Neutrino (中微子)- 高输出迷你音箱

在我在 Parts Express 的新职位上,我将继续有机会设计自己的扬声器项目,但我想确保它们可以作为 Project Showcase 项目发布,所以他们需要仅使用 Parts Express 的产品进行设计。然而,这个项目不适合那个模式,所以我在这里发布它,因为坦率地说,结果太好了,不能与社区分享。

引言

首先,让我来诱惑你,说这些演讲者所做的事情是不可能的。您无法从这么小的扬声器中获得这种性能,甚至不一定从具有两个尺寸的中低音扬声器的扬声器中获得这种性能。

neutrino

2010 年春天,我在康涅狄格州的一个酒店房间里住了两个月,当时我在一家大型飞机制造商的现场工作时,就有了制作 Neutrino 的想法。我在房间里有我以前的 Whetstones 设计,他们做得很好,但我开始想知道这个应用程序的最终扬声器可能是什么,以防我再次发现自己处于同样的情况。我调查了市场,对 Amphion 提供的小型扬声器印象深刻,它使用了 SEAS 的中低音扬声器和波导加载高音扬声器,在时尚的白色圆角箱体中,但我认为整体性能可能会有所提高为应用程序。由于 Amphion 离子是我的灵感来源,我决定从粒子物理学中取一个名字,即中微子。

驱动器选择

我从小型扬声器中寻求性能的关键是 Tang Band W4-1720,如果您还没有听说过,它是终极的小型中低音驱动器。关于这个司机的一切都是真实的;它在不失真的情况下大声和低音播放的能力是传奇的,虽然它不是分辨率的最终决定,但它已经接近它了。这种性能的关键是采用长冲程“下悬”拓扑结构的电机结构,以及几乎无法穿过驱动器本身安装孔的大量钢和铁氧体。

我决定四处寻找一个带有悬挂式电机结构的高音扬声器来搭配 W4-1720,以保持整体主题,为此我找到了 SEAS 22TAF/G 高音扬声器。它有一个直径为 20 毫米的铝/镁合金圆顶隔膜,悬挂在一个由 SEAS 称为“Sonomex”的经过处理的织物材料制成的超大环绕件上,它几乎占驱动器辐射表面的两倍,是圆顶本身的两倍,使得这款高音扬声器实际上是织物球顶高音扬声器和小直径金属球顶的混合体,金属球顶耦合到 20 毫米音圈。尽管音圈很小,但由于使用了铁磁流体和 1100 Hz 的低自由空气共振,高音扬声器拥有 80 瓦的长期功率处理能力。

高音喇叭:挪威 西雅士 SEAS 22TAF/Gafa606a881d48c2a64f2bd58add2294d
低音喇叭: Tang Band W4-17203ff79bd21280751e892cf76a66583358
http://www.tb-speaker.com.cn/products/w4-1720

 

外壳设计交叉设计

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聆听印象与结论

在解决了上述发声问题之后,Neutrinos 已经实现了成为中性源的目标,即通过小型外壳实现高输出水平。虽然它们在大约 80 dB 1W/1m 时的效率不是很高(有些人会说它们的效率很低),但在喂食大量固态果汁时它们会发出非常响亮的声音。我用我的 APA150 来驱动它们,并且可以在我的房间里达到打破租约的水平。我认为 Neutrinos 高输出的一个主要因素是它们的外壳被过度阻尼并且几乎精确地调整到驱动器的 Fs,而不是像其他使用这种低音扬声器的设计那样低于它。因此,中低音扬声器在高功率下保持在其线性偏移范围内。即使以调谐频率播放正弦信号,我也无法检测到任何端口噪声,尽管我确实必须解决驱动程序周围的几个漏气问题。此外,高音扬声器使用的相当高的分频频率允许它们在自己的线性区域内游荡,因此它们的输出平滑且不疲劳。成像非常好,正如小型显示器所预期的那样,但声场的宽度和深度令人吃惊。这种设计很好地跨越了激进和悠闲的音调之间的界限,并且非常适合长时间聆听。

