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用古董喇叭 現(xiàn)代分頻器DIY一對JBL大號角音箱 by 天津拉菲爾馮總

設計目標:
1、經(jīng)典全鋁鎳鈷磁體單元(鈷磁體)。
2、可以適合現(xiàn)代音源播放(頻率范圍35Hz-15KHz)。
3、平滑的8歐額定阻抗,方便晶體管機驅動。
4、簡潔、節(jié)省空間的外形結構。
5、100dB的高效率和100W的連續(xù)承受功率。

材料準備:揚聲器單元1、低音單元2只16歐阻抗JBL-LE15A鈷磁低音做并聯(lián)8歐輸入,這只單元曾經(jīng)在JBL Olympus C50/C60 Sovereign 音箱上大量使用,聽爵士的經(jīng)典低音。我粘貼一張這個單元的資料供參考:

當年日本價格參考JBL LE15A

1962年発売

¥67,200(1臺、1974年頃)

¥60,000(1臺、1978年頃)

這是當年的海報圖片,看資料這個單元應該生產(chǎn)于60年代左右,為追求完美低頻深度而設計。實際聽感低頻很濃,速度偏慢。紙盆非常厚,很多折環(huán)提高紙盆強度。更關鍵的一點使用了泡沫結構的折環(huán),這點我非常不喜歡。不喜歡的原因不僅是愛老化,還損失細節(jié),讓低音反應偏慢。我會用局部照片展示這點。好在我找了工匠按照我的要求改變了這個折環(huán)。

折環(huán)泡沫在國外是可以買到的

我更換的的布邊結構 再也不擔心會壞,低頻很快。

四只單元準備好了,我喜歡早期16歐版本的藍色

2、中音壓縮驅動器:中音單元使用大名鼎鼎的JBL-375 灰色早期鈷磁單元,這是一只JBL的旗艦單元,最早使用在JBL Olympus 和經(jīng)典音箱 JBL Hartsfield 上。

當年日本價格參考JBL 375(黑頭)

1954年発売

¥116,100(1臺、1973年頃)

¥125,900(1臺、1974年頃)

¥113,000(1臺、1978年頃)

型式

ドライバーユニット

スロート徑

5.0cm

許容入力(連続プログラム)

60W

インピーダンス

16Ω

音圧レベル(新JIS)

108dB(1kHz、ホーン/連増裝著時)

ボイスコイル徑

10.2cm

マグネットアセンブリー重量

10.8kg

磁束密度

20,500gauss

外形寸法

直徑180x130mm

重量(梱包時)

11.8kg


使用JBl-375的Hartsfield音箱

日本人最崇拜美國貨如今還在復刻這對音箱

Hartsfield音箱當年的圖紙

這對原裝音箱我有幸在幾年前把玩過,我們開始都被這大氣的外觀所吸引,真的很好看。拆開內(nèi)部結構才知道原來有著杰士基本相似的低頻箱體結構,只是做的更霸氣。當年不會做單元的杰士箱體設計還是讓很多大廠去復制的。

不過不要被這霸氣的外觀和大名鼎鼎的375單元,還有金光閃閃的HL89 號角百葉所迷惑,除了部分爵士樂和人聲有著感人的味道,聽古典音樂基本是不能適用的。原因很簡單,這種折返箱體低頻本身就慢,加上50年代的分頻器電容素質更是渾濁。更關鍵的就是高頻,JBL375不加超高音是萬萬不能的,對于375的高頻上限沒有找到明確廠家資料有人說12KHz也有說15KHz的,但我可以很負責任的告訴您超過8KHZ聲音就很燥,即使勉強到12KHz,素質也是很低的。

這點與JB-蘭辛在Altec Lansing公司時候設計的ALTEC-288完全不同,288可以10KHz一樣纖細的高音不會很刺耳,分頻器設計完全可以在10KHz接超高(-6dB)簡易分頻器完成。

