家庭影院備忘

 

1.概述

TV: HiSense 75A6H 4K 66x41x3.3" w/o stand, $500 Walmart 24.01.23 Install your TV on the Wall 超薄 32-8" Vesa 600 X 400

A/V: Onkyo TX-NR5100 7.2-Channel 8K Smart AV Receiver，支持Apple Airplay, Alexa, Google app，Bluetooth, 雙通道/3.1/5.1/7.1各種模式。2CH8Ohm輸出功率80W/CH。17-1/8" × 6-5/16" × 12-7/8"。Yamaha R-V4A類似，V6A是100W/2CH。Denon AVR 2700是95W/2CH。

藍光待定。

埋線：矮櫃放置網關/放大器等，矮櫃到掛壁電視/牆壁/天花都是預埋線。網關埋線要連去室外並支持二樓或第二點，以適合大範圍；CAT6並預埋光纖。

喇叭箱：考慮前置牆壁/環繞天棚方式，因為前置不能放太高。最省錢的做法，用現有環繞單元、中置和Bose超低音，RG58做喇叭線。超低音成品見第5節，也可用單元裝在天花板上，相當於無限障板，但是要避免震動。

二手Bose Acostimass 150-200刀, 另有吊頂支架。早期它有雙單元可扭轉的環繞音箱，減弱高音的方向性，後期放棄了這一做法。，Setup及手冊表明，其放大器的D型插頭接A/V receiver及RCA接LFE，輸出是多色RCA。Receiver的設置是5聲道都配置為全頻帶喇叭，而超低音LFE的截斷以低為好，例如80Hz。放大器側麵有低音和LFE旋鈕，我的理解，LFE控製Receiver的輸入電平，而Bass控製放大器的輸出功率。這裏的差別是：Receiver分出了LFE是超低音帶，其餘頻帶經放大器，低中音250Hz以下經放大其混合給Bose低音喇叭，250Hz以上給Bose環繞喇叭。因此，LFE可用於調整超低音帶的輸出，而Bass影響的是250Hz以下。

注意發燒友是很恨Bose的，因為它本來就是給業餘的對音質的要求次於擺設的客戶的，曾以但型號占據美國30%的市場，這也應證我常說的一句話，這世界上大部分人是笨蛋。“no treble no base，it must be bose”。

1.1 DIY現貨利用

6.5"音箱參考：https://www.aliexpress.us/item/3256801671010645.html，內容積22-24L，倒向管65x180，6.5"開口150/180。建議40L。

喇叭箱入牆/天花，麵板用3/4 MDF，邊緣內切1/2以便蓋住相鄰石膏板。3-1/2x14-1/2x30~60"，部件可由淘寶買，倒向管也可用3"ABS內徑78.5長度2倍。喇叭線用RG58。很久前買的Parts express喇叭：299-308 6-1/2" 6ohm 5pcs，269-702 3/4" 4ohm 20pcs 帶電容；還有個Bose超低音40-200Hz。這裏高音4個一組以改善方向性，要去掉前防塵罩和電容，另用分頻器，利用ES60電路板，每板不到40元RMB。

2分頻器設計見下圖，這裏C=1/4πfR，L=R/πf。6.22u取1.5||4.7=6.2，4.14u取0.82||3.3=4.12。可選1:12ohm給4歐高音衰減2.5db。注意：Linkwitz-Riley的高低音反相時頻響較均勻；國內名家翻譯的《揚聲器設計手冊v7》裏分頻器的電容小數點大了一位。

https://www.diyaudioandvideo.com/Calculator/SpeakerCrossover https://www.v-cap.com/speaker-crossover-calculator.php#zobelCircuitCalculator  https://speakerwizard.co.uk/category/speaker-design/2nd-order-crossover-calculator/ 

2.密閉箱設計

https://audiojudgement.com/sealed-enclosure-closed-box/? 

