cùng lúc và từng cái một (sử dụng thanh trượt cân bằng trên máy tính để chuyển từ loa này sang loa kia). Nó làm tôi ngạc nhiên về sự khác biệt rõ ràng giữa hai loa chỉ khác nhau về âm lượng và hình dạng.

Sau đó, mỗi khi tôi đóng một thùng loa hoặc bộ phân tần mới, tôi lại thay phiên bản âm thanh kém hơn bằng phiên bản mới. Vì vậy, mỗi lần, tôi đều so sánh những thứ mới với những thứ tốt nhất mà tôi đã làm cho đến lúc đó.

Điều đáng mừng là hầu hết mọi lần, phiên bản mới đều là một cải tiến trên phiên bản tốt nhất. Nó cho tôi sự tự tin cần thiết rằng tôi đang học hỏi và có chỗ để cải tiến trong thiết kế.

So sánh loa của riêng bạn với các loa khác nhau

Đây là niềm vui lớn! Đặt loa của bạn bên cạnh một cặp khác. Chỉ để cảm thấy tốt, tôi đã mua những chiếc loa phản xạ âm trầm đơn giản ở các cửa hàng đồ cũ với giá vài euro. Và điều đó đã làm cho tôi cảm thấy tốt:). Khi so sánh với những người nói khác, bạn thực sự có thể phân biệt được liệu người nói của bạn có giỏi hay không và điều gì có thể tốt hơn.

Tôi cũng đã đến gặp bạn bè để so sánh loa (tự làm) của họ với loa của tôi. Một trong số họ làm cho loại loa một phần tư sóng hoàn toàn khác với loa của tôi, nhưng sau đó bạn tìm hiểu về sự khác biệt trong thiết kế loa và chất lượng âm thanh đi kèm với nó.

Tôi đã học được rất nhiều điều bằng cách nghe những người nói khác, cả hai đều giống và rất khác so với thiết kế của chính tôi. Mỗi khi bạn so sánh loa của mình với một cặp khác, bạn sẽ học được điều gì đó về âm thanh và hiệu suất của loa của chính bạn, và từng chút một bạn nắm được sự cố spaghetti của các biến xác định âm thanh của loa.

Hầu hết các loa thông thường đều phát ra âm thanh lớn (âm trầm lớn trong dải tần giới hạn) với âm cao sắc nét. Loa tốt hơn có âm thanh cân bằng hơn, với các âm trầm, âm trung và âm cao có thể nghe rõ và phân biệt được.

Thiết kế ngược loa - tách chúng ra

Tìm những chiếc loa còn sót lại hoặc mua những chiếc loa đơn giản ở cửa hàng đồ cũ. Hãy lắng nghe chúng, và sau đó … tách chúng ra. Nhìn vào các trình điều khiển, tủ, loại đổ xăng và các điểm giao nhau. Có thể bạn sẽ thấy rằng chất lượng của thùng loa và các bộ phận của loa của bạn tốt hơn rất nhiều so với những bộ phận mà bạn vừa tháo rời.

Học cách lắng nghe

Bằng cách so sánh các diễn giả, bạn sẽ bắt đầu nghe kỹ hơn những gì bạn thực sự nghe được. Ban đầu, tôi đã nghi ngờ về sự khác biệt mà tôi sẽ nghe thấy giữa loa "giá bình thường" và loa tự làm của mình. Hóa ra, sự khác biệt rất dễ nghe, nhưng đôi khi khó mô tả (đây là một bài viết hay về cách mô tả âm thanh của loa phóng thanh).

Nhược điểm của việc nghe nhiều loa khác nhau là bạn có thể trở nên rất phê phán và yêu cầu loa của chính mình. Âm thanh hoàn hảo và loa phóng thanh hoàn hảo không tồn tại. Mỗi loa bạn nghe đều có những nét hấp dẫn và hạn chế riêng và không có loa nào sánh được với âm thanh của buổi biểu diễn trực tiếp.

