[心得] 4英吋桌面主動式小喇叭DIY

喇音

51490

各位板友好~~

今天來分享這對小喇叭的製作記錄

=========== 起源 ===========

這次委託的朋友桌面空間很小，特別是深度有限，

希望喇叭深度要在12cm以內，寬度倒是可以到15cm，

這一點就讓市場上的喇叭大多出局了，

因此就決定自己來設計一對，材料預算是4k。

=========== 設計 ===========

1. 系統

因為是電腦平板要共用，桌面又小，

系統更簡潔的主動式喇叭會比較適合，

這次挑選了對岸厲客優的4.1聲道DSP藍牙功放板，
https://i.imgur.com/FIN9pfw.jpeg

它可以支援藍牙、3.5mm、USB輸入，

更重要的是可以很方便的做DSP分頻。

2. 單體

挑選這次選用的低音是對岸和音的 4吋雙磁碳纖維低音，
https://i.imgur.com/i7FRySP.jpeg

https://i.imgur.com/o1MHYlh.jpeg

看上的是它僅有1.8L的VAS及0.4左右的Qts (Fs 70Hz)，

極為適合小箱體的應用，

可以用1.8L左右的箱體達到85Hz -3dB左右的聲音，

代價是很低的靈敏度 80dB@1kHz，及1-3kHz的隆起，

不過在DSP分頻的高低音可以不同增益，

再加上EQ補償，缺點完全不會造成問題。

高音因為預算考量，就選了曲泉便宜的小高音，
https://i.imgur.com/BZA3LXF.jpeg

https://i.imgur.com/cFROUQ0.jpeg

雖然便宜但fs有低到720Hz，在2-3kHz 二階分音也很安全。

3. 箱體

箱體採用SBB4倒相箱，共振頻率設定在70Hz，

12mm的樺木夾板，

size: 13x12x21.5 cm (w, d, h)

用CAD隨便畫了一下請淘寶工廠製作XD
https://i.imgur.com/IN1XQFR.jpeg

不過這裡倒相管的口放得離邊緣太近，造成後續組裝困難，

之後如果要復刻大概會想改用長方形扁的倒相開口放在最下面。

然後因應深度空間狹小，

這次所有出線都是從上方接，用不鏽鋼板請工廠開孔。

=========== 組裝 ===========

雖然是D類放大，發熱輕微，

不過為了更穩定，我還是加了導熱矽膠再貼到鋁板上，固定在喇叭後側，
https://i.imgur.com/NeidcFQ.jpeg

https://i.imgur.com/jC86tJI.jpeg

倒相管方面一開始買的軟管太粗很難彎曲，
https://i.imgur.com/JXKAjkQ.jpeg

（共振點測試，這張看起來很有趣就放上來XD）

後來是直接自己斜切做成2個45度彎的管子，
https://i.imgur.com/oS9XhUn.jpeg

空間緊湊的關係不是很好組裝XD
https://i.imgur.com/2v7MAIN.jpeg

=========== 測試 ===========

先參考 SPL spec 設定了高低音的增益，以及決定分頻，

山景晶片DSP軟體蠻方便的，可以設多組Pre-set來回切換比較，
https://i.imgur.com/B2MClR0.jpeg

有試了2階、3階、4階，

4階的聲音最乾淨，但總覺得有點緊繃，

測試下來覺得 2階 Linkwitz-Riley (Q=0.49) @2.5kHz 聽起來最舒服。

接著就到戶外空曠的平面來做鏡像平面量測，
https://i.imgur.com/dD9PNao.jpeg

第一反射聲拉遠到35ms，

time gating 之後可以有效量到30Hz，
https://i.imgur.com/pWYcPFW.jpeg

紫色線是設定好分音銜接的，

可以看到1kHz-4kHz有比較劇烈的窄頻起伏，

這應該主要是由箱體邊界造成的干涉引起的梳狀濾波效應，

因為我角落都是蠻sharp的90度轉角，如果用圓角就可以減緩，

不過喇叭設計課本上說，聽起來有差，但很難說哪個比較好聽XD

實際上很窄的凹陷也不容易聽到，套用心理聲學smoothing也可以看到。
https://i.imgur.com/7Zdzewe.jpeg

原來高音聽起來偏亮比較不耐聽，同時低音又厚了一點，

參照量測結果用EQ把頻響修平一點（不修箱體干涉的部分），
https://i.imgur.com/OdbPCKy.jpeg

低音設定
https://i.imgur.com/uEYJ26C.jpeg

高音設定（有反相）
https://i.imgur.com/crkN7aJ.jpeg

音色上變得很自然，低音的速度感也變好（AB切換比對就很明顯）

最終結果：
-3dB @86Hz，跟計算的很接近
-6dB @65Hz, -10dB @52Hz

以這麼小的箱體尺寸我覺得非常滿意XD

離軸頻響-水平
https://i.imgur.com/2hVGZne.jpeg

離軸頻響-垂直
https://i.imgur.com/DQF6cKS.jpeg

=========== 心得 ===========

DSP 功放板真的太方便了，完全不用碰分頻器模擬那些，

不需要量單體阻抗，也不用焊接，

真的很適合DIY玩家入門，而且軟體很簡單實用，

光是看喇叭spec的頻響就可以調個大概不錯，

如果加上正確的測量效果就更好。

缺點是會有輕微底噪，看評論有些網友說沒有底噪，

不知道是不是早期批次的問題，

但我覺得萬元內的DIY都很堪用，推薦給大家XD

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最後附上一些照片

https://i.imgur.com/61Fczel.jpeg