SPCAD音箱设计软件是一款功能强大的音效设计软件,支持高声顺型密封式音箱设计、高效率型密封式音箱设计、倒相式音箱设计、ASW式(超低音)音箱设计、传输线式(迷宫)音箱设计等多种类型的音箱,通过软件的自动计算功能,可以让您快速了解设计所需要的材料、设计的规格、您可以选择输入音响的设计参数,品质因素、等效容积、有效直径、导管数量谐振频率等基础信息,软件会帮助您自动计算出设计所需的材料以及设计的流程,让您在设计的时候不需要太多的技术就能完成,非常方便,需要的朋友可以下载试试!
软件功能
音箱设计的功能:
能计算各种复杂的音箱数据。按单元数量分,可计算普通式(一单元)、哑铃式(二单元)及等压双驱动式(二单元)的音箱数据、按音箱结构分,可计算密封式、倒相式、带通式超低音及传输线(迷宫)式的音箱数据、QWL式传输线音箱等近十种不同类型的音响设计,
箱体设计的功能:
1.独具智能音箱裁板尺寸运算功能。能根据用户输入的内部比例数据,计算出符合容积要求的音箱箱体尺寸;并能对用户输入的箱板厚度数据进行智能分析,自动运算出箱体中每一块箱板的尺寸。用户只需照计算结果裁板、装配,便可得到容积很精确的音箱。
2.箱体设计功能中可根据您的需要,加入扬声器体积的计算,以避免因加入扬声器后而造成的容积误差。
3.箱体谐振频率分析功能,可对箱体内外的有害谐振频率进行详细分析,箱体的有害谐振频率一览无遗。
分频器设计的功能:
除了可计算常用的二、三分频器所需元件数据外,还具有各种常用频率补偿网络计算、衰减网络计算及电感绕制数据计算等功能。
信号发生器的功能:
生成16~22050Hz音频范围内的音频信号,通过声卡的WAVE通道输出。可生成指定频率的正弦波、方波、锯齿波、三角波,及以上波形的猝发信号。
其它功能:
《SPCAD音箱设计软件》针对目前的一些音箱设计程序只能粗略计算,而不能保存及打印文件数据的弊病,特别增加了支持用户设计文件的保存及计算数据打印等功能。
软件特色
一、密封式音箱设计
1、高声顺型密封式音箱设计
2、高效率型密封式音箱设计
密封式音箱的箱体是密闭的,其共振频率Fc以下的低频以12dB/Oct的衰减斜率缓慢下降,即相当于一个二阶巴特沃斯高通滤波器。具有振幅失真小、瞬态响应好、低频解析力高以及制作调试简单等特点。《SPCAD音箱设计软件》现支持“高声顺”、“高效率”两种类型的密封式音箱设计,请根据您选用的扬声器的特性选用。
二、倒相式音箱设计
1、四阶巴特沃斯平坦响应倒相箱
倒相式音箱是开口式音箱的一种,特点是在音箱开口处安装有声导管。声导管与箱体内腔构成一个“亥姆霍兹共振腔”,在其共振频率上产生逆共振,可使音箱系统的声辐射效率提高3dB(一倍)。在共振频率处将以24dB/Oct的衰减斜率下降,箱体相当于一个四阶巴特沃斯高通滤波器。具有低频频响宽的特点,有许多因素(如大气压、湿度、温度等)都会直接影响真实的结果与计算结果的不同,所以在制作调试时比较麻烦。
三、带通式(超低音)音箱设计
1、ASW式(超低音)音箱设计
ASW式音箱,是众多带通式音箱中的一种,也是目前最为流行的一种。其结构是由一个密封箱和一个倒相箱组合而成,其低频响应曲线高、低端的衰减斜率分别为18dB/Oct和15dB/Oct,具有低频失真较小的特点。
四、传输线式(迷宫)音箱设计
1、等宽管道式传输线音箱
2、楔形管道式传输线音箱
3、QWL式传输线音箱
传输线式音箱是在音箱的扬声器单元的背后,使用一个与扬声器谐振频率1/4波长的管道,与扬声器组成一个迷宫式的结构。其效率比一般倒相式音箱要高,在管道谐振频率以下的频响曲线将以大约24dB/Oct的衰减斜率下降,具有低音纯正清晰、荡气回肠的特色。
安装方法
1、下载解压文件,中的“SPCAD.EXE”双击安装
2、选择安装的位置“C:Program Files (x86)SPCAD LoudSpeaker Contrive”
3、选择菜单文件夹“SPCAD LoudSpeaker Contrive”
4、准备安装软件,可以查看安装的进度
5、出现杀毒软件误报的提示,点击允许运行即可
6、安装完成,点finish结束安装
使用方法
《SPCAD音箱设计软件》主程序的界面分为四个区:
1、左上方为参数输入区,用于输入各项设计参数,根据选择设计音箱的类型不同,要求输入设计参数也有所不同;
2、右上方为设计类型选择区,用于选择您所期望设计的音箱类型,可根据实际需要选择设计各种不同类型的音箱。在这个区中还包含有设计中的简要说明,能帮助您了解这种音箱类型的设计常识。