JBL375 最好不要這樣做,建議和他們后來的方案一樣7KHz做-12dB衰減與JBL075配合(這點我覺得很重要)。我找到一個JBL年檢海報上面的英文也說明了JBL375平坦的高頻是9KHz并與JBL075配套。

3、號角嘴

我選擇的號角嘴就是當年JBL-Hartsfield 音箱一樣的JBL HL-89 選擇這個號角嘴目的已經(jīng)很明了,就是要設計一個改版的Hartsfield 音箱,作為家用音箱似乎這個號角嘴顏值更高。比張牙舞爪的ALTEC多格或西電油煙機罩一樣的張著大嘴更適合家居民用。并且HL89 水平有著100度的輻射角度,高音不會特別聚焦在很小范圍。

型式:ホーンレンズ

指向特性:100゜(水平); 45゜(垂直)

スロート徑:5cm

クロスオーバー周波數(shù):500Hz以上

レンズタイプ:Serpentine

レンズ寸法:幅505x高さ178x奧行118mm

適合機種:375

ホーン全長:305mm(ホーン奧行のみ)

重量(梱包時):7.3kg


ALTEC號角嘴(參考圖)

西電當年號角嘴(參考圖)

4、超高音號角單元 JBL-075

上幾張JBL-075的資料(有當年的海報)

當年日本價格參考JBL 075

1956年発売

¥36,100(1臺、1973年頃)

¥38,600(1臺、1974年頃)

¥34,700(1臺、1978年頃)

¥41,000(1臺、1980年頃)

通過這些50年代的海報,可以大概知道在當年這個075超高音是多么偉大的產(chǎn)品,應該是蘭辛自殺前的設計,頻響2.5KHz-15KHz是平坦的(-4dB),大概英文內(nèi)容說超越了麥克風的極限。在現(xiàn)在揚聲器技術看來這個指標并不高,15KHz都沒法定義超高音。我至今并不這樣看,在我看來這是我最喜歡的一只超高音號角驅動器,有著2.5KHz的起始頻率,聲音很有密度,充滿能量感,15KHz也沒覺得高頻細節(jié)缺失多少。大家在對比現(xiàn)代超高音上限頻率時,忽略了一個重要指標JBL-075 的效率是110dB,在這個前提下看看現(xiàn)代超高哪個還能滿足2.5KHz-15KHz的平坦曲線。

有人會問我,為何我在做ALTEC A7或A5時候也在使用075超高,本身ALTEC 802高音或ALTEC 288高音已經(jīng)到達15KHz左右的高頻響應,如果您看看這些單元的掃頻曲線就會知道10KHz就斷崖一樣高頻下滑了,雖然頻響夠了,但量感不夠。加上超高音聲音不會變吵,而是變得柔和多細節(jié),如果很吵那一定是分頻電路出了問題(個人經(jīng)驗僅供參考)。那為何JBL375也加JBL075超高,我在前面介紹375驅動器時候已經(jīng)特別強調(diào)(具體可以參考前面文章)。我喜歡蘭辛所有的設計,每當使用他設計的揚聲器時,總在想這位英年早逝的技術天才,他怎能想到他的設計在1949年至今,70多年里還有無數(shù)人迷戀、無數(shù)人珍藏,只可惜早逝的英才沒有看到自己的設計變成產(chǎn)品并成為世界音響巨人。您的設計理念至今奠定了揚聲器制造基礎,有的產(chǎn)品再也沒有超越。我的崇拜并非只是技術,更是為信念舍棄生命的精神。

JBL創(chuàng)始人-詹姆斯·巴羅·蘭辛(James B. Lansing)

