lspcad之最菜教程.doc

lspcad之最菜教程(14-16楼8月13日更新完毕,)
首先，本应该是软件的下载和安装。声明过了，本人太懒，此处略去……。软件，这里用的是汉化版，华军上down下来的，汉化加破解一并搞定（安装过程可参考： ... p;page=1#pid1910170）。西风瘦马兄说汉化版有点问题，但我好象还没发现。

然后呢，今天先来摸摸倒相箱的设计过程。密闭箱不说了，在对闭箱及其箱Q有一定认识的基础上，用喇叭的Qts计算，参考wzy728版主的帖子就足够了。
箱体设计的目的是什么呢？就是：找出合适的箱容积以及合适的导相管大小!

打开lspcad，并点击“文件”，选择“新建”→“音箱”→倒相式”：

然后，就会跳出这个，要我们选择一个单元：

按确定，跳出文件浏览界面。这里，lspcad自带了一个"driver"数据库，包含了不少著名单元(遗憾的是，没有hivi，也没有南鲸银笛。所以对于数据库中没有的单元，只好自己输入参数，就是按取消，到”扬声器单元”下的“编辑创建”中去自己填，这就需要自己测量单元参数后完成，所以以后再说):

在“driver"文件夹中，不同单元按品牌归在不同的子文件夹中，这里随便先了一个单拿的六寸半。选完后，界面变成这样：
咦？怎么什么都不见了？哦，都“最小化”在底下猫着呢。把它们“还原”就可以了(不要最大化，因为窗口很多，如果找不到它们可以在菜单栏上“窗口”中找一找，如果不小心关了，可以“窗口”中的“显示”中再打开。窗口很多，我们先来常用的两个：
一个是一米半开放，这个与房间无关，主要与箱子有关。另一个是阻抗曲线，很多人喜欢看双峰的情况，那就一起打开吧。还有个”信息“其实更重要，大家自己看了就知道，这里只是举例。可以看到，频响曲线在低频端有明显的”肩“，当然不好。那怎么办呢？继续点击菜单栏上的”音箱滤波器“，选择”音箱“

以上图片太小看不清的话，请点击图片在新窗口打开
跳出一个窗口，这里上面是箱体的参数，主要的是箱体积。
Ql－泄漏损耗Q值. 由箱体及单元密封不好造成泄漏产生的，通常这个对于倒相箱影响较大. 一般数值取在5－20， 这个值难以预知。5表示为密封非常良好！ 通常预设值为10。
Qa－吸收损耗Q值， 由箱体对声波的吸收产生的，箱内的填充料会大大增强吸收。一个干燥光滑刚性箱体内壁通常约Qa＝30－100，大量填充时，将达到3－5。（引自石牌版主的帖子）
下面是倒相管参数，主要包括长度，面积，共振频率等。

我们可以有两个设计方法，一种是按前人总结的几种方案去设计，那可以在这个窗口上选择”音箱阻尼“，软件自动给出一个组合的结果(这里需要说明的是，我并不知道这个设计到底是什么意思，有什么好或不好)，或是选择另一个”表格优化“，这里有3×3个选择，前面的3个是不同的设计方案，名称有什么意思我也不完全清楚，一些音箱设计的书本会有提到，请大家看看书。后面列出每个方案三种箱Q(好象是反映了低频端的滚降速度)，也可以选择：

当然，我们也可以自己来，比如说，箱体外观限制了箱体积，那只好自己来了。把这个”表格优化“关掉，填入我们要的体积，调整倒相管大小(其实就是选择谐振频率!这是由倒相管大小与箱体积共同决定的)，也能得到一个较满意的方案。

方案的可能性是无限的，那到底什么样的才是好的呢？
没有唯一的答案，箱体大小是一个需要考虑的重要因素，同一个单元，往往可以做成书架箱也可以做成倒相箱，那就需要根据这个需要来选择。频响曲线的形状也不是一定平的才是好的，那就需要根据我们对音箱的理解和需要来选择……，等等。
以上箱体设计计算部分只对大部分参数已知的单元有用。但我们经常会遇到一些连真实牌子都不知道的喇叭，比如乌鸦毒喇叭……。这时，就需要自己动手测量了。
单元的测量，在过去对于DIY者是难以想象的事，甚至现在仍有许多产家没有象样的测量条件。幸运的是，在这里我们有了梦游版主开发的音箱测量套件，菜鸟与高手的差距就是百来块钱。(顺便做个广告：hifidiy商城中所有的套件，就数这个音箱测量套件最物超所值了。以后，如果连这个套件都没有就想做箱子，你都不好意思来这儿跟人打招呼。 )
也许，大家可能会怀疑，这个套件是不是太简陋了？这么便宜的东西还能有什么用？那我们来看看两家世界一流的扬声器公司他们是怎么干的：
Dynaudio知道吧，没错，就是单拿!他们是用下面这个装置来测喇叭单元参数，象不象是用旧门框做成的？还随便放在了窗口边上：

Rockport知道吧，这是家专门生产hi-end音箱的产家。他们就是在这样的一个“家居”环境中来测量音箱的，哪有什么消声室啊!(顺便透露一下，即使是高级喇叭厂家，象scanspeak这样公司的消声室，对于100Hz以下的低频，也是测不准的，不信你去看看scanspeak的单元技术文档。而eton的低音单元干脆连200Hz以下的数据都不提供!