密閉箱也稱為聲學懸架/空氣懸架，因為盒子是氣密的，所以櫃內的空氣就像彈簧一樣。當揚聲器移動時，它會推動“彈簧”，然後又被“彈簧”推動，類似於懸架。邏輯上講，如果箱體的體積較小，則“空氣彈簧”較硬；相反則“空氣彈簧”的有效性減弱。體積增大太多，彈簧的作用可忽略時，密閉箱就成了無限擋板。實際上，“無限擋板”一詞正如其聽起來的那樣，是無限延伸的擋板，這將帶來無共振、無衍射和其他好處。在現實世界中，廠家測量喇叭的聲參數，就是在足夠大的擋板上。

2.1幾個相關的 T/S 參數

Cms – 懸架的順性（確切地說是波紋圈和環繞件）。如果懸架僵硬，則表明駕駛員不合規。因此，移動喇叭越容易，它就越順從；這是橡皮邊喇叭的初衷，可望塞入適當的箱子後順性升高到恰好的水平。Cms以 m/N 為單位測量。

Vas – 櫃內空氣有其自身的順性。如果盒子較小，則空氣的順應性較差，如果盒子較大，則空氣的順應性較高。V描述了箱體內部的空氣體積（以升為單位），其中揚聲器的順應性與箱體內部空氣的順應性相匹配。如果體積>=Vas，則它開始變成無限擋板。

示例：如果 Vas = 30L，而我製作了一個 29L 或更低的箱子，則箱子內的空氣開始像懸浮液一樣起作用，而我隻是製作了聲學懸浮液。技術上說，隻有當驅動器的順性比箱子的大 3 倍（或更多）時，術語“聲學懸架”才有效。

2.2 密封外殼的特點

滾降非常平滑：約為 12 分貝/倍頻程。與其他音箱相比，例如低音反射式音箱，其陡峭的滾降約為 24 分貝/倍頻程。您可以從該圖中看到驅動器的頻率響應。藍色表示密封，紅色表示低音反射。為了便於討論，我們考慮一下它們都在 60 Hz 之前線性播放，然後開始滾降。雖然低音反射會比密封的對應物播放得更響亮，但當它達到共振頻率時，它開始快速滾降，而密封的將繼續播放最低的音符（當然，輸出越來越低）。從上圖右可以看出，由於這種平滑的滾降，密封箱在30 Hz 時比低音反相箱播放的聲音更大。

瞬態響應出色：這意味著說話者非常“活躍”。它可以毫不費力地演奏短期突然的聲波，例如鼓。為了獲得良好的瞬態響應，揚聲器需要準確地在需要時啟動和停止。內部空氣“彈簧”就像懸架一樣，有助於實現這些良好的瞬態。此外，它具有 12 分貝/倍頻程的平緩滾降斜率，這一事實也有幫助。

容易施工: 你隻需要確保箱子不漏氣。您事先唯一需要計算的是箱子的內部容積。現在，每個揚聲器都沒有特定的最佳音量。你隻需要了解你用它做什麽，你對聲音的品味是什麽，然後你就可以計算出盒子的體積。幹預音量會影響另一個 T/S 參數（稱為 Q）。

我們稍後將討論 Q 值以及它如何影響頻率響應。除了它很容易建造之外，如果你在製作箱子後弄錯了體積，那也沒什麽大不了的。假設您想要一個 25 L 的密封箱，完成後，由於一些構建錯誤，它的容量為 28 L。即使額外增加 3 L，聽起來仍然不錯。您甚至可以購買預製箱，因為唯一的變量是體積。如果是帶通箱，這些類型的錯誤就會是災難性的。

密封外殼的主要缺點是效率低。如果您需要200 W 放大器來驅動密封箱中的某個低音揚聲器，您隻需要 100 W 即可驅動低音反射箱中的相同低音揚聲器。密封聽起來緊密而深沉，但聲音不大（除非您泵送的功率很大）。如果您想要大聲，當然還有更好的選擇。

2.3 內部填充的效果

通常的做法是用吸水材料填充盒子。可以使用多種材料：聚氨酯、玻璃纖維填充、粘合醋酸纖維素纖維、長纖維羊毛等。填充是必須的，多半用來調整Q值。

吸收駐波：重點是將揚聲器前部產生的波與後部產生的波分開。顯然，吸收一些後波會有一些好處。

減少麵板共振：在外殼壁上放置吸收材料可確保低共振。如果需要吸收特定頻率的聲波，阻尼材料的厚度很重要。後麵板是最需要這種阻尼的，因為後麵板反射回波，返回揚聲器並通過揚聲器傳出。