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Parts Express 于 2012 年初与其他 Tang Band 悬挂式驱动器一起停产了 W4-1720 驱动器,但由于大众的要求,他们恢复了 W4-1720 型号。这意味着如果您愿意,您仍然可以构建自己的一对中微子。我认为这是我听过的最好的小型扬声器之一,我认为您会发现它们非常值得您花时间。

Crossover Schematic Crossover Simulation Measurements OmniMic 响应图:
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说明:高通网络前应该有一个R1(4欧)电阻,后有一个R2(4.5欧)电阻。
C1的电容7.4uF 不是标准值,而是由两个电容器组合而成。

论坛网友Rory的说明:经过大量搜索,我认为唯一可以使用的组合是 2 x 2.7uf + 1 x 2.0uf,或 1 x 4.7uf 和 1 x 2.7uf,总共 7.4 UF。可能是一个愚蠢的问题,但可以用一个 7.5uf 代替,因为大多数电容无论如何都有 5% 的容差?如果是这样,人们可以期待好的和/或坏的影响是什么?

网友问题:
更愚蠢的问题!有人能解释一下“L2”2.0电感上“R3”电阻的功能吗?如果具有不同的dcr,“L2”电感器也可以执行相同的功能吗?

wolf回复:
如果你改变线圈的 DCR,你将改变响应。
第一个线圈上的电阻就像一个搁架式滤波器。这会在线圈的 Fc 以上衰减,并在线圈的 Fc 以下保持信号不变。在这种情况下,它会调整 Rory 的低音响应,因为我帮助他。
通常,这种类型的电路用作放置在高音扬声器和低音扬声器 xover 之前的“全局 BSC”,以将相同的 BSC 适配放置到两个驱动器上。然而,在 BSC 的大多数应用中,各个 xover 都适用于以更少的部件提供相同的效果。

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此测量是在我的卧室,在 24″ 扬声器支架上进行的,OmniMic V2 麦克风距离 1 米,其他反射物体/表面也至少 1 m 远。混合窗口用于获取低频的图片 行为,但有一些与地板和墙壁相关的伪影导致低端出现几次下降。实际性能在大约 65 Hz 时为 -3 dB,在 40 Hz 时为 -10 dB,但当靠近墙壁放置时 它们开发了一种完全不同的低端特性,平滑并在滚降前扩展到至少 40 Hz。这意味着它们可以在没有低音炮的典型桌面(靠墙)上使用,并且仍然提供迷人的低端响应。 当以这种方式使用时,它们真的很耸人听闻。

Cabinet Plans – 带有 PDF 和 DXF 格式的橱柜计划的 Zip 文件 (本地连接

Simulation Data – 带有 Neutrino 模拟数据(由 Bagby 工具生成)和 Bagby PCD 会话文件的 Zip 文件 (本地连接

OmniMic Screen Grab – 测量期间 OmniMic 测量屏幕的视图,用于 FR 和脉冲数据    (本地连接)

 

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机柜平面图
内部支撑527fcb54cafb56cb783be893f01d8942

前档板
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导向管
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后档板
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侧面板
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顶底
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以上信息来源于:https://techtalk.parts-express.com/forum/speaker-project-gallery/52972-the-neutrino-a-high-output-mini-monitor

 

以下是一些讨论和回复内容:

问题:
最初由fastbike1 发表 查看帖子
W4-1720 的 xmax 为 5mm。在 Rory 的盒子中,模拟显示它们达到 xmax w/30 瓦。在这一点上,他们正在制作 101dB。FWIW,建模灵敏度为 89.1 / 2.83 伏,85.9 / 1w

关于我查看驱动程序规格时所看到的内容。尽管发布的测量响应看起来在 75-80 范围内,而不是 89.1。即便如此,101 dB 的峰值意味着 95-98 dB 范围内的安全连续电平。近场足够好。我承认我已经厌倦了,最近去过一些现场表演。

测得的响应看起来非常平坦,除了像 techno 或 D&B 这样的重低音音乐之外的任何东西。对于组件的价格,它看起来像是流行尺寸类别中的好竞争对手。

不确定我是否可以坚持推文上的所有内联阻力而不是 L-Pad 配置。即使测量看起来不错,也会觉得有必要干预 X-Over。FWIW,在交叉设计中添加额外 4 ohm 后的 PCD 仿真图像如下所示(来自发布的 frd/zma 文件):

