音箱的起源！雅蘭士音箱工廠絕對揭密

    近十多年以來，中國大陸制造業持續強勁發展，眾多行業已成為“世界工廠”。據相關部門統計，全世界70％的組合音響和家庭影院產自中國，多媒體音箱95％以上產自中國，包括眾多的國際名牌產品，其實也大都是在中國OEM生產。

    強大的產能，不僅鍛煉了中國的產業隊伍，也促使越來越多的產品研發技術和生產管理技術向中國進一步轉移。行業人士笑談，多媒體音箱95％出自中國，中國的95％出自深圳。深圳——儼然已成為世界的多媒體音箱生產基地。

    為了了解這一行業的狀況，筆者對深圳的多家多媒體音箱廠家進行了采訪。在此將鏡頭對準了已通過多項國際認證包括德國TUV機構的ISO9001質量認證的雅蘭仕國際（香港）有限公司大陸多媒體音箱生產廠——美之尊電子科技（深圳）有限公司。這家擁有1000多名員工的工廠為歐美數十個國家品牌提供OEM生產，成為國內為數不多的大型多媒體音箱生產企業。在開發總監郝峰先生的帶領下，我們系統而全面地了解到大型企業多媒體音箱的規模化生產流程，質量控制過程以及新產品研發過程。

 雅蘭仕工廠外景

    設計流程：外觀設計、箱體設計、功放板設計、整機預裝調試

    外觀設計

    多媒體音箱的外觀是產品素質的重要組成部分，其外觀如同服裝的外觀一樣，越來越受到消費者的重視。不但要考慮音箱箱體的電聲需要，還要考慮與顯示器、電腦桌的風格配套，使之成為桌上的亮點。

    使用傳統方法設計音箱，往往非常耗時耗力，為了改善箱體的力學結構和外觀的細節，需要不斷地制作新的樣品，從開模、選料、下料到表面處理，是一個非常漫長的過程，效率低下。現代工業品的外觀設計，通常使用三維模擬軟件進行預示。

 工程師非常熟練地勾勒著音箱的每個細節。

    郝峰總監介紹說：“雅蘭仕能夠高效率地為如此眾多的國際品牌設計加工產品，先進的開發理念和開發工具起到了決定性的作用。產品造型的模擬技術是傳統設計方法所不能想象的，最大程度上縮短了產品研發周期和制造周期。在這家公司，除自主設計外還與多家國內外的工業設計公司配合進行外觀設計工作。”

    當然，音箱的外觀設計，不僅要考究外形，還要研究相關材質的運用、色彩的搭配，內部揚聲器、電路的設置和外觀的協調、整體的配合。

    箱體設計

    一個音箱箱體的設計，尤其是低音箱體的設計，必須考慮揚聲器和箱體空間的配合。音箱的結構，和箱體尺寸、板材密度厚度、口徑、功率、導風口規格、箱體的制作工藝等多項指標有關。例如，箱體選用不同規格尺寸的喇叭，就必須設計不同的氣流的空間。如果在這些方面考慮不周，同樣成本制造出來的音箱音質也會有很大不同。一個很有經驗的電聲工程師，會利用先進的音箱設計軟件與傳統的設計方法相結合，并經過測試、調整才有可能制作出一款性價比高的音箱。為調試一款新結構的箱體，需要花費很大的精力和心血。

  電聲工程師在調試箱體

    功放板設計

    功放是功率放大器的簡稱。由電腦聲卡或DVD、MP3輸出的音頻信號要經過兩級甚至三級四級放大，才能推動揚聲器工作。根據功率、音質、成本等多方面的要求，可采用2025、2030A、1875等多種國內外通用的集成電路進行配置。優秀的設計電路對整個系統的音質、信噪比、穩定性起著至關重要的作用。

  電子工程師在制作功放板（PCB）電路圖

    整機預裝調試

    開發的前三個過程最終要體現在整機的綜合調試上。音箱的回放效果不只是要由幾個“金耳朵”來聽，還要由拉姆斯(LMS)測試儀等多種專業測試設備在消聲室中來驗證實際的電聲曲線。消聲室是指一間沒有聲波反射的房間，在消聲室的墻壁上均鋪設有吸聲性能良好的吸聲材料，使吸聲系數達到99%以上。因此，室內便不會有聲波的反射。很多調音的過程需要在消聲室內進行操作。在消聲室中測試到的電聲曲線是不受環境影響的真實的電聲曲線。

