自制音箱系列谈(三)自制箱体

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在选定了扬声器单元和分频器后,根据厂家给出的资料,开始计算箱体容积、箱体尺寸。

1.音箱尺寸的计算方法:

例:希望做一个内容积26L的音箱,其内高、宽、深尺寸的比例是(H=高、W=宽、D=深)

H:W:D=1.8:1.0:1.3

试计算音箱各棱的长度大小(不包括箱板厚度)

求解

令N为某一常数,高、宽、厚可用下式表述

即:

H=1.8N

W=1.0N

D=1.3N

因此,如果H、W和D相乘等于内容积V。则H×W×D可得:

1.8N×1.0N×1.3N=26000[cm\(^{3}\)]

2.34N\(^{3}\)=26000[cm3]

N\(^{3}\)=11111

这样,求出三次方等于11111这个数字即可,将它开立方根,可求出

N=\(\sqrt{3}\)\(^{11111}\) ≈22.3

N值求出后,再用下式计算H×W×D值即:

高H=1.8×22.3=40.14(cm)

宽W=1.0×22.3=22.3(cm)

深D=1.3×22.3=28.99(cm)

用上式加上所需板材厚度,求出箱体外形尺寸。例如用18mm厚的MDF板,要加2个厚度,即:

外高=401.4+(2×18)=437.4≈438mm

外宽=223+(2×18)=259≈258mm

外深=289.9+(l8×1)=307.9≈300mm

附表1为音箱内容积比例表(有利于消除驻波影响),表2为一般音箱用板厚度表,表3为倒相导管关系表。

图1
图1 🔍原图 (861×1135)

表2 一般音箱用板厚度表

音箱内容积(L) 所用板(MDF)厚(mm)

5~10 12

10~20 12~15

20~30 15~18

30~50 18~20

50~100 20~24

100以上 24以上

图2
图2 🔍原图 (876×583)

在设计完箱体尺寸后,绘出立体箱图,这时要考虑到障板和箱体板如何组装和单元如何配置等。画出最终设计图,见图1。

图3
图3 🔍原图 (1022×652)

音箱设计完成后,就要进行制作。根据手中的材料对照,画好箱体的展开图,开始排料在纸上列出板料的尺寸,箱体各面的尺寸,排出最佳组合, 使材料充分得到利用(见图2)但需要留出锯口,按照自己的能力,可以采用电锯开料,也可以用手锯去锯,但是有一点要求必须是相邻的面都是90°,才能达到严丝台缝。

图4
图4 🔍原图 (651×873)