增加盒子的內部容積：這有點難以理解，但技術術語是等溫傳播。壓力和溫度相關（例如，如果壓力升高，溫度升高）。在我們的例子中，我們討論的是聲壓。現在，當我們將阻尼材料添加到混合物中時，它會在某種程度上創造出這種等溫環境。這種材料雖然不是良好的溫度導體，但它的導熱性能比空氣更好。在這種情況下，壓力下降，這意味著聲速下降，這意味著箱子的柔性上升，這與使箱子變大完全相同。在箱子中添加填充物將導致體積增加 15% – 25%。我們討論的是增加容積時發生的效果，因為顯然箱的物理尺寸保持不變。

提高效率：如果箱子的阻尼做得正確，您將看到效率提高高達 15%。聚乙烯填充物

2.4 問答

當人們談論 Q 時，他們試圖描述驅動器的阻尼，或整個驅動器/箱體配置。實際上，Q 是一個複合術語，它考慮了揚聲器/音箱的所有機械、電氣和氣動特性，並描述了它如何影響諧振。所以它實際上以相反的方式描述了阻尼。它被稱為品質因數，但普遍認為它描述的是阻尼。重要的是：當 Q 下降時 => 阻尼上升；反之亦然。

這個阻尼是什麽？錐體在共振時往往會劇烈振動，而阻尼可以控製這種振動。讓我們將阻尼分成更小的部分：

• Qms：機械 Q。它描述了驅動器懸架產生的阻尼：揚聲器的環繞件和波紋圈。
• Qes：電氣 Q。它描述了線圈 - 磁鐵組件產生的阻尼。當線圈穿過磁場時，它會產生抵抗這種運動的電流（因此產生電阻尼）。
• Qts：總 Q。這是確定盒子所需體積時需要的數字：公式為：1/Qts = 1/Qms + 1/Qes。
• Qtc：這描述了考慮箱子阻尼時的總 Q 值。

• 當箱子的音量上升時 => Qtc下降。
• 當箱子的音量下降時 => Qtc上升。

箱式揚聲器阻尼 (Q tc )

當您調整箱子的音量時，您基本上是在嚐試達到 Qtc的某些值，因為這些值會轉化為具有以下描述的特征：

• Qtc = 0.5：完美的瞬態，但效率低（過阻尼）。
• Qtc = 0.707：這是大多數人試圖達到的數字，因為它提供了良好的瞬態和平坦的響應以及最小的截止。
• 0.7 < Qtc < 1.2：效率更高，瞬態性能有所下降，滾降更陡。
• Qtc > 1.2：效率高，瞬態不良，頻率響應不良（欠阻尼）。

我們調整容積時是爭取得到Qtc為0.7。您可以調高一點，例如 0.8 – 0.9，以獲得更有趣的聲音，這將轉化為低音音符上更多的分貝（以瞬態響應為代價）。隻有當體積有限時才考慮Qtc邁向1.2。您應該避免超過 1.2，因為如圖所示，您最終會得到“單音低音喇叭”，在非常窄的頻率範圍內有響亮的聲音，並蓋住壓倒頻譜的其餘部分。

要計算 Qtc 、根據所需 Qtc的盒子體積 (Vc )以及箱子的諧振頻率 (fc )，請使用以下公式：

• Qtc = Qts * (Vas / Vc + 1) 1/2 
• Vc = Vas / [(Qtc / Qts ) 2 -1]
• fc = fs * ( Vas /Vc + 1 ) 1/2
• f3 = { { (1/Qtc 2 -2) + [(1/Qtc 2 -2) 2  + 4] 1/2  } /2 } 1/2 * fc

推薦用於密封外殼的揚聲器

如果您想構建一個密封的外殼，選擇合適的低音揚聲器將非常容易。您正在尋找低自由空氣共振 (F s )、高錐體質量和長音圈。不要太關注實際值，因為它們中的大多數在密封外殼中都能正常工作。如果您確實想獲得更多技術知識，您可以計算效率帶寬積EBP = Fs / Qes：