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作者回复:
请查看我在第二篇文章中发布的 OmniMic 测量结果。这是我在最终的分频器配置中测量的结果,其中 4 欧姆电阻器就位。

我认为在使用 SPLTrace(创建 FRD 文件)跟踪制造商的 FR 曲线时,我可能错误地设置了一些边界参数,导致高音扬声器电平出现低于 FRD 文件中应有的水平。4 ohm 附加填充电阻是通过听力测试和测量得出的,而不是通过我的 PCD sim,因此尝试通过 PCD 和我自己的 FRD 文件验证或反向工程交叉可能无法给出具有代表性的结果。由于我已经有了一个非常扁平的测量设计,我认为尝试重新制作我的 FRD 文件是不值得的。

作者回复:
回复:Neutrino – 高输出迷你显示器

高输出不一定等同于高灵敏度。对于这种尺寸的扬声器,由于中低音扬声器的 Xmax 很大,它在达到极限之前会发出非常响亮的声音。一切都是相对的,如果你家里有高耸的三通,那么这样的设计就不会让他们为难了。

关于这两个线圈,它们都在低通滤波器中,因此它们之间的任何串扰都不会影响另一个通带。一个电感在挡板阶跃补偿网络中,另一个是低通串联电感。我对互感不是一无所知,但我认为放置不是问题。

最好的问候,

论坛网友回复3:关于电感线圈放置距离的问题!

最初由RoryB@daytonaudio.com发布 问题:
关于这两个线圈,它们都在低通滤波器中,因此它们之间的任何串扰都不会影响另一个通带。一个电感在挡板阶跃补偿网络中,另一个是低通串联电感。我对互感不是一无所知,但我认为放置不是问题。
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wolf回复:

这不是注意的问题。这根本不是相对驱动器上一个线圈到下一个线圈的串扰问题。当您将线圈放置在彼此相邻的相同位置时,它们的值会发生变化。您可能没有您认为的电感值。事实是——即使你在你的 sim 中使用了指定的值,并且你使用它们并放置它们的值在这个系统中听起来确实不错,而且设置显然没有任何听得见的错误;平放的两个线圈的值可能仍然存在差异,这给您的响应与您模拟的不同。这确实可能是一个问题,即使您的问题没有任何迹象。

它们可能会相互产生大于或小于您指定和使用的值的线圈值。

作者回复:
你好雷神,
加宽挡板会改变中低频的挡板阶梯特性,而挡板宽度的变化也会改变高音扬声器辐射的衍射行为。高音扬声器在其色散模式的最外边缘处的部分输出沿着挡板表面传播,直到它们到达边缘,这提供了声阻抗的突然变化,导致行波从边缘衍射并向各个方向辐射。这会导致在分频器内得到补偿的频率响应不规则性。我不建议更改挡板的宽度或驱动器在挡板上的位置。除了使用相同的挡板尺寸和驱动器放置之外,您的机柜真的不需要看起来和我的一模一样(尽管它’这个周末我将打开我的扬声器,看看我用什么电容值来获得所需的 7.4 uF 值。在 HF 部分,我使用了 Audyn Cap 系列的电容器,在 LF 部分使用了 Solen 电容器。
最初由philthien 发表 查看帖子
这些家伙的输出有多高?我做了一些谷歌搜索,似乎低音扬声器的额定功率为 86db/1 瓦,最大可处理 60 瓦。所以全频运行,他们似乎会提供大约 91-92db,这似乎不是那么响亮?