在寫這個音箱DIY時查閱的一些資料很有意思分享一下,是JBL的歷史年鑒。從這些年鑒圖就知道JBL商品化的進程,也可以看出HIFi市場已經(jīng)邊緣化。


1902 – Birth of James B. Lansing in Illinois, U.S. 1927 – Lansing Manufacturing Company founded in Los Angeles1934 – Douglas Shearer of MGM heads team which designs the first practical loudspeaker for motion picture use. Lansing builds components for the Shearer horn system which becomes industry standard.1936 – Shearer-Lansing system awarded citation by Academy of Motion Picture Arts and Sciences1937 – Lansing creates the “Iconic” two-way compact design – the first studio monitor1941 – Lansing Manufacturing Company acquired by Altec Service Company1943 – Lansing develops the Model 604 Duplex 15” (38cm) co-axial loudspeaker1944 – Lansing and Hilliard redefine the reference theater speaker with the "Voice of the Theatre"1946 – Lansing leaves Altec and founds a new company, James B. Lansing Sound Incorporated1947 – JBL develops D130 15” (38cm) speaker with the first commercial use of 4" (100mm) voice coil1949 – James B. Lansing dies; William Thomas becomes company president1953 – Commercialization of Acoustic Lenses developed by Bart Locanthi1954 – Model 375 compression driver, first 4” (100mm) diaphragm commercially available1955 – Model 075, the first ultra-high-frequency ring-radiator transducer1957 – Introduction of JBL Paragon stereo console speaker system1959 – Leo Fender integrates the Model D130 into his guitar amplifiers1962 – JBL creates the first 2-way studio monitor to utilize a high-frequency acoustic lens1968 – JBL launches the Model 4310 three-way bookshelf studio monitor speaker, later the 43111969 – Sidney Harman acquires JBL, ushering in a period of accelerated international growth1969 – L-100 consumer version of the 4311 is launched, which sells over 125,000 pairs in the 1970s1969 – JBL speaker components deliver the sound at Woodstock and many other rock festivals1973 – 4300 Series studio monitors launched, including the industry’s first four-way designs1975 – Model 4682 thermoplastic " Strongbox " Line Array1979 – Diamond surround technology for control of high-frequency resonances in diaphragms1979 – Development of the Symmetrical Field Geometry (SFG) magnet structure1979 – Cabaret? Series portable systems for musicians debuts1980 – Bi-Radial? Constant-Coverage horns1981 – The first Bi-Radial? studio monitor, the 4435, for the recording studio1982 – Titanium is first developed as a material for high-frequency diaphragms1982 – Model 4675 power-flat cinema system introduced, first system to be approved by THX?1986 – The first models of Control? Series unveiled1990 – Vented Gap Cooling technology reduces low-frequency transducer temperature1991 – The first pro-audio speaker using a neodymium magnet in Array Series1995 – Birth of the EON molded-enclosure integrated, powered portable loudspeakers1995 – First neodymium Differential Drive? Dual-voice-coil/Dual-magnetic-gap cone transducers2000 – Creation of VerTec? Line Array system with RBI – Radiation Boundary Integrator2000 – ScreenArray? three-way cinema systems with Screen Spreading Compensation2002 – JBL Engineers receive Scientific and Technical Awards from the Motion Picture Academy2005 – JBL awarded a Technical Grammy? by National Academy of Recording Arts and Sciences2006 – VRX Constant-Curvature Line Array introduced2008 – CBT Series Constant Beamwidth Technology column line arrays developed2011 – D2 Dual-Diaphragm Compression Driver developed, first used in VTX Line Array2012 – M2 Studio Monitor with Image Control Waveguide, D2 driver and low-TCR voice-coil woofer

言歸正傳繼續(xù)DIY音箱,說說音箱的箱體:音箱箱體要考慮合理的箱體容積、揚聲器的互相干擾、音箱倒相孔開口大小、音箱內(nèi)部結構的穩(wěn)定性、吸音材料的種類和多少、音箱板材的厚度材質,當然還有美觀性。我也不是做音箱專業(yè)的只是愛好而已,我個人感受過去的大口徑低頻揚聲器,箱體大肯定比小更舒服。板材我喜歡質地相對松軟的松木夾板20MM(美松)。吸音棉我喜歡玻璃纖維,但比較麻煩,有人很忌諱。