Bước 8: Thiết kế tủ

Khi bạn lướt qua các bức ảnh, bạn sẽ tìm thấy tất cả các tủ khác nhau mà tôi đã làm. Tôi đã thêm nhận xét với các hình ảnh để giải thích những gì tôi đã làm.

Những gì tôi học được về thiết kế tủ

- Đầu tiên và quan trọng nhất: Hãy giữ nó càng đơn giản càng tốt. Thiết kế đơn giản nhất là dễ đo lường và đánh giá nhất, đơn giản vì có ít biến số hơn. Aka Occam's Razor. (Tôi cảm thấy hơi khó xử ở đây khi đề cập đến Occam và nguyên tắc tương tự "ít hơn là nhiều hơn", bởi vì tôi đã hoàn toàn vi phạm các quy tắc đó khi bắt đầu dự án. Tôi đã chọn thiết kế một loa có không ít hơn bốn trình điều khiển. Khi đó đã không " Không hiệu quả, tôi đã thêm một loa tweeter bổ sung thay vì trừ hai trình điều khiển khỏi phương trình. Đó không phải là sự đơn giản hóa chính xác phải không? Nhưng này, tôi học được bằng cách mắc lỗi!)

- Đặt các tấm đối diện không song song với nhau. Âm thanh từ các tủ "lệch" rõ ràng hơn nhiều và các nhạc cụ và tần số khác nhau dễ nhận biết hơn. Hộp hình xiên âm thanh tốt hơn hộp hình chữ nhật. Khoảng thời gian.

- Đặt các trình điều khiển càng gần nhau càng tốt, đặc biệt là các trình điều khiển tầm trung và loa tweeter. Các "loa trầm" được đặt ở trên và dưới các trình điều khiển tầm trung, cách nhau khoảng 42 cm. Chúng được lọc xung quanh 700 Hz, vì vậy bước sóng ngắn nhất mà chúng tạo ra dài khoảng 47 cm. Vừa đủ để tránh hầu hết các nhiễu.

- Đặt loa tweeter ở giữa các trình điều khiển tầm trung, càng gần càng tốt. Đây được gọi là cấu hình "MTM" (Midrange-Tweeter-Midrange). Nó giúp cho loa nghe “nhẹ” hơn, đỡ hao hơn.

- Một phiên bản đặc biệt của MTM được gọi là cấu hình D'Appolito, có những điều chỉnh trong bộ phân tần. Đây là một cuộc thảo luận có thể đọc được về cấu hình MTM và D'Appolito. Đây là một bài viết kỹ lưỡng về loa MTM của chính D'Appolito cho Seas (nhà sản xuất các trình điều khiển tuyệt đẹp nhưng đắt tiền).

- Thử nghiệm với các khối lượng khác nhau cho tủ, bắt đầu với khối lượng được cung cấp bởi một máy tính trực tuyến. Các âm lượng / ngăn nhỏ hơn có xu hướng nghe tốt hơn ở các tần số tầm trung. Âm lượng lớn hơn sẽ âm thanh thấp hơn (nhiều âm trầm hơn) nhưng làm giảm âm trung. Những âm thanh đó có xu hướng hơi bị bóp nghẹt. Tôi đã kết thúc với các ngăn chứa khoảng 10,4 lít, nhỏ hơn một chút so với dự đoán của Thieme / Máy tính nhỏ mà tôi đã đề cập trước đó.

- Tôi đã làm một số tủ với các ngăn có khối lượng khác nhau, hy vọng có thể kết hợp các khía cạnh âm thanh tốt nhất từ hai ngăn. Tôi đã kết thúc với một chiếc tủ được chia thành hai ngăn bằng nhau. Nó là Dao cạo của Occam theo một cách khác. Các ngăn khác nhau làm cho các trình điều khiển hoạt động hơi khác nhau, điều này làm cho người nói âm thanh không thoải mái và quá khắt khe.

