在前面自己聊了聊做耳机之路,有空也在此也聊聊自己做音箱之路,透露一些经历和趣闻(不涉及商业机密),希望大家喜欢!
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很多人都会认为音箱设计经验很重要。但自己NS15的研发经历告诉我,任何一款音箱的开发,其实都是一次全新的过程。有了前面的经验,后面确实可以少走些弯路。但也仅此而已啦,音箱的复杂性就在于,你只能试错,必须有试错才能得到理想的结果。因为扬声器不是标准品(不过,扬声器开发的话经验非常好使),你过去的研发经验是针对上一对箱子的,下一对好不好使,真说不准的事。这也是为什么全球很多存在几十年的品牌,经典产品无数,新做的产品一样会翻车的根本原因。
在NS17出来之后,自己就开始准备一下对音箱的开发了。它就是自己的NS19,初步定的是8寸三分频。低频单元确定后,高音和中音单元就是自己选择的重点了。首先是中频单元,自己希望用5寸的实木三文治单元来做中音,不过为了了解它的声音特点,得做成喇叭才行。当然,我没有在一开始把它做成中音,而是做成了中低音单元,因为想顺便做一对小一号的箱子出来,这就是NS15啦。项目开始于2019年9月左右,但等第一版的5寸单元出来,并初步装箱,已经是2020年3月的事了。
上图为初步的样品,凹陷的防尘帽设计确实从美观上没得说。但样箱第一时间就被自己否定了。原因很简单,低频下潜不足加中频有凹陷。中频人声不够好。美虽然美,但实用才是更好,否则就是花拳绣腿了。另一方面,用NS17的高音个人感觉也太……奢侈了(这个单元是真不便宜,比进口中端单元都贵,而且是用出厂批量比零售价),我还是希望能把它做便宜些。
于是,单元厂继续改单元,而我则去找高音单元。真心佩服那些能一版定稿的音箱厂家啊!初步锁定是这只:
单元介绍是专利铍铜合金,延伸可以到40k Hz,不过,频响曲线就……一言难尽了,如下:
1-2k那个波动巨大,整体高频波动也非常大,10k以上掉得非常多。估计是磁路设计不行的原因。因此,拿回来后重新改了磁路,频响变好了很多。如下:
2020年8月的时候,新的低音和高音单元准备妥当,低频换成了外凸式的,和高频放一起,外观上还是挺和谐的。
新的低频频率下潜做到了50,磁体和其它也做了些升级,频响曲线非常漂亮。在2k以前简直就是一条直线,波动+/-1db。关键是,2.5k那里有一个斜率12db/oct的谷,这是个天然的一个分频点,这意味着它可以用12db的分频器做出来24db/oct的斜率的效果,爽吧:
于是按新的单元参数重新设计了箱体,并装上测试和试听:
测试的参数还是不错的,频响平滑程度比较理想,除了10k处有个小凹陷(-3db)外。
然而,就10k那个凹陷带来了大问题,整体高频偏暗不说,顺滑程度也大受影响,听小提琴和钢琴完全不行,缺少那种动人心弦的柔美质感。感觉除了频响外,铍铜振膜也不太行,失真不好,高音金属音仍然很明显。另一个问题是低频也没能充分发挥出来,低频下潜不够,箱体体积不太够(本来想做小一些)。同时低频也不行,箱体还是不够大。
于是推倒重新来,而这已经是2020年10月了,转眼一年过去了。高音还是只能换成原来的,箱体体积还得重新设计(顺带的,低音单元也得跟着升级)。八字连一撇都没有,感觉自己在白忙活。经验呢,似乎没有起到任何作用。
于是,重新打样箱体。不过这次自己学了个乖,一次性的干完两个活。同时打样了前倒相和后倒相的箱体,看看哪个更好。
2020年12月,箱体打好了,单元也升级了。上图为后倒相式,下图为前倒相式。
新的分频器设计非常简洁,一方面是低音单元延伸非常好,高频可以到8000Hz,以及,那个天然的分频点坑。当然,高音单元低频下潜到500Hz,而分频点是2.5k,足足5倍的余量。当然不需要复杂的分频器。简洁的分频器不用浪费功放的功率,易推性上的表现会好得多(NS17留下的后遗症)。
试听的结果很明显,前倒相的低频好,虽然感觉会糊一点,后倒相的高频好。上图为后倒相的频曲线。下图为前倒相的频响曲线(请注意一格是5db),从频响曲线也很容易看出前后倒相在低频上的差别。总体后倒相可以满足80Hz以上+/-2db的要求了:
自己当然想要兼顾,然后开始试,最后发现可以通过其它方式基本解决掉这问题。于是重新打样,这个时候自己耳根软的毛病又犯了。因为群里有很多人都觉得这种倒相的方式不好,不如前面双倒相孔的方式好看,所以自己要求打双前倒孔的样箱。而自己原来试验的方式只有在这种管上才能实现,单孔的方式那种没法量产。下图为阻抗曲线,可以看出,NS15的低频下潜为48Hz-3db,这是很多6.5寸甚至8寸的音箱都无法实现的低频下潜(可以想向它低频单元之强悍)。
结果打出来是这样的,这个时候已经是第二年的三月了,也就是2021年3月的事了。
真丑啊!这真是想要的是李若彤,得到的是陈研希。关键是,双前倒相管间会有气流干扰,声音也超烂!
幸好自己留有后手,于是改为后倒相。这次终于妥了。不管是声音还是曲线,下图是NS15后倒相样箱进消音室的照片:
测试的结果还是很满意的,后倒相的失真很小,80%以上满足THD小于1%的要求:
于是准备上市了,收到最终的正式产品时,已经是2021年6月的事了。
最终它出来的声音温润细腻,中低频饱满、高频秀丽迷人,而且由于分频器设计简洁,它几乎听不到分频器的干扰,中高频一气呵成。并且非常的易推,100瓦的功放就可以推得非常好了,同时在小音量下也很平衡。而且它的低频下潜达48Hz,它出来的低频能量足,用户很多很难相信这是一只小小的5.5寸单元所发出来的低频。
适用范围:桌面(要非常大)、中小房间(20平方及以内的试音室)、客厅 欣赏 古典中等编制交响、中小编制、人声流行、乡村、JAZZ等。
2023年,自己又再次为它升了个级。把NS15的分频器及参数做了优化(如上图),分频器元件也做了小幅升级。优化后的频响更为平顺,如下图。高音自己设计了三档可调,以方便用户对自己的喜好或前端进行适当调整。
并增加了黑色钢琴烤漆的版本,NS15的参数规格参考下图:
从构想到最终的完成上市,NS15研发历经一年半多(从2019年9月到2021年3月),总共做了7版样,低音单元总共升级3版,高音单元换了二种。通过这个案例大家也可以了解做音箱要做好,真的是很难很难!