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教做一对千元以下最干净真实的有源音箱(无需额外功放了咯)

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发表于 2018-10-23 13:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
我们玩DIY和hifi的原则是:相信信号理论·声学理论·电子科学与工程技术,不信玄学。这样才能做出尽可能真正还原现场的监听音箱。

无源箱diy存在分频点家用设备无法定制,电感电容影响对单元的驱动力的问题。 之前自己对自己的箱子尝试过佳讯200多的红宝石分频器,不理想。

摸索出一套高保真的有源二分频箱的方案,极为完美。如果你只有700左右的预算,这是不二之选。 市面上700一对的音箱成本只有两百块差不多,这个700就是700的用料。
高音细节,低音还原都极为完美。另外中频也是极赞。从中音到金属打击乐器到人声结像都可以称得上震撼!

原则是仿制真力箱(录音室的标准) 以下每一个推荐都是有依据的。 还有很多其他的原理图电路图以后慢慢补,先做核心部分陈述。

1.最核心的:高低音单元:极力推荐丹麦VIFA!性价比远高于国产 尤其高音:一百多一个的NE19VTA,0.75寸,阳极电解氧化铝球顶,22khz后才衰减,完美的金属打击乐音色还原。
                  几十块一个的4寸vifa低音,设计用料全都远超惠威(diy过惠威垃圾丝膜高音,高音定位都是糊的,听不到小提琴在哪儿)。 更推荐用5,6.5寸低音,一百多吧,别买高端ne的低音,没必要。买丹麦品牌的,因为国际大厂都用他们的单元。
微信截图_20181023124126.jpg
2.电源选用:网上买二手笔记本原装21v左右,3-5A的电源一对,牛逼且便宜。 笔记本处理器GHZ级别的供电要求,所以笔记本电源质量都很高,用上去基本没有听力范围的噪音(反而路由器电源用上去噪音很大)
微信截图_20181023124142.jpg

3.功放:TPA3118功放板x4,5-28v宽电压范围,淘宝上10块不到一个。真力的8010用的这款功放芯片,无相位失真,互调失真极低! 驱动力强,全频段THD都低于1% 加上好的滤波电容。
            拆掉输出功率电感,低音驱动力和高音品质都音质大大提升,稍微有点500khz的无线电发射。在箱内使用短线和高低音分别直连。

微信截图_20181023123906.png
4.前级分频模块供电:用隔离开关变压器模块,很小一个,单24v输入,正负12v 1瓦输出,给运放供电足够。 现在开关电源技术不比几十年前,手机·电脑里GHZ级别的供电都是开关电源。
由于开关频率高,原则是在贴近输入输出的地方加滤波。 输入端用1uf以上的高频性能好的固态电容薄膜电容贴片陶瓷电容。输出端可以再用电容和9V线性稳压二次稳压。运放可以用钽电容。
微信截图_20181023123749.png 微信截图_20181023131544.jpg
5.运放用TL084或者TL074,四运放,正好可以做一个四阶高通和四阶低通滤波电路。

6.分频电路设计: 德州电子http://www.ti.com/design-tools/overview.html 这个WEBENCH在线设计软件可以根据频率,衰减需要设计各类滤波电路。
用4阶bessel滤波器,全频段群延时线性,相位失真小,脉冲响应比较好,最适合音频。 这个软件详细可以自己摸索更多功能,特别强大。
设计界面需要注意的贴出来了,再贴出2500hz分频的高通和低通电路供大家直接拿来用。
四运放接线和洞洞板排布可参考我的二阶板样图。这个完好的电路样板粘在箱体内了。
微信截图_20181023132438.jpg
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精密可调电阻控制高音输入衰减(高音灵敏度通常较高,我这对调成了55%的高音电压输入)
微信截图_20181023134128.jpg

箱子:便宜好用的推荐这家,且能根据自己的要求开孔,沉孔和通孔。
当然,土豪随意哈哈。说实话这个箱子能装5 甚至6寸喇叭,让商家吧低音开在侧面,高音开在斜上方。
微信截图_20181023134333.jpg

核心的基本都讲了:喇叭买什么性价比最高,电源用什么牌子,运放怎么供电,电路怎么设计,电容摆放原则,功放板一定要去电感用短线直连喇叭!
如果觉得开机冲击比较讨厌,可以在功放板mute上焊接一个0.1-1uf电容,延迟约一秒。

非常欢迎烧友们交流探讨呀!
因为国内发烧界的功放电子技术太过落后,国外一线厂商早就从被动分频到模拟有源分频,现在前沿都是DSP芯片数模转换分频了(真力83系列,高级进口车功放)
看到国内烧友大多还在搞什么几十年前的被动分频还有玩什么电线发电机火电水电核电。。。深感悲哀,大家一定要相信工程和科学!

不接受钢筋!

微信截图_20181023124150.jpg
微信截图_20181023133031.jpg
发表于 2018-10-24 09:19 | 显示全部楼层
本帖最后由 toweng 于 2018-10-24 09:24 编辑

不明觉厉!

最喜欢爱折腾的人!
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发表于 2018-10-24 13:48 | 显示全部楼层
分频后双推本身比单推无源分频好
高低单元声压没调整?
双12V1W电源,真的够用?换算下来电流很低
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 楼主| 发表于 2018-10-24 17:21 | 显示全部楼层
erogee 发表于 2018-10-24 13:48
分频后双推本身比单推无源分频好
高低单元声压没调整?
双12V1W电源,真的够用?换算下来电流很低

精密可调电阻就是衰减高音通道的。计算了灵敏度,55%的电压。 电源用的是笔记本21x4A每个箱子

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 楼主| 发表于 2018-10-24 17:22 | 显示全部楼层
toweng 发表于 2018-10-24 09:19
不明觉厉!