這次音箱制作的箱體圖紙:

內(nèi)部需要做加強支撐

音箱最好做好接線柱和標牌。

激光標牌制作

音箱表面貼皮(最好實木皮,顏色會逐步變深更加美觀)

加工號角固定支架



獨立的高音號角單元安裝到位

低音箱體與高音號角箱體安裝完畢,兩個箱體之間安裝橡膠墊減少互相振動干擾。

一對音箱基本做好了,就差分頻器協(xié)調(diào)這幾個揚聲器在不同頻率下好好的工作。

音箱分頻器:

分頻器是音箱里最不可忽視的一個環(huán)節(jié),關鍵程度不亞于揚聲器和箱體,如同音箱的靈魂。分頻器可以使用電子分頻或傳統(tǒng)的LRC分頻電路。這兩種方式各有利弊,我大概介紹一下。

電子分頻優(yōu)點:操作更改參數(shù)很方便,功率傳遞效率高,失真小,DIY可玩性高,處理多路分音非常便捷。缺點也是有的,一般電分有兩種,模擬電分和全數(shù)字化電分,前者更換分頻點需要更換分音卡是一種有源濾波電路。后者數(shù)字電分是經(jīng)過模擬先數(shù)字化在數(shù)字轉模擬的全數(shù)字產(chǎn)品,調(diào)整參數(shù)范圍寬,操作方便。但這點我不算喜歡,比如你要聽黑膠唱片尤其早期的珍貴LP 要的就是純模擬結果最后一個環(huán)節(jié)還是插入了數(shù)化。(這點很多玩電分的人未必清楚這個方便的分頻器已經(jīng)把信號AD DA轉換了)。不管哪種形式的電分在功放選擇上也要注意,最好一個品牌,一個電路結構的產(chǎn)品,功率可以有差別,但音色,相位一致性一定要OK。如果音箱低音與高音不同阻抗情況下功放還要面對阻抗不同下的性能一致性問題,這點尤其膽機最麻煩,很多推挽機會因沒有分頻器直接推喇叭出現(xiàn)震蕩,原因很簡單,揚聲器的單體阻抗特性并不是恒定的,是LRC分頻電路讓音箱阻抗曲線變得平緩。(這點也是傳統(tǒng)分頻器很關鍵的一點,很多音箱不好推、很多功放都難以出好效果的原因,多數(shù)只是頻率掃頻曲線很好但阻抗曲線極差)。還有人喜歡在中低音與高音用晶體機與膽機混合搭配,至于效果每人喜歡不同,放歌曲可能很甜,但樂器多了是否能分出細節(jié),聲壓均衡就不好說了。我個人建議如果電子管功放與晶體管功放混合電分,盡量讓晶體機推人耳朵相對不敏感的頻率,工作頻段越低越好。我超低音基本都是用大功率晶體機驅動18寸單元工作在100Hz以下。

最后再說一個電分系統(tǒng)另一個我很頭痛的地方,也可能自己水平還是太低搞不定。電分越小音量表現(xiàn)越差,在中等或大音量調(diào)均衡的系統(tǒng),小音量均衡又被打破,當然專業(yè)領域用電分一點問題沒有,基本沒有小音量夜晚安靜收聽的需求。

綜合電分的優(yōu)缺點,這對音箱我還是選擇了傳統(tǒng)的LRC型分頻器。這種分頻器雖然插入損耗大,相位特性也不如電分,但調(diào)試得當音色和均衡度可根據(jù)我的愛好控制。阻抗特性也能到非常好,現(xiàn)代的分頻電路更可以對于某些頻率段做LRC均衡。

這款JBL雙15寸DIY音箱分頻器電路參考圖:

