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很多小伙伴都有个疑问，为什么著名品牌的高端音箱开发周期如此的长，要花费大量精力，不就是把喇叭装进箱子里吗？今天小编就带你了解下音箱是如何被设计出来的，专业品质的高等级音箱与普通音响设备的差别。 
研发工程师们接到一项研发任务，可能是一个产品构想或产品要求，这个构想可能会描述产品的目标市场和用户、产品的应用场景、功能需求和性能指标，这些问题是着手研发之前需要初步明确的。在产品构想和要求比较明确之后，研发团队开始“编译”——把文字或数字表述的产品要求编译成产品雏形。比如对于一款音箱来说，需要考虑它是点声源还是线声源？单元的构成如何？有源分频还是无源分频？箱体的外形尺寸如何？指向角度多少度？研发团队会根据经验并借助一些设计软件，做一个初步的规划。借助WinISD、BassBox Pro这一类软件，工程师可以根据备选的扬声器单元参数和箱体类型（密闭式、倒相式等）计算得到箱体的重要参数，包括容积、尺寸等。这一“编译”过程是研发初期最重要的步骤，一般由研发团队的负责人——研发总监亲自指导完成。这时候，产品虽然八字还没有一撇，但是它的大致样貌已经存在于研发总监的脑海中了。
有了初步的设计思路后，结构工程师可以开始建模工作，TA要把研发总监的想法用图纸和模型体现出来。借助Creo、Solidworks、3Dmax、Rhino这类3D设计软件，结构工程师可以设计出音箱的造型和结构，把研发总监脑海中的产品雏形表现到电脑屏幕或者图纸上，产品的样貌得以直观呈现出来。 接下来可以根据模型制作“白箱”了，研发工程师们口中的“白箱”是研发阶段的样箱，由于后续装配和调试过程可能要对样箱反复修改，甚至重做多个版本的样箱，因此这些样箱不需要做表面的喷涂处理，被叫做白箱。有了箱体之后，可以往里面安装扬声器单元、号角等部件了。对于单元、号角、波导管这类部件的选择，可以选用市面上已有的现成单元，也可以自行研发或者向扬声器厂家定制研发。而在研发喇叭单元和号角这些核心部件时，还可以采用先进的计算机仿真技术 — COMSOL多物理场建模与仿真软件，对箱体、扬声器单元、号角、吊挂件等物理特性做仿真模拟，可在软件中提前发现一些结构和声学上的问题，提高的设计的可行性、可靠度，并缩短研发周期，降低研发成本。通过仿真软件排除潜在问题之后，还需要用到大量的研发测量手段来进行全面评估。在音响系统应用中，音响师常用Smaart或者SysTune这类测量软件来调试音响系统，主要测量项目为频率响应或者房间声学特性，而对研发工程师来说，这几项测量还远远不够。研发工程师们还需要知道扬声器单元的T-S参数、阻抗响应、灵敏度、功率、最大声压级、指向性，这些指标对测量环境和测量工具有更高的要求。很多电声参数需要在自由场条件下测得，这就需要在消声室中测量，比如音箱的指向性，需要在消声室中使用3D转台或者机械臂，采用特定的紧固件将待测音箱与转台或机械臂固定，通过转台或机械臂实现旋转，以测量音箱在不同辐射角度时的频率响应等电声参数，并据此生成音箱指向性极坐标图或者气球图等。需要用到CLIO，EASERA等测量软件进行测量，并用SpeakerLab生成音箱指向性图。除了电声指标，音响系统的电子部分也需要做很多的测量，比如分频板的设计和调试，需要测量各种元器件的参数，示波器、数字电桥、万用表是较为常见的电子测量仪器；如果测量DSP和功率放大器的性能，则不得不提音频电子测量界的事实标准——AudioPrecision测试仪,自1984年以来，AP 提供了高性能的声学和音频分析仪器及应用，具有市场领先的THD + N性能，广泛的数字接口，将功能与易用性相结合的 APx500 测试软件，帮助世界各地的工程师设计和制造从半导体设备到消费电子、汽车和专业声学和音频产品的创新解决方案。可以说，APx500系列测试仪，是当前各个音频厂商研发室内必备工具。关于喇叭单元和音箱的研发测试设备，德国的KLIPPEL可以说是在这个领域的强者。 KLIPPEL的测量系统主要分为三个系列：RD研发系统, QC品质管控系统，PWT功率测试系统。 其中RD研发系统，功能最为强大。包括小信号和大信号线性参数测量、非线性参数测量、磁路扫描、悬挂系统部件测量(单元的弹波和折环)，振膜激光扫描和模态分析，极坐标远场和近场测量(用于生成3D指向性数据)，大信号失真测量，线性、非线性仿真和温度仿真等等众多功能的模块。QC品质管控系统可实现超快的(<200ms)生产线在线测量，自动化测试频响，极性，异音，谐波失真，阻抗曲线，T/S参数等品质管控参数。PWT功率测试系统可以对喇叭单元和音箱进行IEC、AES、EIA等各种标准的功率实验测试，并实现电压电流温度和失效的实时监控。在量产前可以准确地确定设计的样品能否达到设计的功率要求，量产后也方便随时抽检。音响系统的开发，当然还要经过大量的听音对比，这也是最考验研发能力的环节，研发工程师综合其经验、听觉审美、市场取向、产品定位等诸多因素来决定声音听起来怎么样。在电声性能达到目标的同时，产品的机械性能和外观也要同步改进优化。比如音箱在使用中的运输、安装配件的设计，如果考虑不周或者设计不当，可能会给用户带来种种不便。而音箱的外形、表面处理、面网、工艺等有关外观的因素，也要不断地打磨。当产品的性能和外观都达到设计目标后，可以做小批量的试产了。为了评估音响系统的在各种应用环境中的可靠性，还需要做一系列的环境模拟试验，较为常见的项目包括跌落、振动、盐雾、高低温、防水防潮、太阳辐射等，每一项都需要对应的试验装备。比如高低温试验箱、盐雾试验箱、振动模拟台、跌落试验机等。能够经受这一系列“摧残”考验的产品，才能进入下一步的小批量试产并投入试用。经过一段时间的试用客户的实地使用、反馈和改进之后，最终得到一个可以大规模生产的定型产品。当然，即便量产上市了，研发过程也并未终结，由于种种的内外因素，产品在上市后依然可能会有改版或者升级，意味着研发还要继续。到此为止，我们算是走马观花地介绍了专业音箱研发过程中的一些技术、装备和工具，而落实到操作中，还有无数复杂的具体问题。学习核心的研发理论和技术，掌握电声软硬件的使用需要长年的钻研学习，建立听觉审美更要靠十年、乃至数十年的积累，研发所需的巨大经济投入则让很多中小企业望而却步。
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