八英寸纸盆扬声器(直径为200毫米)价格较便宜,在市场上比较好买,可以较满意地播放音乐节目里的中、低音,是广大音响爱好者所感兴趣的一种扬声器。本文介绍的倒相式扬声器箱低音单元采用上海飞乐电声总厂生产的YD3-2001型八英寸纸盆扬声器,高音单元采用北京第一无线电器材厂生产的YG80-1型三英寸纸盆高音扬声器。额定功率为5瓦;有效频率范围为85~15000赫;失真≤7%;阻抗为8欧。这种音箱取材容易,制作方法简便,可供业余制作参考。
箱体尺寸的选择
当扬声器选定以后,箱体体积不应太小,也不应太大。这是因为低音扬声器的谐振频率和箱体的有效体积(不包括吸声材料和扬声器所占的体积)有密切的关系。两者只有配合好才能获得良好的音质。一般说来,八英寸纸盒扬声器的谐振频率在80~100赫之间,所应配用的倒相箱的有效容积应为0.06~0.08立方米。对相同口径的低音扬声器来说,其谐振频率越低,低频特性越好,则它所需要的助声箱的有效容积也就越大;谐振频率越高,低频特性越差,对需要的助声箱的有效容积越小。本文采用的扬声器,谐振频率为85赫,通过试验,取扬声器箱的有效容积为0.063立方米较合适。
大多数箱体都做成长方形六面体。这种造形比较稳重、大方,在结构上也简单、便于加工。可先根据箱体的容积求箱体的高、宽、深。一般落地式助声箱的高度(不包括箱脚的高度)在600~900毫米之间比较合适(本文面板高度取600毫米),若过低矮会产生与室内桌椅等家俱的高度不谐调的感觉。确定了高度以后,接着确定宽度。宽、高之比通常取1:1.618 (见图5),这是人们习惯上用的所谓“黄金分割法”,按照这个法则确定出的前面板,可以符合审美的造型要求。本文取面板宽度为0.36米,高、宽之比为0.60/0.36≈1.67,基本符合审美要求。箱体深度(不包括壁厚)为0.063/0.60×0.36≈0.29米。注意箱体深度不能过浅,否则会影响音质。遇到这种情况时,应重新调整箱体高宽尺寸。

助声箱的具体制作方法
有了高、宽、深尺寸之后,就可进行板材下料了。六个面的板材刚好是三对,即面板与后板为一对,左、右侧板为一对,顶板与底板为一对。注意:如果箱体所用木板厚15毫米,那么侧板的下料高度应在原计算尺寸的基础上,加上两倍的料厚(30毫米),侧板的宽度(即箱体的深度)除应在原计算尺寸基础上加上两倍的料厚外,还要再加上15毫米的木框厚度。具体下料尺寸如图1。

面板下方的倒相孔的几何形状,对声学性能基本上无影响。但是为了下料方便,多数开成长方形的孔。倒相孔与低音扬声器孔之间的距离远一些好,这对把箱里面的声波经过倒相后辐射到箱外是有益的。倒相孔的面积应与低音扬声器纸盆的有效辐射面积差不多。八英寸纸盆扬声器的有效辐射面积为0.025平方米,因此倒相孔的面积应为0.02~0.03平方米。
倒相孔里面通常加一定长度的长方形管道。管道的长度与所用低音单元的参数及箱体的有效容积有关。管道具体取多长?在业余条件下最好还是通过对音质的实际试听来决定(注意一定要选用良好的信号源)。本文所介绍的音箱没有用管道。
关于木箱上、下、左、右四块壁板的连接,有的文章介绍把木板的端头处加工成45°角的斜面,然后再粘接。根据实际制作体会,如果单靠手工用木刨子加工,45°角的平斜面是不太好加工的,容易出现连接面之间不够贴切的毛病。按照木工活连接的传统,用开榫结构来连接比较理想。常用的开榫结构有明榫和暗榫两类。暗榫制作难度较大,一般不采用。它的优点是在木料的外表面看不见接缝;明榫又分燕尾榫和直榫两种。燕尾榫结构连接的牢固性最高,但加工制作难度也较大,较少采用,其结构见图2。直榫结构既牢固又便于加工,业余情况下经常采用,可在木板上先把开榫的尺寸和线条划好,注意应使木榫的开槽宽度等于所用木凿子的凿刃宽。竖方向的开缝可用木锯锯开,横方向用木凿子沿着划线将多余部分凿掉(见图3)。在开榫的断面上刷上聚醋酸乙烯水乳液(又叫乳胶或白胶),利用开榫后的凹凸结构先把箱体上、下、左,右四个面连接成一个整体(见图4)。连接时一定要用直角尺(90°)及时检查,以保证四个面之间互相垂直,这样箱体才能端正。



