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音箱这玩意儿是再常见不过的了。不少Geek喜欢改装音箱,甚至DIY音箱。但是各位知道一款音箱是如何诞生的吗?今天《Geek》就带大家去见识一下。
确定基准
我们知道,音箱是用来听的,不是用来看的,所以制造一款音箱最麻烦的地方还在于声音的调校。由于成本的限制,不可能每一款音箱都用料上乘。如何在有限的成本下合理选择部件并完成设计,以达到最佳音质,是对音箱设计师的一大考验。通常在确定产品定位和价格后,音箱设计师会根据这个标准估计出箱体、扬声器单元、电路部分的规格和成本,在这个基础上搭配出几种组合作为调校的基准。
设计箱体
设计师首先要确定的是箱体。常见的音箱箱体有闭箱和开箱两种。闭箱就是完全密封,没有开口的音箱。这东西体积小,失真小,反应迅速有力,但缺点是低频不足。在中低价位2.1声道音箱的高音音箱上,我们经常都能见到这种设计。所谓开箱就是带有导向孔的音箱。导向孔的好处是可以增加低频下潜和发声效率,但这样的话声音容易浑浊不清。不过开箱还有很多种不同的设计,这些都增加了调校的难度和时间。除了结构,箱体材质也是须要考虑的部分,不同材质的箱体对音效的影响非常大。
选定扬声单元
确定箱体之后,扬声器单元必须与箱体相配合。扬声器单元的学问主要在材质上,有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。由于各种材质的振膜特性差异不大,基本就是按照设计规格上的尺寸和成本来选择。
设计电路
箱体和扬声器大致确定之后,设计师就要考虑电路的问题了。电路的设计流程和板卡的类似。设计师得先装配出一台较为规范和昂贵的可运行样品,再逐渐降低成本并评估效果,直到满意为止。如果只是按照前面的步骤按部就班,那设计音箱实在是很容易的事情。但是事实上最可怕的地方就在于:音箱是一种牵一发而动全身的玩意儿,每一个地方的细小变动,哪怕是改变扬声器单元的固定方式,都会引起声音的变化。更不要提复杂的导向孔或者迷宫式箱体的变化了。因此音箱的调校是一个复杂而漫长的过程,通常须要耗费几个月的时间。若是哪位设计师想打造出一款高价格的“神器”,说不定用几年的时间调校也不能定型。
在确定这些细节之后,设计师还得绘制音箱箱体的平面效果图、三维图与工程图。
调校音箱
要调校音箱,首先就得建立一个标准化的测试环境。我们都知道,在开放的环境中,声音的传递、反射和环境噪声都在不断地变化,因此要准确比较调校前后的音质差异,必须建立一个标准化的声学环境。这个环境叫做消声室,这是一间没有窗、只有门、地板悬空的大房间。房间的四周布满了用吸声材料制作的水平或垂直的劈尖。在消声室中,发出的声波可以在劈尖中不断反射并被吸收,回声将被降低至正常环境中的千分之一以下,从而可以准确地对音箱的音质进行测量和比较。和普通住宅一样,消声室也是越大越好,当然越大就越贵。由于消声室造价昂贵,所以只有少数有实力和有追求的音箱厂才会去建造。
PS :由于消声室中几乎完全杜绝了声音的反射,因此人在室内会觉得异常的安静。在如此安静的环境下,人会出现类似耳鸣的幻听。若是长时间单独呆在消声室中,有可能出现精神错乱的情况。这样看来,音箱设计这个行业还具有一定的风险。
定型生产
在完成调校并定型之后,各生产部门就会开始批量成产。如果音箱箱体采用塑料结构,注塑车间在获得生产计划之后,便会开始为音箱的外壳及配件开模和注塑。如果箱体采用木质结构,相关车间就得选择相应的中密度板或高密度板来加工成型。最后,初步成型的箱体配件还得通过喷漆和丝印等工序。
在箱体生产进行的同时,PCBA生产车间会将PCB空板和各种元器件送入SMT(SurfaceMounted Technology)表面组装生产线上。经过上锡、回流焊、波峰焊等工艺的加工,音箱的PCB板就完成了。再经过人工检查和执锡补焊,它们就会被送往组装车间。经过流水线组装和清洁之后,这一批音箱就可以装箱打包并送入仓库了。
质量抽检