3、右下方为音箱结构预览区,当您选择了不同的音箱类型后,在这里会显示相关的内部结构图。
4、左下方为设计结果区,当设计完成后,将在这里显示相关的设计结果数据。
二、分频器设计器界面:
分频器设计器是《SPCAD音箱设计软件》的一个附属程序,界面同样也分为四个区:
1、左上方为参数输入区,用于输入各项设计参数,根据选择设计分频器网络电路的类型不同,要求输入设计参数也有所不同;
2、右上方为设计类型选择区,用于选择您所期望设计的分频器网络电路类型,可根据实际需要选择设计各种不同的音箱分频器网络电路。
3、右下方为电路结构预览区,当您选择了不同的分频器网络电路后,在这里会显示相关的电路图。在这个区中还包含有设计中的简要说明,能帮助您了解这种音箱分频器网络电路的设计常识。
4、左下方为设计结果区,当设计完成后,将在这里显示相关的设计结果数据。
等宽管道式传输线音箱
在设计“等宽管道式传输线音箱”时必须具备扬声器单元的两个常用参数 :
1、扬声器单元的谐振频率(即fo值);
2、扬声器单元的品质因数(即Q值)。
其中,品质因数对实际效果有很大的影响。推荐您使用Q≥0.4的扬声器单元进行设计。当超出这个范围时,设计出来的音箱其效果也可能会不理想。
另外,在制作时应注意:
1、管道开口的面积应等于扬声器单元锥盘的有效面积,而与管道截面积无关。
2、扬声器单元背后的腔体应比管道稍大。
3、管道截面积应等于或稍大于扬声器单元锥盘的有效面积。
4、管道内玻纤填充密度大约为8g/L。
5、管道内部必须保证其密封性。
ASW式(超低音)音箱设计
本设计软件在ASW带通式音箱设计程式当中,采用的是单开口ASW箱设计算法(即由一个密封箱和一个倒相箱组成)。
设计时必须具备扬声器单元的六个常用参数:
1、扬声器单元的谐振频率(即fo值);
2、扬声器单元的品质因数(即Q值);
3、扬声器单元的等效容积(即Vas值);
4、扬声器锥盘的有效口径(扬声器锥盘直径与1/2折环宽度的总和,可不用输入);
5、调谐管直径;
6、扬声器的灵敏度(可不用输入)。
其中,扬声器的有效直径、扬声器的灵敏度为选填项,可以不用输入。当有效直径项目数据被输入时,SPCAD将对导管的直径进行核算,检查导管的直径是否设置合理;反之,此项数据如果不输入,SPCAD将直接跳过导管的直径核算,直接输出计算结果。
在扬声器的参数数据中,品质因数对设计的结果、实际效果都有很大的影响。推荐您使用Q=0.3~0.4的扬声器单元进行设计。当超出这个范围时,设计上有可能会出错,如计出了负值的容量等,设计出来的音箱其效果也可能会不理想。
扬声器的选取上最好选用Vas和fo都较小的扬声器单元,这样可获得较小的容积和低的截止频率。
当对设计结果不满意时,可按高级按钮进行查表运算。当然,查表这样烦琐的过程是要留给电脑去做的。您只需要输入所期望的S值和灵敏度的增值,其它的过程就交给电脑好了。
在高级设置中,当S值取0.7时,可获得0dB的不均匀度和最佳的瞬态响应。其中,Q值的高低反映了灵敏度的高低及音箱频带的宽窄。Q值越高,灵敏度越高,而频带则越窄;Q值越小,灵敏度越小,频带越宽,且响应的不均匀度会变大一些。当S值取0.6时,频带的不均匀度为0.35dB左右,瞬态响应将会有所变差。当S值取0.5时,频带的不均匀度将达到1.25dB左右,瞬态响应将会更差。
在从2.0版的《SPCAD音箱设计软件》开始,《SPCAD音箱设计软件》新加入了常用扬声器数据库,以方便进行音箱的设计。现加入的数据量有千余条记录。而且由于有一些厂家同一型号的扬声器数据经常变换,数据的准确性请以厂家最新公布的数据为准。我们承诺将在以后版本中的《SPCAD音箱设计软件》中不断完善、丰富扬声器数据库。
使用时,先选择扬声器的品牌分类,再在型号列表中挑选您所需要的扬声器型号,并对该型号扬声器选择并双击,或按下“调用数据”按钮,就可以直接将所需数据直接调用到音箱设计的参数输入框中。
注:
“取消”与“关闭数据库”按钮的区别在于:
按下“取消”按钮,并没有退出数据库,只是将数据库隐藏了。当再次需要用到数据库时,可快速进入数据库,而无需等待数据库加载时的搜索过程。
按下“关闭数据库”按钮,将是完全退出数据库。当您需要再次进入数据库时,需要等待数据库加载。
系统默认值S为0.7,灵敏度增值为0dB。
一、箱体设计的使用