最喜欢爱折腾的人!

四阶衰减,ti的设计软件可以做到bessel6阶,butterworth8阶以上
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 楼主| 发表于 2018-10-24 17:24 | 显示全部楼层
erogee 发表于 2018-10-24 13:48
分频后双推本身比单推无源分频好
高低单元声压没调整?
双12V1W电源,真的够用?换算下来电流很低

四阶比二阶,中频清晰度提升明显,本可以做到六阶的,也是bessel分频,相位失真小。
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发表于 2018-10-25 11:42 | 显示全部楼层
数字功放板,好评。
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发表于 2018-10-25 11:42 | 显示全部楼层
erogee 发表于 2018-10-24 13:48
分频后双推本身比单推无源分频好
高低单元声压没调整?
双12V1W电源,真的够用?换算下来电流很低

够用。实际用电很低的。
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发表于 2018-10-25 12:30 | 显示全部楼层
呃,我就说一个事,一般拐点应该是-6db交叉,-3的话结果很可能是突起来的。
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 楼主| 发表于 2018-10-25 15:07 | 显示全部楼层
tts43 发表于 2018-10-25 12:30
呃,我就说一个事,一般拐点应该是-6db交叉,-3的话结果很可能是突起来的。

兄弟,你这个语气像是觉得我没有科学文化哦。。但是在这个问题上确实是你错了。
电压通过一个4欧姆电阻,产生的功率是电压的平方。

同相位的电压相加,是-6db没错,0.5+0.5的电压。例如做低音炮的时候要对左右声道的低音通道的电压相加。 这就是为什么低音炮在单输入的时候要增益6db


但是声波的动能大小,是先振幅做平方求能量,再相加。

电压加倍(0.5+0.5)^2  和 两个喇叭声波叠加(0.707)^2+(0.707)^2 ,   0.707是根号0.5

1除以根号二的振幅,产生的是1/2的能量,高低音的能量同相位再叠加,变成1。

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 楼主| 发表于 2018-10-25 15:11 | 显示全部楼层
zhangjie 发表于 2018-10-25 11:42
够用。实际用电很低的。

是的!正常响度室内听10w很够。低阻电容提供瞬态余量。室内正常声音状态下喇叭峰值电压都不超过2V。
2*2/4等于一瓦。考虑反向电动势,反向叠加最多也就4v,4伏/4欧也就1A

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 楼主| 发表于 2018-10-25 15:21 | 显示全部楼层
zhangjie 发表于 2018-10-25 11:42
数字功放板,好评。

是啊!真力经过工程测试最后选用的芯片可比一些“大牛”耳朵和直觉磨出来的要靠谱。
这个芯片,单通道60W 10%失真。但是在50w以内,18khz以下全频段都是低于0.1%. 而那些负反馈的模拟功放,都是会有瞬态互调的。

内部的开关二极管支持到5A的峰值电流,只要电容和电路做的好,就能有这么高的瞬态控制力。开关频率在500khz
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 楼主| 发表于 2018-10-25 16:03 | 显示全部楼层
tts43 发表于 2018-10-25 12:30
呃,我就说一个事,一般拐点应该是-6db交叉,-3的话结果很可能是突起来的。

如果你给每个喇叭在分频点都用6db衰减,也就是0.5的电压(而不是0.707的电压),那么每个喇叭都只输出25%的功率,声波叠加之后就是50%的功率。

分频电路的Q值会影响分频点附近小范围的一个叠加值,比如0.4+0.7稍微大于1.但是这种微小的差别对听感并没有什么大的影响。

-3db就是通信信号中常说的能量降为一半的点。
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发表于 2018-10-25 16:30 | 显示全部楼层
sonic7314 发表于 2018-10-25 15:07
兄弟,你这个语气像是觉得我没有科学文化哦。。但是在这个问题上确实是你错了。
电压通过一个4欧姆电阻 ...

没什么文化问题,只是虽然你说的没错,实际却错了。如果按声强度计算,是你说的3db没错,但是问题就在于,这个地方的设置是按声压的,不是算声功率的。你看那个地方一个大大的gain,有gain功率的说法吗?肯定是gain信号强度啊不是。
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发表于 2018-10-25 18:09 | 显示全部楼层
sonic7314 发表于 2018-10-25 16:03
如果你给每个喇叭在分频点都用6db衰减,也就是0.5的电压(而不是0.707的电压),那么每个喇叭都只输出25% ...

目前响应曲线就是声压计量的。曲线都是spl曲线啊。你既然知道声压或者说电压叠加是6db,那就没有问题了嘛。
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 楼主| 发表于 2018-10-26 21:55 | 显示全部楼层
tts43 发表于 2018-10-25 18:09
目前响应曲线就是声压计量的。曲线都是spl曲线啊。你既然知道声压或者说电压叠加是6db,那就没有问题了嘛 ...

声压级,单位:以人耳能听到的最低的声音为1db。 参考声强是10-12瓦/米2。 用瓦/米2数值太大所以用db,是取自然对数。

计算两个喇叭叠加后的声压级,声压级+6db。


这里是要两个喇叭的功率叠加之后,等效于一个单位功率的喇叭,那么每只喇叭的功率都是二分之一,功率-6DB,对应的电压衰减就是0.707,电压-3DB.


所以这里的滤波器就是要去3DB的点作为分频点。

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发表于 2018-11-1 14:07 | 显示全部楼层
等我学习一下电路基础,一定照葫芦画瓢搞一个。
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发表于 2018-11-10 14:02 | 显示全部楼层
不错,赞
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