VituixCAD的工具-音箱工具–扬声器数据库

小鲤鱼电声
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摘要音箱分频器仿真软件VituixCAD中文用户手册 - Tools(工具) -- Enclosure tool(音箱工具)--- Driver database(扬声器数据库)的相关解释说明。

Tools(工具)

Enclosure tool(音箱工具)

VituixCAD的工具-音箱工具–扬声器数据库-图片1

Driver database(扬声器数据库)

VituixCAD可以从以下位置读取本地或在线数据库https://kimmosaunisto.net/.可以使用本地数据库添加、修改和删除扬声器。镜像到云驱动(如Microsoft OneDrive)或持续挂载到网络服务器的数据库的处理方式与真正的本地数据库相同。程序读取并保存整个数据库文件,而不锁定记录或文件,因此最近的保存会覆盖旧的。

筛选条件输入到扬声器列表上方两行网格中的字段中。主动扬声器和无源辐射器有各自的标准。您可以通过用户选择(Sel列中的复选框)或任何文本或数字字段过滤扬声器列表。通过按Enter键或用Tab键、箭头键或鼠标将光标移动到另一个字段来更新过滤器。数字字段在用Max(上排)和Min(下排)文本字段指定的范围内进行筛选。空白字段不影响筛选。多个字段中的条件是逻辑与。单个文本字段可以包含多个用空格或分号(;)分隔的条件。单个文本字段中的条件是逻辑OR。通过选中'Enable filtering'启用筛选。例如:

  • 当Manufacturer(制造商)=Seas;BMS时,Seas和BMS扬声器可见
  • 当Manufacturer(制造商)=Scan;Seas时,8" Scan和Seas扬声器可见;Seas尺寸为Max=8, Min=8

通过勾选PR显示无源辐射器。勾选PR后,无源辐射器的筛选条件可用。

扬声器数据库包括以下字段:

Manufacturer(制造商)

Model(型号)

Type(类型)- 低音炮(S)、低音炮(W)、中低音炮(WM)、中音(M)、中高音(MT)、高音(T)、全频(F)、同轴(C)或无源辐射器(PR)

Size(尺寸)- 公称直径[英寸]

Status(状态)- 活跃、已停产、初步或复古

Re - 直流电阻[欧姆]

Z1k - 1 kHz时的阻抗[欧姆]

Z10k - 10 kHz时的阻抗[欧姆]

Le - 音圈电感[mH]或束缚电感[mH].参见Impedance models(阻抗模型)

Leb - 自由电感[mH],见阻抗模型

Ke - 半电感[sH],见阻抗模型

Rss - 分流电阻[Ohm],见阻抗模型

fs - 自由空气共振频率[Hz]

Qms - 机械Q系数

Qes - 电气Q系数

Qts - 总Q系数

Rms/R0 - 机械阻力[Ns/m,kg/s]

Mms - 空气载荷下的运动质量[g]

Cms/C0 - 悬挂顺性[mm/N]

Vas - 等效体积[升]

Sd - 有效振膜面积[cm2]

Bl - 力系数[N/A,Tm]

Pmax - 最大长期输入功率[W]

Xmax - 最大线性位移,单向峰值[mm]

Beta - LOG模型下的β蠕变

USPL - 计算电压灵敏度[dB]/2.83V/1m

BL²/Re - 力系数平方除以音圈电阻

Revision - 数据表修订或制造商日期

Updated - 日期/姓名,格式为yyyy-mm-dd/名字姓氏

单击列标题可以对扬声器列表进行排序。通过拖动列标题,可以临时重新排序列(冻结列除外)。在扬声器行中单击鼠标右键可打开右键菜单,其中包含更多搜索和修改扬声器列表的选项。右键菜单选项:

  • Undo-撤消(所有更改)
  • Copy(复制)-将所选单元格作为制表符分隔的文本复制到剪贴板
  • Copy as xml-将选定的整行以xml形式复制到剪贴板,但不声明
  • Delete rows-删除行
  • Duplicate rows-重复行
  • Export xml-将选定的整行导出到xml文件
  • Update database...-更新数据库...
  • Hide columns(隐藏列)-所选单元格的列宽设置为最小值(5px)。
  • Show columns(显示列)-所选单元格的列宽设置为正常。
  • Hide rows-隐藏行
  • Find-查找

