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        專業音箱中壓縮高音的技術和產品演進
        更新時間:2020-9-14 9:50:50 編輯:溫情 聲學號角 調整文字大小:【

          01 — 壓縮高音簡介

        壓縮高音之所以叫壓縮高音(或者壓縮驅動器),是因為通過相位塞和號角對揚聲器單元驅動的空氣進行壓縮,提升其輸出聲功率 下圖是簡單的原理和結構說明。其壓縮比為Sd/St。

         

         

         

        02 — 直接輻射揚聲器和壓縮高音的效率對比

         

        •壓縮高音有點類似功放,放大輸入信號。 •設計上的問題(聲場諧振,振膜分割振動等)或者物料和裝配的公差也同樣很容易成倍地反應到最終的頻響和失真上。 •所以一款好的壓縮高音對設計/物料/裝配的要求比較高。

         

        03 — 有效工作頻段和膜片分割振動

         

        3寸鈦膜,激光掃描

         

        04 — 壓縮高音結構

        目前主要有兩種壓縮高音結構:

        •向后輻射球頂振膜壓縮高音。

        •振膜材料以純鈦膜或鈦膜+復合邊為主。

        •向前輻射環狀振膜壓縮高音

        •振膜材料以PEN,Kapton等材料為主。

         

        05 — 頻率響應下限

         

         

        06 — 頻率響應上限

         

         

        07 — 常規相位塞設計

        •振膜和相位塞之間的間隙應盡可能小,在考慮振膜的位移以及部件和裝配的公差前提下。

        •在號角喉口增加相位塞后,振膜各處到達出口出的聲學路徑差減小了很多。

        •障礙尺寸最好小于最高頻率波長的一半,否則聲波之間會產生不必要的干涉。聲速按340m/s,那么20kHz聲波波長為17mm,波長一半為8.5mm。一般盡可能做到10mm以下。

         

        08 — 壓縮高音相位塞設計

        •為得到良好的頻率響應,除了增加膜片強度/密度和阻尼外

        •還需要綜合考慮相位塞通道數量,通道寬度和通道形狀

        •一般采用模態抑制法設計+有限元仿真優化

         

        09 — 壓縮高音非線性來源

         

        •磁路系統非線性 Ø力系數非線性Bl(x) Ø電感非線性Le(x)

        •振動系統非線性 Ø勁度系數非線性Kms(x) Ø振膜分割振動

         

        •聲場非線性 Ø前腔空氣剛度非線性Cmf(x,p) Ø前腔空氣粘性損耗非線性Rmf(x,f) Ø前腔聲質量非線性Mmf(x,p) Ø號角中聲速隨高聲壓變化C(p)

         

        10 — 前腔聲場非線性

         

        當振膜運動向相位塞或者聲壓增加時,壓縮腔中的空氣變得更"硬"(剛度增加)。

         

        當振膜運動向相位塞或者頻率升高時,壓縮腔中的空氣粘性損耗增加

         

        當振膜運動向相位塞或者聲壓增加時,壓縮腔中的空氣等效質量也會隨之增加。

         

        11 — 壓縮高音仿真

         

         

         

         

         

         

         

         

        磁力聲三場耦合,計算壓縮高音在號角或行波管中的頻率響應 優化壓縮高音磁路/膜片/相位塞設計

        12 — 壓縮高音演進

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

         

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