• 如果 EBP 約為 50 或更低，則低音揚聲器適合密封。
• 如果 EBP > 100，則低音揚聲器適合低音反射。
• 如果 EBP 在 50 到 100 之間，則適合閉合反射或低音反射。

音圈的長度也是需要考慮的因素，因為在密封的外殼中，低音揚聲器的偏移比等效的低音反射更長。您在尋找這些 Xmax時（ 請不要過分強調這一點）：

• 對於小型低音揚聲器 (6" – 8")，X最大值應為 2-4 毫米。
• 對於較大的低音揚聲器 (10" – 12")，X最大值應為 5-8 毫米。

2.5 結論

你應該真正專注於使密閉箱氣密。您可以通過在所有接縫上塗抹矽酮密封劑來確保這點。如果您這樣做，請確保尚未放置揚聲器，因為新鮮矽膠產生的煙霧會“攻擊”揚聲器。確保在放入揚聲器之前靜置至少 12 小時。

弄清楚你想要擊中哪個 Qtc後，你就可以找出盒子的體積。在計算出箱子的淨體積後，添加驅動器背麵（磁鐵組件）、分頻器、支撐等的體積，以期獲得箱子的總體積。另外，如果添加填充物，這將有效地增加箱子的體積，所以也要記住這一點。如果您正在構建第一個揚聲器箱，那麽密封箱可能是更安全的選擇。

3. 倒相箱

當我們說道箱子的順性時，它在電路上等效於電容，而倒相管則等效於電感。兩者在驅動器的固有頻率上諧振，把驅動器的諧振阻抗峰值壓低為等高的、位於諧振頻率兩側的兩個小峰。倒相箱需要測量調整以達到此效果。

在諧振頻率以下，倒相箱比密閉箱可能有多到6db的聲壓級，相當於2倍功率，聽覺上要討好的多。

4. 喇叭和音箱的測量

5. 超低音 Budget 12-inch Subwoofer

12"的以Infinity Reference R12(29-150Hz,300/600W,15-5/16"Wx18-11/16"Hx18-3/8"D)最佳，倒向孔在後，隻有二手。新品可用Elac SUB1225閉箱(33~150Hz,150/350W,14.75"Hx14.17"Wx16.54"D)或Porkaudio PSW10(40~160Hz-3dB,50/100W,15Hx14Wx14.5D,倒向孔在前)。

Bose Acoustimass 5 最初的Bose超低音是2x6.5"單元頻響40-200Hz，配2.5"紙盆高音280Hz-，故200-280Hz有凹陷；係列II改為2x5.25"頻響50-250Hz改善此問題，體積仍為14"Hx7.25Wx19.25D。出音孔在前。

普適預留尺寸21Hx15.5Wx19.5D。DIY參考Subwoofer Box但其聲學設計是錯的，可用單元Infinity Reference 1270，2/4Ω時Qes0.59/0.72，Fs31.9/32.4，相應EBP54/45。閉箱0.7ft³；倒相箱2.5 ft³帶4"Dx11.7"管調諧30Hz。

Usher Speaker Production Process

6.雜記

我算是資深的Hi-Fi(高保真)愛好者了，73年開始玩，把文革前的無線電雜誌看了一個遍，也看過日文的還請人翻譯過一篇。自己繞變壓器、裝黑白電視-行輸出用的是電子管，修彩色電視，用掃頻儀調自製電視機的高頻頭和中放。腰裏揣著600多元錢，給市裏20多所中學裝配50W擴大機，自己描圖曬藍圖，那時二級工的月資是36.5元。

電子管的音頻是最好聽的，一個字：蕩，特別是小音量時。Ge管的比雙極矽管Si的好聽，後者比較嘈雜；但是Ge管很少溫度特性不好，因此MOSFet是首選。NOSFet的輸出特性與電子管類似，拋物線的前半段；雙極Si管的最差，是L的反轉或折線，起始部是飽和壓降。因此乙類-隻有大陸的蠢貨在唬人-不能用，要AB類，調到沒有交越失真，示波器上看不出來時大致是1%以內。D類開關放大器有類似失真，為了避開上下管的直通，而且要輸出濾波去除開關噪聲，做超低音問題不大。

