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一般锥形扬声器所有效频率范围,约自60-70Hz(复合边扬声器可以更低)至6000-7000Hz,其频响曲线也有较大的不均匀度(约12-15dB).为展宽扬声器的重放频带,减小不均匀度,改善其非线性失真,可以采用某些使扬声器构造复杂化或改善扬声器声学装置的方法,来改善扬声器的性能.
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1.低频辐射的改善 2 x* ?* m3 ]# ] j8 k+ X
- m% b2 f/ V8 L, @! Q由于复合边扬声器的出现,使扬声器的谐振频率大为降低,低频响应得以改善.但是,由于扬声器振膜两面所辐射的声波相位相反,从面造成反相波的互相抵消,影响低频的重放.为了避免这种互相抵消的现象,或有效地利用扬声器背面的辐射,来改善扬声器的低频性能,常常采用障板或音箱.音箱可以是开口箱,封闭箱或倒相箱. 6 [; ]* N, t' f1 j
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2.高频辐射的改善
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为了使扬声器单元的工作频带向高频扩展,经常采用双纸盆结构,有两个纸盆组成,且牢固地和音圈及定心支片连在一起,内纸盆顶角小,具有较大的劲度.在内外两只纸盆之间,设计了一个小小的波纹,作为机械滤波器,这种扬声器的工作情况可以通过对等效线路的分析来加以说明. 7 A9 x, q$ A: b# P
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双纸盆扬声器可以有一定程上展宽工作频带,但由于大小纸盆都连在同一个音圈上,因而互调失真难以避免.在音质要求较高的放声系统中,多不采用这时种结构,而是采用不同扬声器的组合,以展宽工作频带,同时改善互调失真. " h1 J4 l# J5 A& O! g
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3. 音圈感抗的补偿
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在高频范围,扬声器的电阻抗随频率地增加而单调的上升.在扬声器定压输入的情况下,必将扬声器所消耗的电功率减少,其结果将导致扬声器辐射声功率的降低,影响高频的重放.如果在磁路系统的中央心柱上,套上一个短路的金属环(或直接在音圈架上绕上一短路线圈)就可明显地消除音圈感抗的影响,改善高频的辐射.所谓短路环,实际上是套在中央心柱上的一个簿铜套,其厚度约为0.3mm. " F/ N0 t; F0 y4 i7 G ~
7 S, H/ h* L7 ^4 Y' J2 ~4.非线性失真的改善
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2 k) o$ H& A$ N& R* b. c8 ~- v前已指出,扬声器在低频时的非线性失真,主要是音圈振幅大时,音圈跳出了气隙中磁场的均匀区,以致机电转换系数Bl不能保持恒定,电动力效应F=Bli的线性关系受到破坏,从而造成非线性失真. 1 J0 ]7 b$ G7 D5 m! l5 R, J% Q9 d9 K6 G
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前已指出,扬声器在中高频段的失真,主要是磁路(铁心)的非线性所致,为了消除铁心所引起的非线性失真,目前采用一种叫做“线性磁路”的结构.这种磁路结构的特点,是在铁心的顶部中央做成凹陷的形状,使其和导磁板相对的部分由于铁心截面积的减小而接近磁饱和状态.此时,音圈就相当于一个空心线圈,从而避免了铁心的影响,减小非线性失真. 7 ]6 E# ^4 ]7 M) T( [
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若在凹陷部分镀上一层铜或加上铜套,则就相当于加了一个短路环,还可以抑制音圈感抗随频率的增加.
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! o# h* U- d/ n+ M3 e0 b5. 中频谷的改善
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+ A# y0 e/ f' C/ N) O8 _ b在讨论扬声器频响曲线的时候,我们仅仅讨论了扬声器振膜(纸盆)作整体振动的频率 围.在这个范围内,振膜上各点的振动幅度和相位都是相同的.但随着频率的增加,振膜将作分割振动,出现节径或节圆.激光全息振动分析表明,娄振膜从整体振动向分割振动过渡时,即当振膜形成第一人节圆时,叔叔响曲线将出现较深的谷,能常称为中频谷.这个谷的出现,不仅使扬声器的不均匀度增大,而且在此频率点将出现较大的失真.因此,消除中频谷常常成为扬声器研制单位十分重视的问题. + x! E2 d4 X8 b g. G d+ z, K
1 W/ M2 T& W. K: t基于此理,我们可以得到改善中频谷的一系列方法.
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(1)合理地设计折环形状,须用不易激发共振的不对称形状,如将通常所采用的正弦波纹改为接近锯齿波的波纹. 1 e: C" u- j7 x, X, P6 Z j) k
(2)采用阻尼较大的折环材料,或在折环上涂覆阻尼材料,以扼制折环共振的幅度. # Z5 r+ U" \" I: |8 t: w2 u
(3)纸盆的压边采用阻尼较大的材料,以减小由盆架反射的能量,从而有利于中频谷的改善. # L3 g' g7 G8 v4 z( b
(4)在保证支撑系统力顺的情况下,适当减小折环的宽度(即减小折环的面积)以减小由折环辐射的声波,从而有利于中频谷的改善. 0 n& N* H% U. e0 C# F5 k" T |
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发表于 2010-8-9 17:55:45
