影音之中,後者其實難搞,因為人耳比眼睛精密,需了解一些概念如頻響靈敏度等響度聽覺掩蔽等。上圖右TACT Millennium 2000
1. 音箱 目前的音箱,高音比幾十年前好的多,但仍以丹麥球頂絲絹較宜。低音因為需要推動足夠的空氣,需要大口徑或長衝程。小的低音箱裏Bose的還行,用兩個5"做到40-200Hz。其實耳機是更好的選擇,70年代國內耳機就已做到20-20KHz了。多聲道的問題是太過機械,幾個點聲源痕跡明顯,但大電影院也沒別的選擇。
盡管音頻重放的質量直接與電源、聲源、放大器、喇叭線、喇叭及其箱體有關,筆者想要指出的是低音箱的擺位直接關係頻響均衡;放大器、喇叭線、喇叭及其箱體也影響阻尼和失真。阻尼和失真也常用於區分真空管和晶體管放大器的音色;有人偏愛前者的音色,也有人花上千刀買喇叭線。但是多數人不具備相關的知識,判斷不乏心理和偏見因素。
電平轉換公式: http://www.sengpielaudio.com/calculator-db-volt.htm
C-weighted曲線: http://www.hearforever.org/tools-to-learn/sound-source-a-and-c-weighted-noise-measurements
JBL LSR包括5/8“兩種音箱。輸入有兩檔(-10dBV/+4dBu)另帶10檔音量,最大輸出108dB。標準音源為1Vrms時的輸出則為97dB。http://www.proaudiosuperstore.com/pdf/jbl-lsr-3series-user-manual.pdf
$149 JBL LSR-305 43-24K+-2db,5“/1”,9.37 x 11.75 x 9.88" (238 x 298 x 251 mm)
http://www.bhphotovideo.com/bnh/controller/home?O=&sku=998214&gclid=CL3qwbKhkb4CFedFMgodChgAhg&is=REG&Q=&A=details
$400 JBLsubwoofer, 27Hz 200WD, 17.65 x 15 x 15.65",(448 x 381 x 398 mm)
http://www.bhphotovideo.com/c/product/1026380-REG/jbl_lsr310s_powered_subwoofer.html
$600 http://www.bhphotovideo.com/c/product/1015413-REG/jbl_sub260pbk_12_powered_subwoofer.html
$500/pair ribben+8": http://www.bhphotovideo.com/c/product/497321-REG/Behringer_TRUTH_B3031A_TRUTH_B3031A_225W_Active.html
$399 Infinity subwoofer http://www.bhphotovideo.com/c/product/723801-REG/Infinity_PS312BK_PS312BK_400W_12_Active.html
$124 Behringer全頻帶90-17K30W5.25" http://www.bhphotovideo.com/c/product/791832-REG/Behringer_C50A_BEHRITONE_C50A_5_25_30W.html
Behringer RCA/TOSLINK SPDIF輸入有源,2x20W比JBL功率小一半,備忘:
http://www.bhphotovideo.com/c/product/373758-REG/Behringer_MS40_MS40_2_Way_40_Watt.html
比bose材料好的小音箱: http://www.orbaudio.com/
dipole planar: http://www.hometheatersound.com/equipment/magnepan_mmgw_mmgc.htm
$247有源8“ http://www.amazon.com/Pioneer-S-DJ80X-Active-Reference-Speaker/dp/B00F4I7B96
音箱的主要問題,一是環繞音箱規格不同影響音色和聲場漂移,二是室內環境影響到均衡、混響(reverbration)和功率分布,三是喇叭線影響到阻尼和瞬態。
2. 放大器