这下有信心了吧。
言归正传，现在开始测量。
单元的T/S参数是箱体设计的重要依据，它的测量除论坛测量套件外，还需要一个固定喇叭单元的架子，套件说明书里提到了一种架子。在网上看到了另一种架子，感觉会更好用一些，因为单元是垂直固定的，且四周遮挡更少，可以得到更准确的测量结果，大家可以用木条仿做一个，注意尽量稳固一些，够坚固的话，就比单拿那个更好：

除了这个架子外，还需要另一个软件，Speaker Workshop，网上一样可以找到。
把论坛音箱测量套件按说明书与电脑声卡接好(说明书： HiFidiy.pdf (501.43 KB) HiFidiy-1.pdf (316.55 KB))
打开lspcad，点菜单栏上的“测量mls”(lspcad集成了justmls)，跳出下面的justmls窗口：

按说明调节电脑声音各电平。然后先进行电平检测，使justmls窗口中的电平达到那个黄块出现，而不是出现红块。然后选择适当的采样频率和MLS长度，采样率越高越有利于高频的准确测量，低则有利于低频。MLS长度长一点有利于低频，反之亦然。再进行声卡校准。我的破烂板载，没升级驱动之前基本不能用，前不久升级了第二次，结果好多了。

阻抗曲线的测量
在采样频率里选48KHz,MLS长度选16384,进行电平调节和声卡校正(论坛测量套件的开关设为下上中)后,进入阻抗测量界面,选择"Z",即阻抗测量.
把套件上的开关定为上上中.这里我一般不用套件内置的参考电阻,觉得不够准确,而是把电阻外接,夹到那两个接喇叭的鳄鱼夹上,这样,可以把线材的阻抗考虑在内,并可以扩大参考电阻的范围.一般我取两个经过测量的电阻做为参考电阻,分别是4-8ohm一个,二十多的一个,进行校正.改变下图中间一个的红圈里的数值,直到测量值与电阻实际数值相近.

如果出现下图这种情况,可能是开关没有打为上上中,或是各个接头接触不良,包括那两个夹子:

校正时同时考虑大小两个电阻的测量误差,使总误差最小.我这个电阻实测的数值是6.0ohm(标称值是3.9ohm   $%^&*%$$#*%),为了照顾阻值大的那个的校正结果,只好允许它读为6.1ohm,上面的数值是6.15,在选择不同的采样频率和长度时,这个数值都可能不一样.一但定下,在一次测量中,不要再做改变.

校正后,进入实测.开关仍为上上中,把喇叭固定到支架上,夹子夹到喇叭接线柱上:

然后就点击"开始",结果可以点击"导出",保存为"ZMA"或"TXT"格式,其中"ZMA"可以为另一个软件speakworkshop所用.存为"txt"最为简便,也可以直接在以后lspcad的分频设计中使用.当然,也可以两种格式都存.

然后是附加重物再测一次.关于重物,大家讨论过几次了,这次我用的是质量相对稳定的橡皮擦,把它切成薄片(我这次切得还是厚了点),然后用天平称重,用双面胶固定在锥盆上:

将结果存为另一个文件名.然后,就是speakworkshop的事了,用speakworkshop计算T/S参数,这个,请参考有关介绍,或以后有空再写.关于阻抗曲线的测量就介绍到这儿.
频响曲线的测量
现在进行频响曲线的测量,频响的测量需要把单元上箱,并依照从高频到低频的次序进行.这里只是介绍一下过程,单元没有上箱,所以得到的数据并不准确.
仍然先使用48K Hz的采样频率和16384的长度.开关打为下下中.进入"测量"的SPL.

把喇叭接好,mic固定于一个稳当的地方,我是固定在照相机的三角脚上,调节高度,方向都很方便.

然后可以开始测量.先测低频,把mic放于距离纸盆数cm的地方(多少比较合适,请大家讨论)

注意下图中几个红圈里的设置.点击开始,得到下图:

然后点击电平指示下方的"时域"选项卡,进入脉冲对齐.

改变"补偿"中那个距离值(以cm为单位的那个),使上面的实测脉冲与下面的参考脉冲对齐.对于低音单元,这个脉冲对齐是很吃力的事,建议在实测时,先将高音单元对齐并测量后,所有位置都不改变的同时,进行中音或中低单元的中高频段的测量,这样才能保证相位差测量的准确性.在下图,我画了一个参考线,这是我判断对齐与否的标准,即,参考脉冲达到最大值时,实测脉冲应该处于第一个运动加速度最快的时候.这个标准是否准确,请大家讨论.

