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1.扬声器主要参数综合设计和分析; }. K ?( p" E. @
( |) Y) r; s) `3 O& {
扬声器性能是电学、力学、声学、磁学等物理参数共同作用的结果,由鼓纸、弹波、音圈、磁路等关键零部件的性能共同确定,其中一些参数相互制约相互影响,因而必须综合考虑和设计。
( M" t4 [1 [# o8 _1 D) l
2 p! P: W/ x7 H) D; q9 Y. }: Y3 e 扬声器常用机电参数以及计算公式、测量方法简述如下:" t7 G( W r! F8 k: l0 g7 L! D
+ p6 {% e2 _" x
1.1直流电阻Re
/ z: E q6 U, y2 Q( p# G# F$ z9 L6 _1 T+ F
由音圈决定,可直接用直流电桥测量。- ? o$ O s' H
8 K. T1 \2 K! q5 x* {5 A
1.2共振频率Fo
3 O1 F; C, }9 ^3 R
$ P' y5 n9 h& K 由扬声器的等效振动质量Mms和等效顺性Cms决定,见公式(5), Fo可直接用Fo测试仪测量或通过测量阻抗曲线获得。
/ g+ Y6 `3 U4 l+ G0 r* L" G7 b! d, _, d" ~" Z) h
1.3共振频率处的最大阻抗Zo/ d6 k7 Y$ {' {: g A) t
# I2 N- b+ G) O, [$ ^+ W: p" Z x
由音圈、磁路、振动系统(鼓纸、弹波)共同决定,可用替代法测量或通过测量阻抗曲线获得。
+ r( ^( b* i7 D- V3 B$ \- d) [2 ?
Zo = Re+[(BL)2/(Rms+Rmr)] (10)
& \1 \0 Q6 N) P" p
9 ~1 c4 T/ G; z9 q 1.4 机械力阻Rms. A, A7 H( T3 S
5 }5 w% A o: W& s5 r- u
由鼓纸、弹波的内部阻尼及使用胶水的特性决定,可由测量出机械品质因数Qms后通过下列公式计算:
* p- @* N5 K9 i+ M9 l6 L& n5 j
! v0 r% G5 x2 W4 p6 B Rms =(1/Qms)*SQR(Mms/Cms) (11)
4 S+ D, z5 H8 U$ {" H* p/ K: S/ x2 q" A4 t" k( R. C' [
这里SQR( )表示对括号( )中的数值开平方根,下同。. p) t' N* D! D
( ~0 P( q( @1 Q1 D- F 1.5 辐射力阻Rmr
0 s" ^8 O: d. B: e6 ^- Y& H/ C
' }! R2 k" F$ l 由口径、频率决定,低频时可忽略。) P8 G5 R' e8 P
: b; V! J1 H/ n Rmr = 0.022*(f/Sd)2 (12)
: Z. d6 B8 W2 s. a' k2 v4 D; l e1 U
1.6 等效辐射面积Sd1 \/ c, h( k1 k3 b
6 s) p* Q* s6 N; T 只与口径(等效半径a)有关。: v, k/ T* D& P/ w4 Y: U2 X" G
6 a: \6 T/ \' C Sd =π* a2 (13), a* @! L7 \" N" I* C- k
, r9 j$ i. x" @* i. @/ i4 I
1.7 机电耦合因子BL9 J% b7 d; ]. l5 T3 \2 A! w
- ?6 _- v% ~0 V/ ^; m7 I+ ^( P
由磁路Bg值和音圈线有效长度L决定,也可通过测量电气品质因数Qes后用下列公式计算:; o9 @0 B) t$ l
% g/ `! t, q0 t6 H7 S R& F6 @
(BL)2 =(Re/Qes)*SQR(Mms/Cms) (14)3 t' P) T7 o5 {$ c! Q
9 I8 N1 L C5 z
1.8 等效振动质量Mms2 o/ V( {* A6 G
I" y; T" o" W8 p 由音圈质量Mm1、鼓纸等效质量Mm2、辐射质量Mmr共同决定, Mms可由附加质量法测量获得。
3 N# G6 T) [. G" G1 C+ O: y. q
: ], K( n* j% c+ h6 |4 z Q Mms=Mm1+Mm2+2Mmr
/ c% `' c! e" k2 ]% W
! S% ^& F* M0 H7 P. ? 1.9 辐射质量Mmr& ], i5 j3 \0 V9 N! b2 @
& L3 X; x: u$ j0 t8 P3 `* R 只与口径(等效半径a)有关。
* i8 }& r. ]8 ?0 f @# D' B: s
l/ _9 a9 |# l8 Y) o Mmr =2.67*ρo* a3 (16)7 g( d- D3 k" q8 w5 m# V, |
# `! N+ b" R' c6 F0 R" b& ]
其中ρo=1.21kg/m3为空气密度, a为扬声器等效半径。
; P2 t- K D7 B) N$ @" ]; u4 h0 }0 A" G; F- ~2 f
1.10 等效顺性Cms
' Y$ B1 J9 d) }4 Y) w( T
: ]2 J) l3 y" u3 M2 Y" ~" s3 X 是指扬声器振动系统的支撑部件的柔顺度.其值越大,扬声器的整个振动系统越软.单位:毫米/牛顿(mm/N).
$ K T) o5 C/ e# j9 C# @+ D6 p2 K7 S8 v- L
由鼓纸顺性Cm1、弹波顺性Cm2共同决定,此顺性即是我们所称的变位,只是单位需换算为国际单位制:m/N,
& N+ r* A( r; l E, ~8 ^( g 而变位可以用变位仪直接测量。Cms可由附加容积法测量获得。& Z O' ]+ }; {3 q- U5 u
, e0 j2 _7 B6 ^: J# h7 E
Cms=(Cm1*Cm2)/(Cm1+Cm2) (17)- o# t# i% ?% I2 k! _
9 ]7 e G" {* U
1.11 等效容积Vas, ^- `, F A$ {7 T/ d2 U
, e; }( J! r6 A- e$ Q( j* n 只与等效顺性、等效辐射面积有关。
: D9 R8 r1 B% D( g j! u5 P% \$ \, h+ U- a R6 A1 S6 L
Vas =ρo*c2*Sd2*Cms (18)
" F7 a- f6 t( {3 ~% y6 }0 m2 J* }% ~* f
此处c为空气中的声速,c=344m/s |
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