作者回复:
对于如此小的扬声器来说,任何超过 90 dB(干净)的输出都是相当多的输出,它还试图提供 Neutrino 所做的低音性能。尝试将其他迷你监听器调高到这些水平,看看它们是否在低端保持一致 – 如果没有 Tang Band W4-1720 中低音扬声器的悬挂式电机和长冲程,它们的低音输出开始包含比基频更多的谐波由于中低音扬声器的悬架提早收紧,而 W4-1720 保持清洁,并且由于外壳对齐,Neutrino 比使用此中低音扬声器的其他设计更响亮。大多数迷你显示器通过限制 LF 扩展来绕过它们的尺寸,但 Neutrino 在开始滚降之前干净地降低到 50Hz 的上限范围(甚至更低的室内),性能密切反映了其设计非常松散的 Amphion Ion。我使用每个通道提供 200 瓦 RMS 的放大器运行我的 Neutrino,他们对背后的这种功率非常满意。

wolf回复:
通常情况下,使用 ~89dB 的中等灵敏度扬声器,并允许以 +30dB 瞬态波峰因数传递未削波的音乐峰值;
您将使用 250W/通道来防止放大器在这些峰值上削波输出。对于更高灵敏度的扬声器,此要求会降低。95dB 扬声器真的只
需要 17W 就可以保持波峰不被夹住。
最初由狼发表 查看帖子
以Morel的功率规格为例;
10ms 1000W 就是我指的那个。由于大多数这些“波峰”仅用于军鼓打击或非常短暂的情况,因此许多驱动程序确实定期承受瞬态功率峰值。这不仅仅是结核病驱动程序,或羊肚菌驱动程序。波峰不是连续额定功率。30W/60W 可能是 TB 的热额定值,其中 30W 被视为长期运行稳定性,而 60W 被视为短期最大运行稳定性;这可能是一个小时。波峰越短,可接受的功率处理能力就越高。它只是作为热量消散。然后你必须意识到你永远不会在这个驱动程序中连续运行 200W。
后来,
作者回复:

狼是绝对正确的。这些扬声器不会连续使用全部 200W,只会在短暂的瞬间(如军鼓敲击),除了中高音之外还包含大量的中低音。热功率处理总是有一个时间分量,这取决于能量以对流热的形式流出系统所需的时间与能量添加到系统的速度。Morel 中低音驱动器具有极高的瞬时功率处理能力 – 超过了它们在低端的机械处理能力 – 因为大型 3 英寸音圈,这意味着它们可以绑在更大的放大器上,以提供高电平未削波峰值,而无需超过线圈的热极限。但是,如果我们考虑越来越短的瞬态,在不超过其最高温度的情况下,可以输入线圈的电量大大增加,这种关系适用于所有驱动器。放大器削波不仅仅是大量破坏性的,当它泄漏到扬声器的输出中时,它会引起听众的反感。

结果是在充满活力的音乐峰值期间输出更多,而没有机械限制,否则会压缩驱动器的输出。我经常对这些驱动器的输出距离感到惊讶,并且我想知道当要求它们复制相同的材料时,类似尺寸的更传统的中低音驱动器的输出会发生什么。据我所知,其他小车手正在依靠他们的停赛来拯救自己。(当他们这样做时,他们开始将谐波添加到他们的输出中,这可以产生“更多”低音的感觉,即使基波电平没有增加,并且扬声器不再清晰地再现输入信号。)我想知道当要求他们复制相同的材料时,类似尺寸的更传统的中低音驱动器的输出会发生什么。据我所知,其他小车手正在依靠他们的停赛来拯救自己。(当他们这样做时,他们开始将谐波添加到他们的输出中,这可以产生“更多”低音的感觉,即使基波电平没有增加,并且扬声器不再清晰地再现输入信号。)我想知道当要求他们复制相同的材料时,类似尺寸的更传统的中低音驱动器的输出会发生什么。据我所知,其他小车手正在依靠他们的停赛来拯救自己。(当他们这样做时,他们开始将谐波添加到他们的输出中,这可以产生“更多”低音的感觉,即使基波电平没有增加,并且扬声器不再清晰地再现输入信号。