    所有新研發的機型整機要通過高達100個小時的全功率老化摩機，低溫測試、高溫測試、振動測試、跌落測試等多項試驗，用以驗證整體性能。

    在這間消聲室里，沒有一點回聲的感覺反倒讓人的耳膜感到很不舒服。

    制造流程：箱體制造、線路板制造、塑料面板制造、整機組裝和測試。

    箱體制造

    開板→鉆孔→圓弧成型、V槽成型→表面打磨→冷壓貼皮、吸塑→箱體組裝通過機械大批量加工的木箱簡稱“機械箱”。其特點是加工速度快、一致性好，但外觀往往較為簡單。機械不能完成的則要通過手工完成，稱為“手工箱”，這需要人工對箱體的各部件進行精確的加工，再通過專業設備進行吸塑等工藝的處理，而真正的鋼琴漆箱體更是要經過十幾道工序的處理。

 機械箱

 
  手工箱

    開板

    制造箱體的原料是各種不同厚度的中纖板（MDF），它們首先會被送入木工車間的自動開料機上按照規定的尺寸進行切割。其精確程度可以達到0.1mm。某些山寨廠會使用低密度板材或刨花板制作。

     制造音箱的原料－中纖板電子鋸

    這臺數控開料鋸根據操作工輸入的程序可一次性自動把8 張大板切割成幾十張小板。

    鉆孔 

    主要針對音箱的前面板、中隔板和背板。操作工把切割好的木板放在氣動升降打孔機上，開出背板安裝線路板的方孔和中隔板安裝喇叭的圓孔，然后再送到立式鉆孔機上鉆出螺絲孔和前板的音量控制等各種旋鈕孔。

   經過氣動升降打孔機鉆好的木板成品

    圓弧成型、V槽成型   圓弧成型機用于一些特殊造型的木箱箱體。針對不同的產品，要預制不同的刀具并調校好角度，工人只需將板材需要出弧的部位推到高速旋轉的刀頭下即可一氣呵成。V槽成型機用于箱體直角處的加工，V槽機的90度刀頭角度調節必須非常精確，一般要小于0.1度。否則制作出來的板材就無法準確地拼接成一個方形的箱體。

    這臺V槽成型機可一次制作8個箱體需要的板材，
這么大的設備，居然要求刀頭調節精度為0.2mm

    打磨、涂膠覆皮

    為了使PVC皮與板材緊密結合，板材表面必須先打磨光滑。打磨機上有一條由轉輪帶動的磨砂帶，使板材表面受到均勻的打磨。打磨完成后，板材會被運到自動涂膠貼皮機上，經傳送帶并由膠筒均勻地涂上一層膠水，然后貼上PVC皮。

    冷壓貼皮、真空吸塑

    板材與PVC皮不能只靠膠水粘接，若無特殊處理，箱體過不了多久就會產生氣泡甚至貼皮脫落。貼好PVC皮的板材須碼放在冷壓貼皮機上，使之均勻地承受幾十噸的壓力，數分鐘后板材和貼皮就牢牢地結合在一起了。而真空吸塑機用于異常形狀板材的貼皮加工。覆上貼皮的異形板材送入真空吸塑機的工作腔內后，機器會抽掉板材和貼皮之間縫隙中的空氣，依靠大氣的壓力將異形板材和PVC貼皮緊密結合起來。

  真空吸塑機的工作現場

    箱體組裝

    是箱體制造的最后一道工序。操作工首先會在板材的V槽部分涂上膠水，然后將前面加工好的前板、中隔板與這張“四聯板”合接起來，再加上一些加固木條等零件——一個完整的木箱就此完成。

    線路板制造（PCB）

    IQC檢驗→人工插件→過錫爐→持錫→QC檢驗→老化

    PCB是英文Printing  circuit  board（印刷電路板）的縮寫。在箱體生產線運作的同時，線路板生產線也在同步運轉。IQC檢驗合格后的元器件，要經過插件、過錫爐、持錫（補焊）、QC檢驗和老化等工序。由于音箱線路板部分的元件體積均較大，所以全程都采用人工插件。