- Thí nghiệm về độ dài của các ống phản xạ âm trầm. Độ dài được máy tính tính toán là một con số gần đúng và thường hơi quá dài. Tôi đã gắn một đầu nối ống 44 mm ở mặt sau của vách ngăn (xem hình ảnh) để dễ dàng thử nghiệm với các chiều dài ống khác nhau.

- Đặt loa tweeter vào bảng điều khiển phía trước ("vách ngăn"). Điều đó cần một chút nỗ lực với một bộ định tuyến, nhưng nó rất đáng để gặp rắc rối. Các trình điều khiển loa tweeter và midrange sẽ nằm trên cùng một mặt phẳng, giúp tránh nhiễu và làm cho loa của bạn phát ra âm thanh chính xác hơn và ít nhiễu hơn.

Bước 9: Lập mô hình loa của bạn - Sơ đồ đáp ứng tần số và BoxSim

Sau khi xây dựng và nghe ba tủ khác nhau, tôi bắt đầu nắm được (mặc dù trơn) về những gì đang xảy ra trong một chiếc loa và tại sao.

Khi tôi bắt đầu mày mò với bộ phân tần và thêm một cuộn dây và tụ điện nối tiếp với các trình điều khiển, tôi chợt nhận ra rằng mình đang làm gì, nhưng chỉ theo cách định tính. Ví dụ, một cuộn dây hoạt động như một bộ lọc thông thấp và một nắp như một bộ lọc thông cao. Tuy nhiên, về số lượng, tôi không thể dự đoán tần số nào mà các thành phần sẽ thực hiện công việc của chúng.

Các phép toán cần thiết để tính toán trở kháng trong mạng hơi phức tạp. (Và đó là một cách nói nhẹ nhàng!) Đây là lúc Boxsim đến để giải cứu. Chỉ dành cho Windows, nhưng vẫn là một ứng dụng phần mềm miễn phí giết người để thiết kế loa. Một hướng dẫn tốt là ở đây.

Sử dụng Boxsim, tôi đã tăng cường sức mạnh của mình trên các loa mà tôi đang thiết kế. Học cách sử dụng chương trình và nhập các đặc điểm của tủ là một chút khó khăn, nhưng rất đáng để nỗ lực.

Khi điều này được thực hiện, bạn có thể bắt đầu nghiên cứu các thành phần phân tần và ảnh hưởng của chúng đối với biểu đồ tần số-đáp ứng. Và nó hữu ích biết bao! Tuy nhiên, giống như máy tính Thiele / Small, những gì BoxSim cung cấp cho bạn là một con số gần đúng. Nó không có thật, nó là một mô hình toán học. Nhưng nó chỉ cho bạn một hướng.

Bước 10: Chéo và Bộ lọc

Một bộ phân tần được thiết kế tốt có thể cải thiện chất lượng của loa một cách đáng kể, vì vậy không thể coi thường bước này.

Mặt khác, một bộ phân tần gây ra sự biến dạng và giảm xóc. Tín hiệu âm nhạc được khuếch đại đi qua các thành phần của crossover trước khi đến các trình điều khiển, mỗi thành phần sẽ thêm một chút nhiễu vào tín hiệu hoặc loại bỏ một số thông tin. Vì vậy, bạn sẽ muốn có một thiết kế phân tần có ít thành phần nhất có thể với mỗi thành phần có chất lượng tốt để giữ cho độ biến dạng và giảm chấn càng nhỏ càng tốt.

Như với tất cả các thành phần khác, những người đam mê âm thanh có thể chi tiêu rất nhiều cho một mạng phân tần. 700 euro có thể được chi cho một (1) tụ điện 100 uF. Nếu bạn nghĩ rằng nó là đặc biệt đắt tiền, thì hãy xem qua những chiếc crossover này: D!

