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。
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。
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。
下面的两张图显示了Hmd对扬声器响应模拟的影响。第一个曲线图显示了固定Fmd=1的Qmd的变化，其对应于该10英寸扬声器的535Hz。第二个图表显示了对于固定的Qmd＝2，Fmd的变化。
使用这两个简单的参数，可以调整Hmd函数，在扬声器的高频响应中改变为各种各样的提升形状。可以在试错的基础上根据测量的扬声器SPL响应进行调整。这些参数还与低通滤波器（在下面内容中描述的）一起工作，以控制总的高频响应。
注意：要有效地删除Hmd函数，请将Fmd设置为一个高值，如100。你还应该将Qmd值设置为更尖锐的值，例如10。
低通滤波器[Flp，Qlp]
在高频时发生的另一种现象是产生额外衰减的振膜共振和抵消。由于Sd值在这些频率下的有效值是非常容易改变的，因此无法预测这种滚降的角频率。此外，阻尼也可变，随着响应开始衰减，产生容易改变的峰值。
因此，滚降的位置和尖锐程度将随着不同的扬声器而变化。为了重现这种滚降的基本特性，使用了二阶低通滤波器。这在参数Flp和Qlp中提供了两个自由的参量。
Flp参数以归一化频率ka为单位给出，即拐点频率。Qlp参数控制拐点处的峰值。下面的方程式说明了这些公式。
Hlp函数现在绘制在下面，显示了固定Flp值为1.0时Qlp从0.5到8.0的变化。这是一个标准的二阶低通滤波器。
下面的两张图显示了Hlp对扬声器响应模拟的影响。第一个曲线图显示了固定Flp=1的Qlp的变化，其对应于该10英寸扬声器的535Hz。第二个图表显示了对于固定的Qlp=4，Flp的变化。
使用这两个简单的参数，可以调整Hlp函数，在扬声器的高频响应中改变为各种各样的衰减形状。可以在试错的基础上，根据测量的扬声器SPL响应进行调整。这些参数还与质量减少Hmd函数（在前面内容中描述的）一起工作，以控制总的高频响应。
注意：要有效地删除Hlp函数，请将Flp设置为一个较高值，如100。你还应该将Qlp值设置为平缓的响应值，例如1。
下面的图表提供了使用Hmd[Fmd，Qmd]和Hlp[Flp，Qlp]函数的高频响应调整的对比示例曲线图。测试用的案例特征是一个12英寸低音扬声器安装在一个无限障板上的密封箱体中。
第一个图表显示了没有高频调整的模拟。第二个图包含使用图中列出的参数值的Hmd和Hlp响应调整。该曲线走势提供了基本高频特性的一种很大改进的示例。
使用Hmd和Hlp函数的高频响应调整的对比曲线图