“放大镜”按钮-从网络上搜索选定的扬声器(使用默认浏览器进行谷歌搜索)。

使用“铅笔”按钮修改所选扬声器的参数(如下图1所示)。使用“加号”按钮添加新扬声器(如下图2所示)。在单击的同时按Shift键将制造商、类型和状态从当前扬声器复制到新扬声器。注意!数值应使用Windows控制面板中定义的本地十进制分隔符(点、逗号或..)输入。参数被接受,窗口用OK按钮关闭。

VituixCAD的工具-音箱工具–扬声器数据库-图片2

编辑参数窗口

VituixCAD的工具-音箱工具–扬声器数据库-图片3

添加新扬声器窗口

建议先输入基本T/S参数Re、Rms、Mms、Cms、Sd和BL,然后让程序计算fs、Qms、Qes、Qes和Vas(c=344.0 m/S,ρ=1.194 kg/m3),但这不是必需的。您可以输入Qms代替Rms,输入Qes代替BL,输入Vas或fs,输入Mms代替Cms,输入Cms或Vas,输入fs代替Mms。按下“OK”按钮时,程序计算缺失的参数(值=0)。有关详细信息,请参阅“OK”按钮的工具提示。

最大SPL曲线需要Pmax>0 W(PR除外)。最大位移曲线需要Xmax/Xsus>0 mm。输入一些未知的精确内容。

选中Crosscalc以在调整一个参数时更新其他参数。

如果蠕变β>0,则使用Knudsen LOG模型模拟辐射器。

n0、SPL、USPL、EBP和Vd的计算仅供参考。

参数也可以通过导入按钮或拖放到'Add new driver'窗口进行导入。支持的文件格式有:VituixCAD.vxd、WinISD.wdr、Basta!.bastaelement、Hornresp.txt、SpeakerSim.sdrv和Speakerbench.json。

可以使用粘贴按钮粘贴xml格式的参数或使用CLIO、LIMP、REW或Speakerbench汇总表测量和计算的参数。如果缺少或未解析某些内容,则显示消息。

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通过两次阻抗测量和很少的已知参数,可以使用附加质量或密封箱法计算Thiele/Small参数。使用“Calculate T/S…”按钮打开计算窗口。

添加或修改扬声器后,本地扬声器数据库会自动保存。在“Delete rows”(删除行)、“Duplicate rows”(复制行)和“Update database”(更新数据库)命令之后,需要使用“Database”(数据库)菜单中的“Save Driver”按钮或“Save as...”命令进行手动保存。定期备份本地数据库。

默认情况下,扬声器数据库是简单的制表符分隔文本文件。安装后的初始/默认数据库为\Users\Public\Documents\VituixCAD\Enclosure\VituixCAD_Drivers.txt。数据库也可以是扩展名为.vxd或.XML的XML文件。

注意!强烈建议仅使用此默认数据库来维护音箱项目(.vxe)和扬声器之间的链接,因为音箱项目不包括T/s参数。只需一个链接,包括本地扬声器数据库(或在线)的路径名、扬声器制造商和型号。如有必要,用户可以通过“Database”菜单在不同的文件夹/服务器中创建和维护多个本地数据库:

  • New(新建)-创建新的空本地数据库
  • Open(打开)-打开本地数据库(.txt/.vxd/.xml)
  • Save as...(另存为…)-在其他文件夹中或使用其他名称(.txt/.vxd/.xml)复制打开的数据库
  • Online(在线)-从以下网址读取在线数据库https://kimmosaunisto.net/

如果不修改原始文件格式,包括列标题、测量单位和小数点符号,则也可以使用Microsoft Excel等外部工具维护.txt文件形式的数据库。

Calculation of Thiele/Small parameters(Thiele/Small参数计算)

VituixCAD的工具-音箱工具–扬声器数据库-图片5

所有计算方法所需的参数是扬声器的Dd[mm]或Sd[cm2]和自由空气阻抗响应测量。

密封体积法需要在已知体积的无阻尼密封箱体中测量Re[Ohm]和第二阻抗响应。

对于附加质量法,需要使用已知的附加质量测量Re[Ohm]和第二阻抗响应。增加的质量约为预期质量的一半。

双附加质量法需要用已知的附加质量测量的第二和第三阻抗响应。第一次增加的质量约为预期Mms的一半,第二次增加的重量约为预期的Mms。

检查LOG模型,以计算频率相关的悬挂顺性。提取的参数为R0、Mms、C0和蠕变β。拟合/模拟运动阻抗的传递函数:

Zem=Bl2/(R0+s*Mms+1/s/C0/(1+β*ln(1+ω0/s)),其中ω0=3*pi*fs

参考文献

[1] J. Candy and C. Futtrup, "An Added-Mass Measurement Technique for Transducer Parameter Estimation"

