音箱這玩意兒是再常見不過的了。不少Geek喜歡改裝音箱,甚至DIY音箱。但是各位知道一款音箱是如何誕生的嗎?今天《Geek》就帶大家去見識一下。
確定基準
我們知道,音箱是用來聽的,不是用來看的,所以制造一款音箱最麻煩的地方還在于聲音的調校。由于成本的限制,不可能每一款音箱都用料上乘。如何在有限的成本下合理選擇部件并完成設計,以達到最佳音質,是對音箱設計師的一大考驗。通常在確定產品定位和價格后,音箱設計師會根據這個標準估計出箱體、揚聲器單元、電路部分的規格和成本,在這個基礎上搭配出幾種組合作為調校的基準。
設計箱體
設計師首先要確定的是箱體。常見的音箱箱體有閉箱和開箱兩種。閉箱就是完全密封,沒有開口的音箱。這東西體積小,失真小,反應迅速有力,但缺點是低頻不足。在中低價位2.1聲道音箱的高音音箱上,我們經常都能見到這種設計。所謂開箱就是帶有導向孔的音箱。導向孔的好處是可以增加低頻下潛和發聲效率,但這樣的話聲音容易渾濁不清。不過開箱還有很多種不同的設計,這些都增加了調校的難度和時間。除了結構,箱體材質也是須要考慮的部分,不同材質的箱體對音效的影響非常大。
選定揚聲單元
確定箱體之后,揚聲器單元必須與箱體相配合。揚聲器單元的學問主要在材質上,有鋁合金振膜、鋁鎂合金振膜、陶瓷振膜、碳纖維振膜、防彈布振膜、玻璃纖維振膜、丙烯振膜、紙振膜等等。由于各種材質的振膜特性差異不大,基本就是按照設計規格上的尺寸和成本來選擇。
設計電路
箱體和揚聲器大致確定之后,設計師就要考慮電路的問題了。電路的設計流程和板卡的類似。設計師得先裝配出一臺較為規范和昂貴的可運行樣品,再逐漸降低成本并評估效果,直到滿意為止。如果只是按照前面的步驟按部就班,那設計音箱實在是很容易的事情。但是事實上最可怕的地方就在于:音箱是一種牽一發而動全身的玩意兒,每一個地方的細小變動,哪怕是改變揚聲器單元的固定方式,都會引起聲音的變化。更不要提復雜的導向孔或者迷宮式箱體的變化了。因此音箱的調校是一個復雜而漫長的過程,通常須要耗費幾個月的時間。若是哪位設計師想打造出一款高價格的“神器”,說不定用幾年的時間調校也不能定型。
在確定這些細節之后,設計師還得繪制音箱箱體的平面效果圖、三維圖與工程圖。
調校音箱
要調校音箱,首先就得建立一個標準化的測試環境。我們都知道,在開放的環境中,聲音的傳遞、反射和環境噪聲都在不斷地變化,因此要準確比較調校前后的音質差異,必須建立一個標準化的聲學環境。這個環境叫做消聲室,這是一間沒有窗、只有門、地板懸空的大房間。房間的四周布滿了用吸聲材料制作的水平或垂直的劈尖。在消聲室中,發出的聲波可以在劈尖中不斷反射并被吸收,回聲將被降低至正常環境中的千分之一以下,從而可以準確地對音箱的音質進行測量和比較。和普通住宅一樣,消聲室也是越大越好,當然越大就越貴。由于消聲室造價昂貴,所以只有少數有實力和有追求的音箱廠才會去建造。
PS :由于消聲室中幾乎完全杜絕了聲音的反射,因此人在室內會覺得異常的安靜。在如此安靜的環境下,人會出現類似耳鳴的幻聽。若是長時間單獨呆在消聲室中,有可能出現精神錯亂的情況。這樣看來,音箱設計這個行業還具有一定的風險。
定型生產
在完成調校并定型之后,各生產部門就會開始批量成產。如果音箱箱體采用塑料結構,注塑車間在獲得生產計劃之后,便會開始為音箱的外殼及配件開模和注塑。如果箱體采用木質結構,相關車間就得選擇相應的中密度板或高密度板來加工成型。最后,初步成型的箱體配件還得通過噴漆和絲印等工序。
在箱體生產進行的同時,PCBA生產車間會將PCB空板和各種元器件送入SMT(SurfaceMounted Technology)表面組裝生產線上。經過上錫、回流焊、波峰焊等工藝的加工,音箱的PCB板就完成了。再經過人工檢查和執錫補焊,它們就會被送往組裝車間。經過流水線組裝和清潔之后,這一批音箱就可以裝箱打包并送入倉庫了。
質量抽檢
實驗室的技術人員會從包裝好的音箱中抽樣來進行溫度、冷熱、振動、跌落、搖擺、插拔、靜電、鹽霧、疊壓、老化等試驗。此外,音箱還得通過ROHS測試(電子電氣設備中有害物質的檢測)。通過檢測之后,這批音箱就可以上市銷售了。