作者留言信息:
只是一个快速的后记:
在对这些扬声器在高音扬声器网络之前使用 4 欧姆填充电阻很满意之后,我决定尝试使用 5 欧姆电阻,稍微降低高音扬声器的电平。这完全重塑并惊人地完善了这些扬声器的特性,我全心全意地向任何想要尝试构建这些扬声器的人推荐它(尽管据我所知,还没有人完成一对,并且诚然它们是一个“困难”的构建)。添加额外欧姆电阻的结果是进一步扩大了声场,在宽度(巨大)、深度和高度上,并且还消除了高音扬声器的边缘,这有时会过度强调细节并描绘一些录音很难听。成像变得更加连续而不会失去清晰度。
因此,如果您正在考虑构建这些扬声器,请使用 5 欧姆电阻。如果你有一个非常死气沉沉的房间或发现高音低于你的喜好,然后退回到一个 4 欧姆的电阻。为了清楚起见,我将建立一个新的示意图来反映这种变化。端口长度问题:
我正在构建 Neutrino 的中途,但由于英国标准尺寸的差异,计划中指定的端口直径不容易获得。我有一些 30 毫米的管道从操作系统构建中剩余,所以想使用它。
我已经在 WinISD 中对此进行了建模,但我无法完全匹配所有指标(即获得相同的端口调整和盒子大小)。它看起来像一个直径为 30 毫米、长度为 82 毫米的端口将接近相同,但我不介意在我继续之前用另一双眼睛确认它。wolf回复:
请记住 – 更大的直径 = 更长的端口。这是调整的功能,而不是端口音量。
谢谢你的提示,wolf。我还参考了 Paul C 的 Speedster,它们使用相同的驱动程序,但具有不同的箱体音量和调音。我觉得我已经接近了,但鉴于我无法在 WinISD 中获得“正确”的 Neutrino 端口长度、调谐和盒子音量,我有点担心我可能错过了一些东西并最终得到错误的长度我换了一个 30 毫米的管子。
keith_correa回复:
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谢谢 Keith – 所以请记住,最初的 Neutrino 计划中有 2 个端口,而我正在用一个 30mm 端口替换,我如何操纵这些长度来平衡?!?
好的,我有机会再次通过 WinISD 运行它并开始理解数据。使用 5.75L 的盒子容积(可能有点高)和 62hz 的调谐,这给出了 16.6 厘米的端口长度(与上述匹配)。我只想要 1 个端口,并调低一点(大约 58hz,这将我带到 8.57 厘米的单个端口。我想我现在很高兴。我明天将在我的构建中启动一个单独的线程。事先警告:我’m 不是工匠,并没有偏离原始设计太多。
我会为高音扬声器选择 20 AWG,为 1,2mh 选择更大的 15 AWG,为低音扬声器选择 18 AWG(空芯)并试一试。
由于代顿和詹岑零件在德国并不常见(和/或很难以合理的价格买到),我会坚持使用 Mundorf。我想应该不是问题;-)
如果您不会在最大的线圈上保持稳定,那么#15 会比#18 更可取。您正在尝试降低线圈的“DCR”,它是直接与低音扬声器串联的电阻,除其他外,它会降低其输出。
该板是外壳的长度,并楔入顶部的端口之间。你真的不应该在这个设计中使用实心线圈。靠近巨大的悬挂式电机和有限的空间将有效地抵消实心线圈的价值。
旁注 – 如果你有它们,找一个大磁铁和一个 I 型芯或 P 型芯。测量线圈值,然后将其放在磁铁上再次测量。您会发现该值可能约为原来的十分之一。
wolf
事实上,空间是一个我没有想到的敏感话题。谢谢你让我免于犯错!
考虑到紧凑的外壳,我刚刚快速绘制了分频器的外观。由于后侧壁只有 2.95×9.44 英寸的空间,我必须使用较小的 (18/20) 线圈。
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终于我的 Neutrino 版本完成了!
那些小家伙实际上对卧室来说太好了!;-) 他们可以演奏得非常响亮,他们在低音表现得非常好,他们似乎很享受你提供给他们演奏的一切,并且每天都是很棒的扬声器,没有任何特别的限制。
但是:它们绝对不是任何低端低功率放大器的首选播放伙伴,因为它们的效率非常有限。而且他们在架子上或靠近墙壁时感觉不太舒服。不过要记住的事情。
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你好!
不久前,我还完成了我的一对中微子。
最初的意图是重复使用令人失望的“K&T 双四”项目留下的两个 Tang Band 4″ 中低音。
我第一眼就喜欢 Neutrino 项目的概念,所以决定做一对
。第一次试音真的让我很惊讶甚至在 8 个月后,我真的很喜欢我的一对 Neutrino。cu danko
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