Sự giao nhau mà tôi đã kết thúc bao gồm các phần sau:

• 1x bộ phân tần 2 chiều Visaton @ 3000 Hz cho trình điều khiển 8 Ohm: € 25, 00
• Cuộn dây lõi không khí 1x 3, 3 mH / 1, 2 Ohm: € 15, 00
• Tụ điện lưỡng cực 1x 33uF Visaton: € 3, 00
• Điện trở 3x 10W: € 0, 60 mỗi cái

Tổng chi phí cho chiếc crossover là € 45. Năm trình điều khiển có giá € 75, 00. Tôi nghĩ 45:75 là một tỷ lệ thích hợp.

Tôi đã sử dụng Boxsim rất nhiều để cấu hình bộ phân tần. Đối với tôi, vẻ đẹp của Boxsim nằm ở trình biên tập chéo. Các thay đổi trong mạch ngay lập tức được xử lý và vẽ biểu đồ tần số-đáp ứng. Tất nhiên, bạn phải có khả năng đọc đặc tính tần số để giải thích những thay đổi bạn đã thực hiện trong giản đồ chéo. Bài báo này đưa ra một số lời giải thích, giống như bài viết này.

Điều chỉnh bộ phân tần rất thú vị. Các thành phần nhỏ và dễ dàng thay thế hoặc tháo gỡ. Và điều đó thật tốt đẹp sau quá trình dày công đóng mới và chỉnh trang tủ gỗ.

Tôi đã thử nghiệm bộ phân tần và các điều chỉnh giống như cách tôi đã thử nghiệm các tủ khác nhau. Tôi đã thực hiện các thay đổi đối với một trong những chiếc crossover và sau đó so sánh nó với chiếc loa không thay đổi. Vì vậy, một lần nữa, tôi đã nghe hai loa khác nhau, sử dụng thanh trượt cân bằng để nghe từng loa riêng lẻ.

Tôi đã sử dụng các đầu nối dây điện để nối các bộ phận và dây loa dài 1,5 mm2 để kết nối bộ phân tần với loa và giữa các bộ phận nếu cần.

Việc lắng nghe những thay đổi trong thiết kế phân tần cũng tương tự như việc lắng nghe các tủ khác nhau. Hầu hết thời gian, bạn sẽ nhận thấy sự khác biệt ngay lập tức khi bạn chơi nhạc. Mô tả sự khác biệt mà bạn nghe thấy có thể khó hơn, vì nó thường tinh tế hơn. Nhưng, như với mọi thứ, bạn sẽ trở nên tốt hơn sau một thời gian.

Bước 11: Kết thúc

Tôi đã nghe nhạc cả đời. Tôi thích nó. Âm nhạc có thể làm cho tôi vui vẻ, an ủi tôi, tập trung vào tôi, tăng cường sức mạnh cho tôi và khiến tôi nhảy múa.

Những chiếc loa tôi làm là tốt nhất mà tôi từng sở hữu và cảm giác nghe nhạc tuyệt vời hơn bao giờ hết. Tôi có thể thích nghe nhạc đến mức quên đi thời gian, quên đi một chương trình truyền hình mà tôi muốn xem và chỉ tiếp tục nghe.

Tôi đã mất hơn một năm rưỡi để thiết kế và tạo ra những chiếc loa hiện đang ở trong phòng khách của tôi. Tôi đã học được nhiều hơn những gì tôi có thể tưởng tượng trước đó và tôi đã rất thích việc chế tạo và mày mò ngay từ đầu. Tôi thực sự cảm thấy hơi tiếc vì những chiếc loa này ít nhiều đã hoàn thiện.

(mặc dù có thể có chỗ để cải thiện trong thiết kế chéo…: D)

Nếu bạn đã từng cân nhắc từ xa việc xây dựng loa phóng thanh của riêng mình, tôi hy vọng rằng Tài liệu hướng dẫn này có thể giúp bạn bắt đầu dự án. Đối với tôi, đó là dự án tốt nhất từ trước đến nay và vô cùng bổ ích.

Giải Nhất Cuộc thi Âm thanh 2018