    過錫爐

    也就是我們所說的上錫，要求焊點必須光亮、飽滿、無假焊。這道工序對功放板的穩定工作起到至關重要的作用，而波峰焊機是完成以上要求的非常好的設備。

   這臺雙波峰焊機每分鐘可以自動焊接50塊線路板，
整個生產流程行云流水，毫不拖沓。

    補焊，是線路板過焊之后的人工檢查和修整工作。需檢查線路板上的元器件有無錯漏，檢查焊點是否虛焊或連焊，并用電烙鐵進行修正。修剪元件引腳的多余部分的工作則由自動切腳機來完成。

  帶靜電環的工人

    QC檢驗

    經過上述工序的線路板會被送入QC檢驗線，由QC員進行全面檢測。其中包含變壓器安全及電磁兼容，保險絲承受電流變化，功放電路各項參數及放大曲線，電磁兼容性能等測試。如果測試指標全部通過，就貼上“QC PASS”標簽送入下一個工位，否則就貼上不良標簽送到維修工位。

    從來料檢驗到成品出廠，每一個環節都有質檢人員嚴格把關，絕不能把有問題的產品放到下一個環節去

  IQC→QC1→QC2→QA→老化實驗

    老化

    為保證產品的可靠性，通過QC檢驗的線路板會被集中送入老化室進行帶負載老化，使不良功放板的潛在故障提前暴露出來。

    塑料面殼制造

    模具的制造是一個漫長的過程，這實際上是一個金屬加工的復雜工序。由于篇幅的限制，在此不能一一說明。注塑的過程就是將熔融的塑料原料通過注塑機注入模具中，使之硬化、成型。開好的模具安裝在注塑機內以后，自動化程度較高的注塑機可以自動完成注塑、出模、剪腳的全過程，機械手可以把注塑成型的塑料件夾出，并且剪掉多余的接口料件。音箱中需要用到的塑料件都可在這里生產，這個工序也是自動化程度最高的，一般一臺注塑機只需一個工人操控。

   模具出來經過加工組合后的面板

    整機組裝和測試：裝入變壓器、分頻器、功放板和低音單元→電聲測試→高壓測試→成品總檢→抽檢老化→貼標、包裝制造好的箱體、通過檢測的線路板、變壓器以及高低音喇叭會集中堆放于整機組裝線前。操作工依次往箱內裝入低音喇叭、變壓器、分頻器、功放板，用螺絲釘固定，然后連接這幾部分的電纜并用膠水固定插頭、插座等部分。接下來就是將由功放板引出的線纜焊接到高低音喇叭上，有些機型需要在箱內填入吸音棉，箱體后板用螺絲釘固定鎖定后，一個完整的低音音箱就初具雛形了。

  整機組裝生產線生產現場

    電聲測試

    成品箱會按照規定的比例抽檢，送入生產線電聲測試間，房間內有一臺安裝了專業測試軟件的電腦，測試之前機內便保存了標準箱的一系列參數。測試時將麥克風對準受測音箱接收其發出的音頻信號，再與標準參數作對比，誤差在合理范圍內便判定為通過。

    成品總檢

    成品總檢工位有多項檢驗程序。檢驗員（QA）會首先檢察箱體外觀，前面板與箱體是否緊密結合，配合是否存在偏差，箱體有無劃傷、氣眼等。而后進行高壓耐壓測試，電壓4KV，電流0.5mA，時長15秒，把高壓表探針搭在背板金屬件上，在此時間內無擊穿才算通過。這是保證消費者人身安全的一項重要檢測，也是國家3C要求必須通過的項目。

  高壓測試工位

    最后一項是電聲綜合測試，要求主副音箱的音量隨旋扭變動有相應變化且無雜音和失真。還要使用失真儀、毫伏表等相關儀器儀表對靈敏度、頻響范圍、信噪比、失真度進行檢測，超出許可標準的會打回責任崗位返工。在一切測試通過之后，產品才會被貼上銘牌及合格標簽并包裝。

  成品裝車待發

    在全部生產過程中，筆者發現每一道工序的第一個和最后一個工位都有一個穿著特定服裝的質檢人員，每條生產線中還分布著很多質檢人員，他們是專門負責對上線和下線的元器件和半成品的質量檢驗。

    通過兩天的采訪，筆者意識到，一款合格的音箱產品研發、生產流程相當復雜。好的產品不止是生產出來的，也是設計出來的。某些所謂的“山寨工廠”雖然也能做出音箱，但其產品質量卻得不到保證。所以，這些都是消費者選購音箱時更應關注的。

    本文特別感謝雅蘭仕電聲研究室：開發總監 郝峰先生   電聲工程師 傅宏偉先生。<