再來說說我為何我只是喜歡古董喇叭,尤其是鋁鎳鈷磁體的古董喇叭,而不用古董分頻器。在我看來音箱這么多年揚聲器的進步只是更小型化,更便于批量標準化生產(chǎn),成本更好控制,更關注測試指標,更多的電腦輔助設計。對于大口徑低音單元和高音號角揚聲器不見得是進步,反而失去了稀有的鋁鎳鈷磁體,鐵氧體單元與鋁鎳鈷單元,只要用心去對比聲音那個更舒服一定是可以分出高低。揚聲器磁體的材料變遷基本是勵磁線圈-----鋁鎳鈷磁鐵------鐵氧體磁鐵-----釹磁體。有人一定說勵磁是最好的,其實最早二戰(zhàn)用于軍用雷達的鋁鎳鈷替代勵磁是一種進步,但我不排斥勵磁獨有的溫暖舒緩。鐵氧體和釹磁體的應用我覺得不是進步是妥協(xié),商業(yè)上和小型化的妥協(xié)。

最古老的勵磁鐵喇叭(要用直流電供電啊,當心交流聲調(diào)制)

沒裝外殼的鋁鎳鈷磁體收音機單元(稀有資源)

鐵氧體單元(最廣泛使用,最成熟)

釹磁體單元(個小力大,高溫易退磁,音樂細節(jié)少)

釹磁其實就是這個

繼續(xù)說為何不喜歡古董音箱原配分頻器:

分頻器主要就是電容,電感,電阻器這三種非線性器件的組合,剛才說了古董揚聲器不但沒有被徹底替代,反而有著各自的優(yōu)勢,但分頻器里的電容器如今已經(jīng)是技術飛躍。

早期杰士號角皇分頻器

以前昂貴的金屬化薄膜電容已經(jīng)廉價并小型化,指標性能老分頻器的電解或紙介質油罐根本沒法比,尤其在“損耗角、正切值”上性能大幅飛躍,表現(xiàn)在高頻的提升和低頻的量感,分析力和速度都有明顯提升。這只是要自己做分頻器的第一個原因。


電解電容器(頻率特性差,損耗大,便宜)

紙介油浸電容(體積大、高頻差、有毒)

金屬化薄膜電容(高頻特性好、損耗低、價格貴)

古董分頻器為了節(jié)省體積很多低頻部分使用鐵芯電感,對于低頻分頻部分,鐵芯電感的頻率非線性最差,這個測試很簡單,一個10mH鐵芯電感用精密電橋測量一下30Hz-1KHz的電感量變化,相對空心電感非線性是巨大的。電感的更換是重做分頻器的第二個原因。

鐵芯電感(低頻非線性大)

空心電感(頻率特性好,體積大,高電感量內(nèi)阻大)

早期分頻器很多使用大功率可調(diào)電阻做中音或高音的衰減器,尤其是監(jiān)聽音箱更多見。隨著年代的積累,很多存在接觸不良的狀態(tài),影響使用。電阻衰減器還有一個更不好的地方,功率損耗過大,電阻材質對高頻音色影響也是非常明顯。我為此設計了電感式音頻自耦變壓器來做衰減器,這樣聲音會更透明,也更有密度感。這就是自己做分頻器的第三個原因。

第四個原因是針對很多早期用于影院或擴音的音箱系統(tǒng),比如ALTEC A5/A7 當時主要目的是播放人聲,并需要更高的傳輸效率為原則,一旦用于HIFi重放音樂,分頻器必須做相應調(diào)整,甚至在某些頻段要做陷波處理,高頻需要超高提升高頻上限。不要覺得15寸專業(yè)低音單元和巨大的專業(yè)箱體(A5或817)就一定有很好低頻下限,他們的低頻下限與現(xiàn)代15寸專業(yè)音箱基本一樣的,設計低頻下限也就50Hz左右。這樣的設計對于專業(yè)音箱一點沒錯,設計目的是高效率和極快的反應速度,80Hz以下是18寸超低音的事。

