近几年来,不少工农兵读者和一些业余文艺单位团体在试验制作高传真扩音机或高传真收扩两用机。与此相联系的扬声器箱的设计与制作也是为大家所关心的,并且是迫切需要解决的问题,因为它直接影响了这些扩音机的放音质量。目前,国内扬声器制造厂生产的组合扬声器箱,大都是为剧场扩音设计的。它们虽有较好的音质但因体积较大,售价高,产量也少,不能解决广大业余爱好者的需要,只得自己动手设计制作。
众所周知,高传真扩音机就频率响应来说,要做到频响50~12000赫并不是太困难的。但是如果仅用一只扬声器来覆盖50~12000赫是不易办到的。一般说来,要获得较好的低频响应,要求扬声器的纸盆辐射口径要大。盆面要有一定的强度;而要获得较好的高频响应;则要求扬声器的辐射口径要小,振膜要轻。显然,这在一只扬声器中是相互矛盾的。为了解决这一问题,人们往往利用低频扬声器和高频扬声器各档的特点,由单只扬声器改为组合扬声器。组合扬声器箱有两频带、三频带甚至四频带。限于篇幅,这里只介绍两频带扬声器箱的设计与制作,以期获得较宽的频响、较小的失真,造价低廉。
一、组合扬声器单元的选取
要配好一组组合扬声器,首先必须注意所用高、低音扬声器单元(单元就是指单个扬声器)的选取。组合扬声器用的低音单元,一般扬声器生产厂都专门制作。这里仅就市售商品中选取。可以选用口径为φ200毫米(8寸)、φ250毫米(10寸)、φ300毫米(12寸)的扬声器作为低频单元、φ165毫米(6\(\frac{1}{2}\)寸)的也可以用。我厂生产的有关扬声器的性能指标见表1。近几年来,橡皮边的电动纸盆式扬声器相继出现。如果选用橡皮边的扬声器,则可以使扬音器箱做得较小而低频性能较好,尤其适合在小范围,如在一般家庭内使用。

对于高频单元,有些人认为,纸盆扬声器的口径越小,则高频响应就一定好。所以选用半导体收音机用的2寸、2\(\frac{1}{2}\)寸、3寸的扬声器作高频单元。其实这样是不恰当的,因为这些扬声器的高频响应一般只做到3500赫左右,如果用这种扬声器作高频单元,则不仅不能获得较好的高频响应,而且往往比仅用一只低音扬声器的效果还差。
目前虽然有几个扬声器生产厂生产配套组合用的2\(\frac{1}{2}\)寸或3寸纸盆小高音扬声器,专发高音,但产量较少,不易买到。为了解决这一问题,经过试验,我们认为可以选取一些高频响应较宽的纸盆扬声器代用。如我厂生产的YDT1—22型(4″×6″)扬声器、YDT1.5—9型(5″×7″)扬声器,以及YD1—8型(5寸)扬声器等比较合用。
二、扬声器箱的制作
要使扬声器发挥较好的低音效果,必须注意扬声器箱的正确制作。
对于橡皮边的低音扬声器。因为它的谐振频率很低,一般都采用密闭箱与之配合。这种扬声器箱系统的谐振频率与箱体大小有密切关系。一般箱体越大,系统的谐振频率越低。这种密闭箱的箱体尺寸可以做得较小。例如,配6\(\frac{1}{2}\)寸橡皮边扬声器的箱体尺寸可做成350×200×180(毫米\(^{3}\));配8寸橡皮边扬声器箱可做成480×250×200(毫米3)。箱板厚度最好用10毫米以上的胶合夹板,箱子要做得尽可能密封,箱内要加超细玻璃棉或泡沫塑料,甚至可以用棉絮作吸声材料,以增加箱内的吸声作用,抑制箱体的共振。
填充的吸声材料可用纱布蒙住,做成棉被形状,厚度可取3~6厘米左右,按扬声器后盖板和侧板大小分做数块,用钉子钉在箱内壁上。

对于通常的纸盆扬声器,要获得较好的低音性能,一般都采用倒相式扬声器箱,其结构如图1所示。上方小圆孔安装小扬声器;中部大圆孔安装大扬声器,开孔大小应根据所选用的扬声器尺寸来确定。如只用1只大扬声器,小孔则不需要。这种结构的箱子可将扬声器纸盒背面的声音倒相180°加以充分利用,以增加低音效果。如果设计得当,它能使低频响应曲线向低端扩展20%左右。扬声器箱的计算比较复杂,这里不作介绍,仅介绍几种适用于不同口径扬声器的箱子尺寸,供制作参考,见表2。表中尺寸单位全是毫米。本表所列尺寸对组合式扬声器和一般单只大口径扬声器均适用。