实验室的技术人员会从包装好的音箱中抽样来进行温度、冷热、振动、跌落、摇摆、插拔、静电、盐雾、叠压、老化等试验。此外,音箱还得通过ROHS测试(电子电气设备中有害物质的检测)。通过检测之后,这批音箱就可以上市销售了。
确定基准
我们知道,音箱是用来听的,不是用来看的,所以制造一款音箱最麻烦的地方还在于声音的调校。由于成本的限制,不可能每一款音箱都用料上乘。如何在有限的成本下合理选择部件并完成设计,以达到最佳音质,是对音箱设计师的一大考验。通常在确定产品定位和价格后,音箱设计师会根据这个标准估计出箱体、扬声器单元、电路部分的规格和成本,在这个基础上搭配出几种组合作为调校的基准。
设计箱体
设计师首先要确定的是箱体。常见的音箱箱体有闭箱和开箱两种。闭箱就是完全密封,没有开口的音箱。这东西体积小,失真小,反应迅速有力,但缺点是低频不足。在中低价位2.1声道音箱的高音音箱上,我们经常都能见到这种设计。所谓开箱就是带有导向孔的音箱。导向孔的好处是可以增加低频下潜和发声效率,但这样的话声音容易浑浊不清。不过开箱还有很多种不同的设计,这些都增加了调校的难度和时间。除了结构,箱体材质也是须要考虑的部分,不同材质的箱体对音效的影响非常大。
选定扬声单元
确定箱体之后,扬声器单元必须与箱体相配合。扬声器单元的学问主要在材质上,有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。由于各种材质的振膜特性差异不大,基本就是按照设计规格上的尺寸和成本来选择。
设计电路
箱体和扬声器大致确定之后,设计师就要考虑电路的问题了。电路的设计流程和板卡的类似。设计师得先装配出一台较为规范和昂贵的可运行样品,再逐渐降低成本并评估效果,直到满意为止。如果只是按照前面的步骤按部就班,那设计音箱实在是很容易的事情。但是事实上最可怕的地方就在于:音箱是一种牵一发而动全身的玩意儿,每一个地方的细小变动,哪怕是改变扬声器单元的固定方式,都会引起声音的变化。更不要提复杂的导向孔或者迷宫式箱体的变化了。因此音箱的调校是一个复杂而漫长的过程,通常须要耗费几个月的时间。若是哪位设计师想打造出一款高价格的“神器”,说不定用几年的时间调校也不能定型。
在确定这些细节之后,设计师还得绘制音箱箱体的平面效果图、三维图与工程图。
调校音箱
要调校音箱,首先就得建立一个标准化的测试环境。我们都知道,在开放的环境中,声音的传递、反射和环境噪声都在不断地变化,因此要准确比较调校前后的音质差异,必须建立一个标准化的声学环境。这个环境叫做消声室,这是一间没有窗、只有门、地板悬空的大房间。房间的四周布满了用吸声材料制作的水平或垂直的劈尖。在消声室中,发出的声波可以在劈尖中不断反射并被吸收,回声将被降低至正常环境中的千分之一以下,从而可以准确地对音箱的音质进行测量和比较。和普通住宅一样,消声室也是越大越好,当然越大就越贵。由于消声室造价昂贵,所以只有少数有实力和有追求的音箱厂才会去建造。
PS :由于消声室中几乎完全杜绝了声音的反射,因此人在室内会觉得异常的安静。在如此安静的环境下,人会出现类似耳鸣的幻听。若是长时间单独呆在消声室中,有可能出现精神错乱的情况。这样看来,音箱设计这个行业还具有一定的风险。
定型生产
在完成调校并定型之后,各生产部门就会开始批量成产。如果音箱箱体采用塑料结构,注塑车间在获得生产计划之后,便会开始为音箱的外壳及配件开模和注塑。如果箱体采用木质结构,相关车间就得选择相应的中密度板或高密度板来加工成型。最后,初步成型的箱体配件还得通过喷漆和丝印等工序。
在箱体生产进行的同时,PCBA生产车间会将PCB空板和各种元器件送入SMT(SurfaceMounted Technology)表面组装生产线上。经过上锡、回流焊、波峰焊等工艺的加工,音箱的PCB板就完成了。再经过人工检查和执锡补焊,它们就会被送往组装车间。经过流水线组装和清洁之后,这一批音箱就可以装箱打包并送入仓库了。
质量抽检
实验室的技术人员会从包装好的音箱中抽样来进行温度、冷热、振动、跌落、摇摆、插拔、静电、盐雾、叠压、老化等试验。此外,音箱还得通过ROHS测试(电子电气设备中有害物质的检测)。通过检测之后,这批音箱就可以上市销售了。