純功放做起來並不難,但是少有人好好做。日產5/7聲道的功放,最大功率隻能在雙聲道時實現。簡單的可以選4ohm輸出越接近8ohm時兩倍的功放為好。下麵這個分別是125x5和185x5,不需音量/遙控可自動觸發:
parasound 5125功放,17.25x18.5x6“: http://www.parasound.com/pdfs/OWNER_GUIDE_5125.pdf
聲樂功率使聽音位達到105db可謂“爆棚”。聲音在自由場中的傳播是能量守恒的,因此在距離聲源米處的地方,其聲功率應為其聲源輸出總功率的表麵積的倒數倍即,或,或距離加倍時功率衰減為6db。對於+-50V供電的OCL,除去飽和壓降和前級驅動4V,在8.33ohm的負載上最大功率是(50-4)^2/8.33=127W,如果電源功率不足還要下降。設喇叭為88db/1W1M,127W即109db,2米處減為103db,4米處97db。如果喇叭靈敏度低還要下降。日係放大器最大功率也就是雙聲道,可在上述值上加3db。
如果用woofer並考慮到等響度,63Hz與20Hz比強20db,125Hz還要再強10db,環繞音箱和功放可以小些。
補充:ClassD即開關功放,原理上失真和噪音可能會大些,但未必聽得出來。2020年已是主流了。
3. 前級及係統集成
主要問題是控製太雜,最好一個遙控(鍵盤)控製整個係統,幾個宏鍵,比如看硬盤或網上電影就聯通不同的設備,聽收音機就不開顯示器。
由於PC/IPAD或高清播放的普及,新的HT也許不再需要receiver。但是HDMI輸出有時還需解碼器,比如:
http://detail.tmall.com/item.htm?spm=a230r.1.14.19.XMEkHf&id=38697086369&cm_id=140105335569ed55e27b
http://www.ebay.com/itm/HDMI-Digital-Audio-HDMI-to-HDMI-VGA-SPDIF-5-1CH-HP-Converter-Adapter-Decoder-/310949291364
這樣看來,還是HTPC直接輸出5.1CH較為簡便,也許HTPC兼做NAS。更理想的,是數字線直連或無線。
4.電源/功放板
500W功放2CH http://item.taobao.com/item.htm?id=14422084546&ali_refid=a3_420434_1006
700W D類 http://item.taobao.com/item.htm?spm=2013.1.0.0.Oa9b33&id=22604000857
2KW 變壓器:http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5.w4002-4181950493.26.U7lKpT&id=18417169567
這些東西不見得比一般商品便宜。但是你可以測量放大器電源在播放大動態音樂時的波動,恐會比你的日係receiver好很多。
5.雜項
參考: http://bbs.wenxuecity.com/smsh/16690.html http://bbs.wenxuecity.com/smsh/9171.html
http://bbs.wenxuecity.com/home-theater/3215814.html
聲學公式:http://wenku.baidu.com/view/ea2c630e7cd184254b35353e.html
建築聲環境 http://books.google.com/books?id=KmwBGM3nAy4C&pg=PA24&lpg=PA24&dq=%E5%AE%A4%E5%86%85%E5%A3%B0%E5%8A%9F%E7%8E%87&source=bl&ots=t0ETsBYiWu&sig=mU16UwqpBUuN8EDfDDH7WumkyH8&hl=en&sa=X&ei=aWBqU_HYHc6uyATAvoKQAw&ved=0CGMQ6AEwCQ#v=onepage&q=%E5%AE%A4%E5%86%85%E5%A3%B0%E5%8A%9F%E7%8E%87&f=false
6 更新2020
6.1 音箱設計與測試
音箱喇叭的工業生產:https://www.youtube.com/watch?v=FH3mmRLjKxU
Tools:https://www.youtube.com/watch?v=NvZ-aSQQCYc