箱板可用15毫米厚的胶合夹板(6
三、分频器的设计与制作

如果使用的扩音机未分频,则两频带组合扬声器必须使用分频器。分频器也就是高、低通滤波器。最简单的分频器就用一只电容器,如图2。电容器C用下式计算
C=1/2πf\(_{c}\)Ro。
式中:f\(_{c}\)为分频点频率;Ro为高音扬声器的阻抗。
另一种分频器用一个电感线圈和一个电容器,如图3接法。其中的L、C用下列式子计算:L=R\(_{o}\)/2πfc C=1/2πf\(_{c}\)Ro式中:f\(_{c}\)为分频点频率;Ro为高、低音扬声器阻抗。

第三种性能较好较为复杂的两单元分频器,如图4。其中L、C用下式计算:
L=\(\sqrt{2}\)R\(_{o}\)/2πfc C=1/22πf\(_{c}\)Ro

关于分频点频率f\(_{c}\)的选取,应根据高、低音扬声器的频响特性而定。一般两频带的可在1200~3000赫内选取。如选用12寸的扬声器放低音,则分频点可选得低一些;选用6\(\frac{1}{2}\)寸的扬声器放低音时,则分频点可选得高一些。
计算举例:分频点频率f\(_{c}\)=1500赫,Ro=8欧,选用图4的分频器,则
L=\(\sqrt{2}\)×8/2×3.14×1500=1.2毫亨;
C=1/2\(\sqrt{2}\)×3.14×1500×8=9.4微法。
有关分频器制作的几点说明:
1.电容器最好选用损耗较小的无级性的金属化纸介电容器。如没有金属化纸介电容器,可以将电解电容器按图5接法消除极性代用,其中C=C\(_{1}\)C2/(C\(_{1}\)+C2)。


2.电感线圈必须是空心的,如图6,不能使用铁螺钉固定在底板上。电感线圈可用0.4~0.8毫米粗的漆包线绕在塑料骨架上,绕好后要测一下电感量。如无电感测量仪,可用下列公式估算:
L=78.5N\(^{2}\)D2×10\(^{-}\)9/(3D+9l+10h)
式中:N——匝数;D——平均线圈直径(厘米);L——线圈长度(厘米),h——绕组高度(厘米)。
3.为了便于制作,下面举出一个两单元分频器在不同扬声器阻抗及不同分频点时适用的例子,供参考,请看图7及表3。其中电感线圈均采用图7所示线圈骨架,用φ0.8毫米漆包线绕制。绕好后最好用黄蜡绸包封。分频器元件应装在一线路板上,再用木螺钉固定在箱内底板上。


四、安装和调试
制作组合式扬声器箱,对于高、低音单元的选取、扬声器箱和分频器的正确制作固然重要,但在安装时如不注意,仍得不到满意的效果。总装时还必须注意以下几点:
1.高、低音扬声器相位不得接反。对每只扬声器首先必须定相。定相的方法是将电池的正、负极接到扬声器的两个焊片上,接上后如果扬声器的纸盆向前辐射,则接电池正级的一头即如图3、图4中的“+”端,接电池负极的即为“-”端。这样将使两个扬声器同时向前或向后振动,即动作的相位相同。
2.安装时,高、低音扬声器要尽可能靠近一些,如用一只扬声器放高音,则它最好安装在低音扬声器的上方,如一只高音扬声器灵敏度不够,也可用两只,如果高音听起来太响,可加一衰减器(请参看本刊1977年4期16页),或简单地在高音扬声器上串接一个阻值约为扬声器阻抗5倍左右的瓷盘线绕电位器作衰减,试听时把衰减调到合适位置。
3.为了防止低音对高音进行调制,引起互调失真,安装时可在高音扬声器上罩一个塑料或铝制、木制的罩子。
4.喇叭布要绷紧,防止太松在发声时引起“朴朴”声。
扬声器箱装好后如有条件,能在消声室中进行频率响应和失真的测量和调整则更好。以上是一些粗浅的看法,仅供业余爱好者作参考。(南京无线电元件二厂 徐柏龄 余家升)