電子管放大器的特點是輸出變壓器要分層繞製複雜還易擊穿，負反饋小僅10db左右，阻尼係數低僅8-10，效率很低。晶體管的設計一直有錯，40db的負反饋不鮮見，阻尼係數可到80以上-即內阻小；70年代日本曾有改進就是減少負反聵，瞬態響應差。還有一個互調失真，或兩個頻率搞出的差或合頻，一般設計很少考慮。優質電子管放大器的這些失真都可做到1.5%以內。經過訓練的耳朵-例如我的-可以分辨出1%的失真，一般人的至多分辨出2%以上的失真。晶體管放大器的諧波失真，常有0.01%以內的，超低的穩態失真，意味著大環路的大量負反饋，瞬態響應差，大多數人都被騙了。

音頻的範圍，一般取20～20KHz，其實樂器可以到16～35KHz，人耳16～16KHz，兒童也許能聽到16KHz以上？電子管時代，認為高低端要均衡，例如50～15KHz,60～12KHz；而前蘇聯的實驗，大多數聽眾有意把高頻限製在10KHz，這也許是因為當時的喇叭高音質量不好。但是高頻10KHz以上隻是一些“色彩”，現在的數字壓縮，有用白噪聲的功率譜來代替的。

數字音頻的壓縮，基礎上耳朵的遮蔽效應，即1/3倍頻程內的音頻人耳聽不大見，例如對於100Hz的強音，左右33Hz的頻帶會被遮蔽。CD的數字音是個基準，但絕不是最好，有高采樣率無壓縮的。CD的采樣率44.1KHz，對於20KHz的信號，留給抗混淆低通的過渡帶隻有22.1-20=2.1KHz，是不夠的，20KHz處需衰減夠多，要麽有頻譜折返。

喇叭箱，上麵說過一些，都是應用了Helmholtz(亥姆霍茲)共振原理。喇叭的出廠指標，是在偏心的1米見方障板上測的。如果你把喇叭裝在天花板/地板/牆上-需抗震，那頻響可能比出廠指標略好。密閉箱靠吸音材料避免喇叭後麵的聲音幹擾，倒向箱則通過音頻諧振提升一段窄帶低頻，而四階帶通箱-Boss用的那種，通過雙諧振腔實現較寬的低頻範圍。

Boss的設計，一開始選定了2.5吋的小喇叭以減少體積，就決定了隻能靠單一的低音箱承擔低中音的播放。它的低音頻帶約是40-200Hz，是很不錯的，但是為了減少體積隻用了5吋低音喇叭，推動的空氣量有限，因此需要長衝程的單元設計-大陸在70年代有類似產品。它的紙盆高音的頻帶約是280～12KHz。係統在200-280Hz基本沒輸出。但是我聽單頻音的感受，300Hz點不好聽。

我聽過Boss的示範，與三洋的大音箱比較，效果凸出。低音夠重，高音明快清晰；三洋則高音段刺耳雜音亂，現在看來可能造假了。我聽類似設計的ORB2-高音喇叭用料比Boss好，沒有驚豔的感覺。雖然日本愛好者有用18吋的低音單元的，但是40Hz的低音對家用已經很不錯。家庭影院的低音箱，有號稱25Hz的。Bose和A/V receiver都不算是Hi-Fi。

音箱最好是有源的，這樣喇叭的接線短，LCR對頻響的劣化可忽略。否則，喇叭線就成了長線，例如Boss配的環繞是50呎前三是20呎。有愛好者化幾千美元去配線而且認為音質有改善，其實多是拉線位置和主觀的不同，線的影響確實有，例如電阻直接成了輸出內阻影響阻尼，且不說電容電感對功放的影響。但是，價廉物美足夠好的喇叭線，就是舊電視用的同軸電纜，越粗越好。有源音箱目前大多是Class D的音質有限。