下面我介绍一下个人在家里业余条件下料的办法,首先用大锯锯成相应大一些的块,然后把两块或四块同样的板用夹子夹在一起,用手锯去开,锯沿着铁夹子锯,以防跑锯,锯好后根据锯口的情况用粗、细锉把截面锉平。箱板锯好后,在需连接的端面相应的位置画线开孔,一般以板材的厚度的1/2为中线,每隔3cm打一孔,钻头直径为φ6mm左右,箱体左右两侧的板上下两边按照预定的孔完全打透。然后由另一人扶着或是用专用夹子把四框夹位、调整角度,以达到要求各个角度为90°,在已经打好孔的位置继续下钻。先钻板材两端的孔,用竹销或是相应粗细的铁棍定位,以防跑偏,便于调整。在每个对应面上划好标记,钻头大约钻进15mm左右,四边的孔全部打好后,把夹子打开,磕出碎屑,在接触的端面上抹乳胶,按照标记对应再用夹子夹好,用竹销蘸上乳胶,将销子打入(见图3),待胶干之后,将长余的销子锯掉并把夹子拆下,箱子的四框就做成了,前障板根据厂家提供单元开孔的数据,在板上用画规画出圆线,可用车床或是曲线锯割出,也可以自制割圆刀具(另文介绍),在前障板画好的扬声器中心钻一个φ14mm的孔,将割圆刀具的轴固定在孔上,如果设计的扬声器孔边有台,就先刮外圆的台,刮到预定深度,就相应的向里移动,刮到外圆里侧时(就是需要开孔的半径),用刀一直向下刮直到将整个圆切下,大小圆如此这般,倒相孔将板翻过来,从里面开始刮,注意把握要严丝合缝,刮到一定的深度,再翻过来,按倒相管内径将圆切下,再用砂纸抛光。然后将两块前障板面对面夹在一起,和两侧板一样,在四边的相应位置钻孔,每隔5cm左右钻一个孔,全部孔钻完后拆开。把一块板和已经做好的四框固定在一起,对齐四边使其方正。再用钻像钻边框似的,先在四边每边各打一孔,用销子固定,调整好再将其它孔钻出,拆掉竹销,倒出碎屑,抹上胶将它们对好,把竹销蘸胶钉入。待胶干时将多余的锯掉。后背板是镶入四框的。先在板上画出接线端子板的位置和分频器板的位置,根据分频器板上的固定孔在后背板里面相应的位置用锥子钻几个孔(注意不要钻透),用自攻螺丝攻上螺扣,在后背板外面标好端子板的位置,后背板比四框的里框略大一点,但可以镶入。在四个立边和里框边抹胶,用橡胶锤子将后背板均匀的敲入,待和四边平行时即可,再在四框外边相应位置每隔5cm钻孔,大约深30mm左右,磕出碎屑,竹销抹胶钉入。待胶干时将多余锯掉。根据画好的端子板位置在线内用钻头打出排孔后敲下去,将边用锉锉直,四角为圆角。到此箱体基本做好。

图5
图5 🔍原图 (708×481)

箱体外观的修饰,用400号水砂纸在箱外边有分销和边框结合部打磨。使各部位平整光洁。

前障板边角的修饰,如果是要斜角边的,可在箱体前障板的边相应位置画好线(略大l~2mm)用曲线锯或是钢锯慢慢锯掉那条小角,再用锉根据实线锉平,用砂纸打光即可。如两侧要圆角过渡,请根据材料的厚度决定R角的弧度用圆弧刮出,或用木锉镗出,用砂纸将它们磨平磨光。一对音箱要求左右基本对称。如果外观有凹凸不平的地方,要用腻子修补,待干后用砂纸磨平打光。

前障板的装饰,在基本打光的基础上再用400号水砂纸进一步打磨,使表面尽量光滑,用布或棉纱将粉尘擦净,将黑色涂料用喷涂方式将表面喷涂打底,喷几遍约四小时左右快干燥时,用1200号砂纸打磨,以便使障板更光滑。

(附)1.自制铁夹板(钻孔定位板)

选两块长500mm宽60mm厚20mm左右的铁板(如没有这么厚的,6mm左右的扁铁或角钢都可),在板两端距边20mm中线处钻φ8mm的孔各一个,在一侧边中部400mm之间均匀钻9~11孔,孔的中心距边的距离为所需加工的板材厚度的1/2。另一侧中间270mm每隔30mm钻一个共钻10个孔,孔中心距边距离同上。所钻的孔均为φ5.9mm,见图4。

图6
图6 🔍原图 (1180×520)

使用时,给板划孔线时,可当定位孔用,钻孔时用电钻或手摇钻时,又可当钻模使用以防钻歪。锯板时配M8×60mm的螺栓两条,沿线夹紧板,以防跑锯。组箱框时,配φ10mm长360mm钢筋两根,两端各套25mm长M8螺扣,用夹板夹住四框,以便调整各边角是否平整,是否为90°角。

2.竹销或木销的作法:

将竹子开成6×6mm左右的正方形长棍,用厚3~4mm铁板在上面钻一个φ6mm的孔,把棍的前部削圆,略小于φ6mm。把棍插在铁板的孔上用锤子敲打,从铁板孔漏下去的棍即成为φ6mm的圆型竹销。

木销是用硬杂木作的,找一些柞木、水曲柳、东北榆等小木头长约50~100mm用刀开成上述形状的小棍,照上法制作即可。(王伟)