《SPCAD音箱设计软件》在箱体设计过程中,如果您已先进行了音箱设计,箱体容积这一参数项将会自动填写您所计算出的密封、倒相或ASW箱体容积。计算过程中已智能化地为您作好了板厚误差的考虑,只要按照计算结果去裁板便是,箱体内容积是非常准确的。
考虑到喇叭在音箱箱体中占有一定的体积,而且ASW箱体在箱体中加有一横隔板,也占有一定的体积。所以《SPCAD音箱设计软件》有两个功能选项供选择,您可以根据实际需要点击“调整扬声器体积”按钮或选择“ASW箱体”选框加以设置。
X:Y:Z的比例是箱体内部的比例,在填写参数时,请注意不要让比值倍数成简单整数,以免造成强烈的驻波。例如 0.5:1:0.25,的实质是 2:4:1,将会造成很大的驻波影响。
在《SPCAD音箱设计软件》2.3版开始,《SPCAD音箱设计软件》新增了音箱外形预览功能,此功能可根据您所设置的音箱外形比例,或箱体设计后的数据结果实时地显示出音箱的外观,将为您进行的箱体提供良好的参考作用。
注意:
1、喇叭体积在计算时,如果进行的是密封或倒相式音箱箱体设计,喇叭体积为喇叭磁钢体积+喇叭锥盘体积;而如果进行的是ASW音箱箱体设计,喇叭体积为喇叭磁钢体积。
2、计算完毕之后,请使用本软件的箱体分析来对设计出来的箱体进行频率分析。本软件的箱体分析将会检查出箱体在音频范围内产生的有害频率点。
二、箱体谐振频率分析
当箱体的实际内部及外部比例不合理时,将会在音频可闻范围内产生有害的谐振频率,使之即使箱体大小设计得非常精确也对听感造成很大影响。为此,我们在SPCAD中有针对性地设计了箱体谐振频率分析,检查出所设计箱体在音频范围内产生的有害频率点,以便在设计中加以调整。
在使用本功能前需注意以下几点:
1、必须要先进行箱体设计,才能使用本功能进行箱体分析;
2、由于旧版本SPCAD的保存文档没有附带本功能所必需的参数,故当打开旧版本的箱体设计文档时,不能直接使用本功能。需在打开旧版本的箱体设计文档后,点击“运算”按钮,以获取本功能所需的参数数据,才能进行箱体分析。
3、许多尺寸比例都难以避免频率交叠,请侧重对重要地方尺寸比例的修改。
(1)、交叠频率与箱体尺寸的共振频率的倍频数越小,交叠频率对音质的影响越大。
(2)、箱体谐振与驻波相比,对箱体谐振频率的处理并不十分重要。
4、在频率交叠点的N倍数中都将有频率交叠出现。
5、系统默认分析误差范围为±5%。即在箱体内外宽、深、高的X倍数共振频率的±5%范围之内,如果与有宽、深、高的Y倍数共振频率发生重叠,则被视为存在箱体频率交叠。您可以在进行分析后对分析误差范围进行实时调整,并可以以图形的方式检视箱体谐振频率的分布。
三、已有箱体分析功能
“已有箱体分析”功能是属于“箱体谐振频率分析”的功能扩展,用于对已存在的箱体进行分析。使用“已有箱体分析”功能将会检查出箱体在音频范围内产生的有害频率点。
在进行已有箱体分析之前,请精确测量已有音箱箱体外形的宽、深、高尺寸,及已有音箱箱体内部的宽、深、高尺寸。并将测量结果填写好,即可进行分析。
*注:本软件暂不支持对ASW式已有音箱或多腔室已有音箱箱体的分析。
常见问题
为什么我用《SPCAD音箱设计软件》进行音箱设计时,其计算结果会和按一些书介绍的计算方法所计算的结果有所不同?
答:
这是很正常的。因为我们在《SPCAD音箱设计软件》中的所有算法中,全部废弃了一般方法中所采用的简化公式,一律采用根据日常温度、湿度系数修正过的原始公式来进行计算的。
例如:在(-6dB/Oct)3dB降落点交叉型二分频器设计中,高通滤波器-电容C的运算公式。在一些书介绍的计算方法中采用的是简化公式:C = 159000 ÷(分频点× 高音阻抗);我们采用的原始公式是:C = [1 ÷(2 × π × 分频点× 高音阻抗)] ×1000000,若经转换成为相对应的简化公式则变成了:C = 159154.943÷(分频点× 高音阻抗)。
又例如:音速系数,在一般计算中采用的是344米/秒,而我们所采用的是经修正过的精确数据344.0138米/秒。
这样,虽然对我们来说算式是太麻烦了点,但是却大大提高了运算结果的准确度,特别是消除了在音箱设计中采用简化公式所造成的积累计算误差。真正做到了对广大用户负责。
另外,如果发现计算出现很大误差。这是因为《SPCAD音箱设计软件》将一些计算时必须用到的数据封装在程序中。而出现这种情况,极有可能是您所使用的程序已经受损。所以,请确认您所使用的不是破解版程序、程序是否被人为修改,或请确认程序没有受损。
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