1.设计目标
随着音源和功率放大器水平的提高，如何得到更好的低频响应成为高保真音箱设计的重要任务。低频下潜深、全频带频响均衡与优美的音色是我们的追求目标。通常只有大口径扬声器与大型箱体才能提供更好的低频响应。但对于家用或不是很大的听音空间，由于大体积音箱不易摆放，现在经常采取的一种方式为一只内置扬声器的带通式超低音箱，即ASW 箱。ASW箱用来放送下限20Hz～40Hz、上限为100Hz左右的超低音，考虑到频率如此之低的声波其波长超过3m，可以认为没有方向性，往往仅设置一只ASW箱与其他若干只(一般为二至五只)音箱配合放音。在家庭影院中这种方式得到了普遍的应用，DVD影碟采用的杜比数字环绕声5.1声道中的“.1”声道大都通过ASW箱重放。然而，这种方式用于高保真放音并不十分理想，其主要原因在于低音绝非完全没有方向性，想一想欣赏交响乐时我们能够感受到低音乐器的定位，就不难理解只放一只ASW箱是不可能带来真正高保真的放音的。那么，我们只需采用双配置，即两只主音箱各配一只ASW箱就可实现重低音的高保真放音了。
本箱的设计目标为ASW超低音箱与封闭箱组合的一体箱，即一只音箱的一部分是普通封闭箱，用来放送100Hz以上的中低音、中音与高音，而低于100Hz的音波则通过这只音箱的另一部分——ASW箱来放送。本设计的一体箱是一种落地式三分频音箱，如果设计得好，将会取得低音失真更小、中低音音色更加连贯优美、音场更加开阔等明显的优势。但这种方式的设计难度相当大，其原因在于首先ASW箱本身就很难设计。它是内置扬声器的带通式超低音箱，其频带很窄(小于两个倍频)，因此，要想得到更低的下限频率、且在其频带内频响曲线比较平直(不均匀度比较小)确非易事。更困难的是，ASW 一体箱是将ASW箱与封闭箱结合成一体，如何使两箱之间的灵敏度搭配一致则成为最大的难题。因此，本设计的关键在于分别为封闭箱与ASW箱选择适当的扬声器并通过精准的箱体设计得到完美的有机结合。两种箱对扬声器的要求并不相同，下面结合音箱设计分别介绍。由于家用箱的体积不宜太大，我们将扬声器的口径锁定在6.5英寸。
2.ASW箱电声设计
ASW箱设计的首要目标在于求得更深的低频下潜。经分析，ASW箱对扬声器的基本要求是谐振频率 应尽量低一些、总机电品质因数Qts大小要适当(0.5左右)、f0/Qts值要小一些，由于ASW箱本身灵敏度较低，所以扬声器的灵敏度高一些好。经多方考察，低音扬声器选定南鲸YD176-8XPH，这是南鲸扬声器中较高档的一款(该厂广告中常见它的身影)。与该厂的其他大多数产品不同，该单元采用了铸铝盆架，整体做工亦相对比较精致，甚至其Φ120×20mm2的大型磁钢都显得比其同门兄弟要精美许多。厂家提供的性能参数为：额定功率100W、灵敏度90dB、谐振频率40Hz、Qts值0.4、等效容积34L。更具特点的是其等效振动质量高达24g，不仅在同口径扬声器中罕见，而且高于大多数同厂8英寸口径的产品，这一特点为获得更低的频响打下基础。这款扬声器的主要不足在于其中音的音色较差；远不如其他南鲸纸盆系列的扬声器。我们曾试图将它用于普通二分频倒相箱，终因音色不佳而作罢。现将它用于重低音频段的ASW 箱放送100Hz以下的信号则音色绝无问题。不过真正吸引我们并最后选定它的其实是测谐振频率低至35Hz。额定功率高达100W，如此低的谐振频率，且灵敏度达到90dB的6.5英寸扬声器，实在是不可多得。我们对一批若干只该型号扬声器进行了充分老化，测得老化后的参数统计值为：谐振频率f0为35Hz、Qts值为0.475、等效容积Veq为29.6L。这些比较理想的参数结合其灵敏度与耐受功率，完全可以设计出十分成功的ASW箱。
ASW箱的特点在于同一只扬声器能够得到多种频响平直、容积各异且灵敏度不同的设计。在频响基本平直的前提下，一般的规律是容积大一些、低频下限就低一些、同时灵敏度也低一些、频带也窄一些。因此，设计时不能单纯追求低频下潜，同时还要兼顾灵敏度与一体箱中的封闭箱一致。采用我们自行研制的计算机辅助设计软件进行精心设计：灵敏度设计为-1dB，即实际灵敏度为90dB-1dB=89dB，以配合封闭箱的灵敏度:箱体容积取开口腔11L，封闭腔15.5L;放音管与开口腔谐振频率60Hz；另外有关参数为箱体品质因数(或称漏气系数)Qt取6。该箱的频响曲线见图1。图1显示该箱频响平直，-3dB的高低端频率下限为98Hz和37Hz，考虑到灵敏度的-1dB，实际下限应为-4dB处的103Hz和35Hz。即该箱的技术参数为：频率响应35Hz～103Hz。
35Hz的低频下限对于ASW箱并不十分出色，但考虑到扬声器口径以及箱体容积，该箱已属很成功的设计。
3.封闭箱电声设计
封闭箱的中低音扬声器选取玄度Y651，这是一种性能极为优异的6.5英寸扬声器。其厂标参数为：灵敏度89dB、谐振频率30Hz、总机电品质因数Qts值0.30、等效容积Veq为32L。这些参数实在是太诱人了，尽管我们对其真实性亦存疑惑，但其中Φ120 x 20mm 的大型磁钢与质感细腻的掺羊毛纸盆令人确信绝不至于失望。果然，充分老化后进行实测，它的参数为：f0为43.2Hz、Qts值为0.381、Veq为16.2L。虽然实测参数与厂标参数相去甚远，但仍不失为一款优秀的中低音单元。高音扬声器定为同厂产品S-13，该单元为双磁路(两块磁钢)结构、液磁冷却、纯丝振膜的球顶高音扬声器，厂标灵敏度为90dB、谐振频率1.8kHz。它的音色明亮与柔和兼具，搭配Y651相得益彰。同样采用我们自行研制的计算机辅助设计软件进行设计，封闭箱的净容积取5.5L，频响平直，低频下限f3为81.4Hz。低频段频响曲线见图2。
4.箱体设计与制作
落地式一体箱的箱体外形酷似二分频二单元倒相箱，面板上只能见到两只扬声器和一个倒相管口。其内部实为三腔结构：上部A腔为中低音封闭箱，考虑占容，毛容积取7L，面板上安装中低音扬声器Y651;中部B腔为ASW 箱的开口腔，面板安装封闭箱的高音扬声器S-13(高音单元背部密封，安装在哪个腔均无妨碍)和ASW箱的放音管，背板安装双线分音接线盒下部C腔为ASW箱的封闭腔，中下部之间的隔板安装内置的低音扬声器YD176-8XPH。放音管取内径中57mm、外径中Φ62mm的PVC硬质塑料管，长为160mm。箱体全部用18mm～25mm中密度板制造，三个腔的尺寸均采用消除驻波简并尺寸设计，箱体内尺寸为(W × D × H)：178mm ×223mm × 889mm，见图3。两个封闭空间，即A腔与C腔应适当多填充一些吸音材料。
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