為這對使用古董單元DIY音箱定制的全新分頻器

從設計構思-----材料準備-----箱體加工-----分頻器制作-----最后組裝調(diào)試,2個月時間這對音箱總算搞好了。聲音基本達到了我的設計預期,但每人的聽感和審美存在很大不同,音響系統(tǒng)難以用好壞定論,更沒有完美,否則世界將只有一種聲音甚至只有一個品牌壟斷市場。

分享一些成品照片和器材搭配后錄制的視頻供愛好者參考。

試聽器材:

音源(EMT930黑膠唱機 飛利浦LHH700 CD機 ) 唱放 (拉菲爾 MAS200) 前級放大器(拉菲爾MAS100)后級放大器(MAS600分體300B推挽)

音頻分享:

箜篌 CD

拾貳 一剪梅 李清照詞 金蔚曲 2.45

最后回答一位朋友的疑問:西電 ALTEC JBL TAD 都是號角音箱那個最好聽

這是太難回答的問題,我只能說我喜歡哪個和自己辨別的觀點。

首先這幾家其實是親屬關系,近親。西電音箱尤其大型音箱,基本都是為影院服務的,如果您有和影院一樣大的聽音室和足夠的錢,還有足夠的運氣能淘到?jīng)]有故障的喇叭單元,那聽聽爵士樂,聽聽黑人唱歌,那滿足感如同坐火箭,玩其他號角的永遠追不上您。如果聽古典音樂,至今我聽過的西電系統(tǒng)沒有一個讓我覺得全面的,中音巨大的號角相位一定存在延時,也很不適合近距離欣賞,厚聲過頭似乎也不是完全適合多數(shù)音樂。西電大型音箱的真正魅力是稀少的,你有我沒有他也沒有。一個字概括--牛;兩個字概括--牛X。

ALTEC 應該叫 ALTEC-Lansing 這個時代蘭辛設計的A4系統(tǒng)288單元是升級了更早的西電系統(tǒng),可不是縮水,是電影公司對西電系統(tǒng)和RCA系統(tǒng)的存在不滿意,蘭辛的系統(tǒng)更符合電影公司的要求,更優(yōu)秀的性能。如果你聽了A4,它的全面肯定會你打動,高音細膩透明,低頻根本不需要超低音已經(jīng)讓你震撼,速度感超越我聽過的所有號角揚聲器,A4就是太高大了,只能放到朋友劉先生的聽音室更適合。原因不僅是他房間夠大夠高,他也更喜歡貝多芬、馬勒、布魯克納和德沃夏克。我最喜歡的就是蘭辛在ALTEC時候設計的產(chǎn)品--515、604、802、416、075這幾個單元,在我心中是我的最愛。

JBL是蘭辛自己成立公司后的產(chǎn)品,因為專利保護蘭辛不得不放棄他以前最經(jīng)典的設計,另開新的思路,創(chuàng)造新的風格,比如375并不是288的結構而是改造了西電的單元結構。JBL整體聲音比ALTEC單元更濃郁、更討好民眾、也更想辦法讓號角嘴小型化便于民用。有人說JBL是爵士王,我只認同是蘭辛時代前后的JBL是爵士王,或是監(jiān)聽音箱的典范。近代的JBL滿足商業(yè)影院,搞個現(xiàn)場擴音挺好的,造假的都喜歡JBL。

TAD就更簡單了,JBL后期的牛人想做出更好的產(chǎn)品自立門戶,用最好的材料,不計成本的想再造經(jīng)典神話。的確,TAD是蘭辛后最好的單元,不過最終的結局被日本化。雖然用了比ALTEC時代更好的單元材料,但音樂感我還是迷戀蘭辛的288驅動器,躺在倉庫多年的還是TAD4001。讓TAD1601 和1201 還有4001驅動器更出名的其實不僅是TAD還有木下正三和西湖,如果ALTEC單元庫存比TAD多的話,估計木下正三或西湖設計師也可能不用TAD做音箱單元。木下正三和西湖兩位大師造就了TAD如今的高價。

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