回到频域,把红圈内的数值改为一个较长的值,如50--100ms.理论上,一个20Hz的波,波长为17米,传递一个完整波长的时间需要50ms,那么,设为50ms时,可以对60Hz的声音有较准确的测量(取到三个完整的波长),下图设为100ms,由于mic到单元的距离较远,环境噪声的干扰较严重,所以在频率较高处产生了许多锯齿.为了测到较低频得声音,需要把mic放得更靠近锥盆的地方.

点击下图红圈中的S1,把测量结果暂存于S1.下方的R1用于读取.

然后进行较高频的测量.把mic移到较远处,如距锥盆50cm左右再重复以上包括脉冲对齐在内的步骤.这时,时间窗应该缩短到10ms以下(此时,只能对300Hz以上的声音有较准确的测量,也就是距离越远,可选的时间窗越短,因为环境干扰越严重,但对中高频的测量来说,却需要较远的距离),将结果保存到S2(说明一下,频响测试一定要上箱,这里没有上箱,所以在远场测量时,中低频由于声短路,极为不准,对下面的合成也造成困难):

接下来是合成,点击合并添加选项卡(红圈所示),按右到左是从低到高的方式,先点R1,读取低频端的测量结果:

再在下图红圈的下拉框中选取要合并的较高频段,这里是S2,即选2:

然后改变左侧红框中的数值(实际操作中，按从高到低的原则测量,右侧的一定保持不动,即"刻度"与"显示"均为零.另外,这几个词汉化时翻译有误),使两条频响曲线有较多部分的重合,而相位曲线在接合频率处(这里是500Hz,可以根据实际情况加以改变)重合:

点击合并和应用,并保存到S3,这时,一个频响及相位曲线就测好了.测量结果可以点"导出",按txt格式保存待用.

重要说明:
ok氏分频设计用频响测试原则（这里只给出方法，原理请各位自己琢磨） ：
频响及相位测量一定要上箱!
该沉孔的也要沉孔!
然后按照频率从高到低,测量距离从远到近的原则进行测量
即先远场测高音单元
然后位置不动,设置不动,测量中低单元的中高频段
然后再改变mic位置近场测量中低单元的低频.
这样,才能保证两个单元的相位差的准确测量,保证相对灵敏度的准确测量!
lspcad的分频设计

在测过单元的阻抗曲线和单元上箱的频响及相位曲线后,就可以开始分频设计了.在设计前,建议对同一个箱系统在不同的位置多测几组数据.
打开lspcad.新建一个二路无源滤波器,当然先从简易开始:

然后,分别导入中低音与高音的单元数据:

数据主要包括前面测量的频响文件和阻抗文件,另外,单元的"Re",即直流电阻,和"有效振动半径"请认真填写,这分别对阻抗校正(如果需要的话)和计算"离轴响应"非常重要.其他的在不明确时可以暂时忽略:

高低音都选好后,可以直接把这个单元数据选择窗口关闭.然后,打开下面的"合成频率响应"等窗口以及上面的"分频网络"菜单:

在上图中,选择需要的分频阶数,分频点,然后点击"计算",软件将自动给出计算的电容电感值.其中,图中两个电感值的最后都有一个"0.5",这个是电感的直流电阻,可以根据实际情况改变,比如,你用的电感直流电阻只有0.2ohm,那就写成0.2

所有的这些数值都可以自己选择,也就是"自定义",自定义时注意不要再点击那个"计算",要不软件又要给出它的计算值.

如果需要将某个单元反接,可以回到"扬声器"窗口,在红圈中那个极性转换前面打个勾.

在做这些改变的同时,关注合成频率中的曲线变化,直到符合你的设计需要.当然,有许多其它窗口可以给你辅助判断,如"滤波器增益","轴向水平响应"等.具体怎么判断,这需要软件使用之外的知识.

然后,在schematics窗口中,可以看到你设计分频的具体电路构成:

在工作时,有时候你需要改变软件界面的一些参数,这时,可以打开"常规"进行相应的一些参数修改:

过程就是这样,暂时想不起来要再说什么,先这样.

如何激活
首先正常安装 LpsCAD 5.20 标准版后，不要运行程序，直接安装本汉化补丁，即成为 LpsCAD 5.25 简体中文商业专业版。如果您的操作系统是 Windows NT、2K、XP，完成以上步骤后，请首先运行lspcad.exe，找到Site Code栏处的代码，再运行注册机（注册机在程序安装目录里）里的程序KEYGEN.EXE，在Site Code栏键入代码后，点击Generate，在unlock code栏获取注册码，再运行lspcad.exe，在site key栏填上注册码后,单击Validate即可使用。