装好箱体的四个面以后,再如图5所示装箱体里面的加固框。加固框要用比较硬的木料,如水曲柳、榆木等。加固框所用的木条的断面尺寸为15×15毫米\(^{2}\),木条上每隔100毫米左右用钻头打一个通孔,以备穿木螺钉用(见图6)。箱体前面的加固框离开前边缘的深度,刚好是面板和木框(上面绷有喇叭布)的总厚度。后面的加固框离开后边缘的深度应刚好是后板的深度。这样一来,面板、木框和后板都镶装在箱体的里面,组成了一个美观的整体。在箱体里面四个直角的地方,也要加装加固条,以增强箱体的牢固性。所有的加固条料,均应先用乳胶和箱体粘接好,然后再用木螺钉紧固。

面板上需要开设高、低音扬声器孔和倒相孔,可按图7进行加工(倒相孔里面没有管道)。将加工好的面板先用乳胶粘贴在箱体内的前加固框上,然后再用木螺钉紧固,使面板和箱体的四个边框连接成今后不再拆卸的整体。后板和后加固框之间,是在高、低音扬声器、分频器、吸声材料等全部安装好之后,才用木螺钉紧固的。如果有兴趣,可在后板的一个侧边上与箱体之间装上活页,更便于事后对箱内元、器件进行修理或调整。在后板上的任意位置,要装上两个接线柱(红、黑颜色的各一个),以便将需要的节目信号输入给扬声器箱。

绷喇叭布用的长方形木框,其用料可以单薄一些,因为它除去固定喇叭布以外,不再受其它外力的作用。为了防止木框变形,可在木框的中间位置加一个横档(见图8)。先在木框的表面刷上乳胶。把事先剪裁好的喇叭布粘贴在木框上,并把喇叭布的四边包到木框的背面并粘住。注意,在粘贴布时一定要把布绷紧、拉直,以保持布纹线条和图案的整齐、平直。然后,在木框背面的四个边角上及箱体面板四个边角的对应位置,各钉上一小条约25×20毫米\(^{2}\)的尼龙搭扣,以便可以很方便地装上或卸下绷有喇叭布的木框。这样既能保护外露的纸盆扬声器,又比较美观。

关于整个箱体的色调,这与每个人的 喜好有关,一般说来,应与房间内其它家具的颜色谐调起来才具有艺术感。箱体表面的质感,主要是指顶面和两个侧面的质感,它取决于所用材料和加工程度。例如,箱体表面经多次刷硝基清漆,并且打上光腊以后,在用手触摸表面时,会有柔润和略兼弹性的感觉。箱体下面作支撑用的箱脚,其形状和高度可由制作者自己设计决定。
箱内的吸声材料有许多种,但在业余条件下使用松软的旧棉絮是个好办法。根据实际体会,在倒相式助声箱中,不必要在箱内的六个面上全部挂贴吸声材料。首先要在箱内的后板上挂贴约三市两棉絮,在箱内的顶板上挂贴一市两,其次要在箱内两个侧面的任一个侧面上挂贴二市两棉絮。可把旧棉絮均匀铺开,再用钉子钉挂在箱体上。
分频器的计算与制作
为了充分提高组合扬声器的放声质量,必须在放大器的输出端和扬声器输入端之间连接上一个分频器。本文选用的是一个分频质量较高的二单元分频器,这种分频器的衰减率为每倍频程下降12分贝,其线路组成见图9。

当高、低音扬声器的阻抗为8欧时,图9中的电容量和电感量可按下列简化公式计算:C=14000/f (μF); L=1800/f(mH)。式中f为分频频率。
实践证明,当低音单元采用八英寸纸盆扬声器、高音单元采用三英寸纸盆高音扬声器时,其分频频率选择在2000赫较合理。将f=2000赫代入上式,则可得出C=7(μF),L=0.9(mH)。
电容C应采用无极性电容器,如果一只容量太小,可用几只并联。电容器的耐压值取决于组合扬声器的功率, 并且还应有足够的余量,因此最好取耐压值大于50伏。
电感线圈属于非标准件,在商店中买不到,需要自制。所用漆包圆铜线的线径应选择在0.9~1毫米,稍细点还可勉强使用,太细则增加线圈电阻,消耗信号能量。在如图10所示的方形线轴上排绕230圈即可。用这种办法绕制的线圈,其电感量误差小于±10%,可以满足使用要求。组装时,先把全部元件固定在玻璃纤维布胶板或薄木板上(注意线圈不能用导磁的铁螺钉固定),然后再将该板固定在助声箱内的底板上即可。(王义善)
