LEAP_EnclosureShop:振膜分割振动

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Transducer Modeling 13:Diaphragm Breakup. 振膜分割振动是一个通用术语,用于描述非刚性辐射部件(振膜)的高频性能。在这些频率时,振膜的振动是不均匀的,并且在整个表面上变化。振膜的某些部分将与其他部分异相振动。将存在许多具有不同阻尼程度的共振模式。

在这个频率范围内,许多设计因素起着关键作用,例如:扬声器中心、扬声器折环、锥角、圆顶曲率和相位塞等。其他因素,如使用的材料、它们的形状,甚至它们是如何粘合在一起的,都综合在一起定义和控制了这个区域的振动。

其结果是一个极其复杂的机械系统,其振动模式无法通过任何简单的参数集轻易预测。有限元方法已经尝试了很多年,但这些方法需要大量关于扬声器材料和结构的详细信息。而大多数用户无法获得此类信息。此外,即使是这些技术也经常无法以预期的精度和可靠性来预测高频响应。

因此,LEAP_EnclosureShop采取的方法是为用户提供额外的工具,这些工具可以修改模拟的高频响应以适应已知性能。使用这些工具,用户可以根据需要对高频响应进行调整,以匹配实际扬声器的基本特征。

这方面的要求完全由用户及其应用程序决定。在一些情况下,用户可能几乎不需要精确的高频响应表示。在其他情况下,用户可能希望详细调整这些参数以获得最佳匹配。

有两种基本影响由四个参数控制:

•振膜质量减少(增加)[Fmd,Qmd]

•低通滤波器(滚降)[Flp,Qlp]

第一种影响导致响应增加,而第二种影响则导致响应减少。通过将这些函数混合在一起并调整它们的参数,可以产生各种各样的高频响应走势。这在很大程度上是一个反复试验的过程,以找到适合扬声器的最佳参数。

振膜质量减少[Fmd,Qmd]

在低频率时,振膜的所有部分都以均匀的运动振动。因此,质量值Mmd表示振膜的所有振动区域。然而,随着频率的增加,振膜的外部与音圈骨架分离,导致有效Mmd值的降低。

对许多不同扬声器的测试表明,这种下降大约是低频Mmd平均值的50%。许多振膜组件的实际物理测量结果证实了这一点。音圈和骨架的质量大致等于连接的锥形部分的质量。

然而,发生这种质量减少的比率和频率是非常容易发生改变的,并且仅取决于振膜的材料和设计。在某些情况下,质量的减少可能与强共振模式一起非常突然地发生。在其他情况下,它可能在较宽的频率范围内逐渐发生。

设计了一个合适的函数Hmd(ka)来产生具有两个自由度的可调传递函数。这些参数是Fmd和Qmd。Fmd参数以归一化频率ka为单位给出,并且是中心(过渡)频率。Qmd参数控制刚度或变化率。下面的方程式给出了计算公式。振膜质量Mmd现在变成频率的函数,低频时质量为Mmdo

LEAP_EnclosureShop:振膜分割振动

Hmd函数现在绘制在下面,显示了对于固定的Fmd值1.0,Qmd从0.5到16.0的变化。根据50%的质量减少要求,该功能在高频时产生最大6dB的减少。变化的中心(-3dB)总是由Fmd值给出。Qmd值控制变化的尖锐程度,如下所示。

LEAP_EnclosureShop:振膜分割振动

振膜质量的减小将导致扬声器的声学响应增加。然而,由于总质量还包括辐射质量Mmr,SPL响应的总提升将略小于6dB。

  • 本文由 发表于 2023年10月5日
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