三种单元密闭箱工作效率评估

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摘要

在BassBox中从各个方面来评估三个低音扬声器单元设计出的密闭箱的性能与工作效率。

使用“CD”图形选项卡(Ctrl+F5)选择锥盆位移图。它显示了在指定的输入功率水平下,每个低音扬声器的振膜和音圈能移动多远。我们使用了300W,因为它是四个XZ-803低音扬声器的最大总功率 (每个75W)。

三种单元密闭箱工作效率评估

请注意,当每条曲图线高于低音扬声器的Xmax水平时,它的强度就会发生变化。例如,XZ-803的Xmax为4mm(设计3),所以黄色的标线在超过这一水平时,在55Hz左右变为较暗的阴影。

有人可能认为,锥盆位移图与最大声功率和最大电输入功率图之间存在差异。为什么锥盆位移图显示XZ-803低音扬声器在55Hz时超过了Xmax,而最大声功率和最大电输入功率图显示相同低音扬声器的位移限制开始于70Hz左右:答案包括两部分:首先,锥盆位移图显示了锥盆偏移的峰值,这样你就可以准确地知道膜片何时达到或超过Xmax。然而,最大声功率和最大电输入功率图都显示较低的“稳态”或RMS偏移极限,这更接近于我们感知响度的方式。其次,锥盆位移图假设输入电压恒定,而最大声功率和最大电功率图假设峰值漂移始终在Xmax处,因此输入电压将被迫随频率不断变化。

理想情况下,振膜的运动不应该超过Xmax(离其静止位置只有一个方向)。如果是这样,非线性失真将增加,如前所述。可以说,这是三种设计中最薄弱的部分。但是,有几个因素可以降低Design 3中这个问题的严重性。首先,我们不打算把扬声器一直开到最大功率。事实上,我们甚至不会以半功率持续驱动它。然而,在150W时,1米声压级仍然能达到112dB,每个低音扬声器的峰值偏移不会超过Xmax。其次,机械偏移极限(振膜在达到盆架极限或音圈冲击后板前可移动的距离)应大于Xmax。这使得振膜可以移动得比Xmax更远而没有损坏的风险。第三,当偏移超过Xmax时增加的非线性失真是很细微的,大多数听众在它变得严重之前是听不到的。

使用“I”图形选项卡(Ctrl+F7)选择系统阻抗图。它显示了扬声器的实际阻抗。在我们的每个设计中,我们并联了4个8欧姆扬声器。这是在单元属性窗口的Configuration选项卡上指定的,每一种设计的实际系统阻抗为2欧姆,如下图所示:

三种单元密闭箱工作效率评估

请注意,每个曲线的中间都有一个峰值。这表示箱体中的单元的谐振。例如,黄色标线中56.2 Hz处的峰值是箱体中XZ-803扬声器的谐振。注:在箱体里,单元的共振频率总是比在自由空气(Fs)中要高。有时很难确定峰的精确位置。提示:阻抗相位在峰值处应通过0°。

系统阻抗图的用处有两个。如果扬声器直接连接到放大器,它将显示放大器必须“驱动”的负载。在这种情况下,放大器必须能够驱动2欧姆负载。如果扬声器包含一个无源分频器,该图显示了通过分频器后的阻抗。这在设计分频器时非常重要,因为我们通常希望看到一个平坦的阻抗曲线。

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