http://www.hd199.com/thread-1895314-1-1.html https://www.parts-express.com/Search.aspx?keyword=measurement 分頻器設計Xsim:https://www.youtube.com/results?search_query=impulseaudio ImpulseAudio作者設計的小音箱87-20KHz+-3dB,-10dB時48Hz。用了Peerless XT25SC90-04高音和SB Acoustics SB13PFC25-04 5"低音,適合配低音炮用以覆蓋全頻帶。雙極低音箱:http://www.linkwitzlab.com/
電子分頻和ClassD功放使得音箱的製作更加簡便。MadiSound或PartsExpress及upverter零件網購,前者提供SB Acoustics SB12PFC25-04/SB13PFC25R-04/SB16PFC25-4低音箱的具體尺寸,例如6"箱用0.5cuft即14升、1.5"徑5"長倒相管,-3dB@50Hz。高音可用SB19ST絲絹球頂,或Hi-Vi惠威T20-8並聯。高音越大則離軸衰減越大,方向性更好的是Ribben鋁帶式。
DIY音箱超越JBL是不容易的。有源音箱可用舊無源的加功放板自製,音量在聲源處調節即可。
6.2 迷宮式/傳輸線音箱
沒啥優點。https://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_line_loudspeaker 簡單的估算是管長TL=343n/(4F0),n=1,3... FL=2F0/n. 實例:F0=80Hz,取n=1有TL=1.07米,可放低頻FL=2*80=160Hz。實例:http://www.seas.no/index.php?option=com_content&view=article&id=382:thor-seas-diy-kits
6..3 密閉式音箱
保真比倒相好,還可選擇截止頻點後的下降斜率,效率較低。若以F0為轉折加以12dB/oct的提升(BaseBox Pro內置2二階設計?),可望獲得比倒向箱更好的低頻,但是仍受喇叭的限製,而且功放功率要大,散熱要解決好。設計:http://www.360doc.com/content/18/0331/02/12109864_741671740.shtml 如SB16PFC25-4 fs=35Hz,Qts=0.34,Vas=32.7l,取Qtc=0.777,有a~=Qtc/Qts=2.286,fc=fs*a=80Hz,Vb=Vas/(a^2-1)=7.74升(0.273cuft)。該喇叭為89.5dB,取閉箱86.5dB,該喇叭最大為40W即多16dB為102.5dB,但是40Hz處僅90.5dB。如果是倒相箱,0.4cuft用1.5D5.5”管為55Hz-3dB;0.5cuft用1.5D5”管為50Hz。
改用SB20PFC30-4,fs=33.7Hz,Qts=0.33,Vas=66.2l,取Qtc=0.783,有a=Qtc/Qts=2.374,fc=fs*a=80Hz,Vb=Vas/(a^2-1)=14.28升(0.5cuft)。該喇叭為92.5dB,取閉箱89.5dB,最大50W即多17dB為106.5dB,40Hz處為94.5dB,比6“多4dB。如果是倒相箱,0.5cuft用2D8”管為65Hz-3dB;1cuft用2D4”管為50Hz。DIY可取箱外尺寸9.84x13x11板厚5/8。50W4Ohm輸出電壓為14.14V, +4dBu=1.228V, -10dBv=0.316V,相對功放增益為11.5/21.2dB和44.75/33dB。每個音箱XLR平衡輸入,獨立高低音功放,電子分頻在1.5K,高音可用Hi-Vi Q1R。禦風
6.4 濾波器及設計
有源分頻器設計:http://www.linkwitzlab.com/filters.htm
有源揚聲器設計參考:https://www.ti.com/cn/lit/ug/zhcu102/zhcu102.pdf
上圖均衡器電路有60~300Hz、2~10kHz兩段,每一頻段各設一隻20k的雙聯電位器選擇中點頻率,一隻25k的電位器進行±9dB增益調節。其它段點頻率可按電容值比例改變,例如C=0.15u中點當為120±80Hz,C=2n時中點當為9±4.5KHz,這兩段可用於音箱補償,當然也可用多段均衡器或DSP芯片來實現。
上圖為低音箱帶通,典型Butterworth。高通為R1/R9及C1/C2,fh=1/2πR1C1,Gh=1+R2/R3; 低通為R4/R10及C3/C4,fl=1/2πR4C3,Gl=1+R5/R6,按圖示值分別為和300Hz。相應低音箱截止頻率分別為150Hz與40Hz。若取C34=.082u得102Hz。