[2] H. Hiebel, "Suspension Creep Models for Miniature Loudspeakers"

[3] M. H. Knudsen and J. Grue Jensen, "Low-Frequency Loudspeaker Models That Include Suspension Creep"

[4] https://speakerbench.com

测量并加载阻抗响应。检查如果相位响应不可靠,则忽略测量的相位。如果需要,测量Re;如果Sd未知,测量Dd。输入参数,并将质量[g]或密封箱体积[liters]添加到文本框中。如果值是可信的,并且第二次阻抗响应测量不可用,请检查Mms或BL。按“Calculate”(计算)。结果在计算参数和Z模型组中可见。从自由空气阻抗响应中检测基本Z模型参数Z1k和Z10k,以及扩展Z模型参数Le、Leb、Ke和Rss。Re也采用双加质量法计算。从自由空气阻抗响应中检测Leach Z模型参数K和n,如果检查了K,则可以在图表中看到模拟的Z响应。有关详细信息,请参见曲线工具提示。

结果可以通过“Apply”(应用)按钮接受到之前的“编辑参数/添加新扬声器”窗口。

Impedance models(阻抗模型)

音箱工具可以使用两种不同的阻抗模型:

  • Basic impedance model(基本阻抗模型)。用两个阻抗点Z1k和Z10k拟合的指数曲线。

ZL(jΩ)=K(jω)n

如果Z1k和Z10k都大于零,这是用于阻抗响应计算的主要模型。值应大于或等于Re。

  • Knud Thorborg、Carsten Tinggaard、Finn Agerkvist和Claus Futtrup在JAES第58卷第6期第472-486页发表的《Frequency Dependence of Damping and Compliance in Loudspeaker Suspensions》一文中详细描述了Extended impedance model(扩展阻抗模型);2010年6月。

扬声器等效电路(从电气方面看):

VituixCAD的工具-音箱工具–扬声器数据库-图片6

如果未应用扩展阻抗模型的所有参数,则计算规则为:

  • 如果边界电感Le为空或为零,则使用半电感Ke
  • 如果半电感Ke为空或为零,则使用束缚电感Le
  • 如果为空或为零,则忽略分流电阻Rss(=无穷大)。

如果Z1k或Z10k或两者都为空白或零,则这是用于阻抗响应计算的二次模型

通过位于计算T/s参数窗口中的Extended Z model solver(扩展Z模型求解器),可以从制造商数据表或阻抗测量中的阻抗曲线中提取Le、Leb、Ke和Rss。

注意!在提取扩展Z模型参数之前,应输入或计算Re、fs、Rms、Mms、Cms或Vas、Sd和Bl,且其值应大于0。

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无负载空气阻抗响应文件(txt,zma)。按“Solve”按钮开始。优化器搜索Le、Leb、Ke和Rss,给出接近自由空气中的目标。如果平方误差之和小于0.4,则可以通过“Apply”按钮为扬声器接受参数。如果结果不可接受,则错误字段为红色,不能应用于扬声器。

通过在SPL图的右键菜单中勾选Show effect of inductance,音圈电感(带损耗)被包括在频率响应计算中。

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Database update(数据库更新)

本地扬声器数据库可以使用剪贴板上的数据或本地文件或在线数据库@kimmosaunist.net进行更新。数据格式可以是xml或制表符分隔的文本。如果源数据不是xml并且没有带参数名的标题行,则源数据和目标(本地)数据库中列的顺序和数量必须匹配。应验证列匹配,特别是剪贴板上以制表符分隔的文本数据。本地文件和在线数据库通常具有标题行或xml元素,因此无论列顺序如何,值都会复制到正确的字段中。

更新数据库窗口可通过在扬声器网格右键菜单打开。

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选择data source(数据源):clipboard(剪贴板)、文本/xml文件或online database(在线数据库)。

通过勾选“Add new drivers”来添加在本地数据库中找不到制造商和型号的扬声器。

通过检查“Update existing drivers”来更新在本地数据库中找到制造商和型号的扬声器。从列表中选择要更新的参数。使用[!]按钮反转选择。Allow override with blank可以用空白替换现有值。否则,源数据中的空值不会覆盖现有的非空值。

Text to Updated field会覆盖现有文本。如果文本框为空,则复制源数据中的文本。

来源:

1.VituixCAD User Manual - Tools -- Enclosure tool --- Driver database:

https://kimmosaunisto.net/Software/VituixCAD/VituixCAD_help_20.html#Driver_database

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