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纵论扬声器的锥体振膜材料
来源:  作者:本站
王富裕简介:
国际AES会员,深圳市电子、通讯专家工作委员会会员。
1991年毕业于南京大学信息物理系声学专业,一直从事扬声器(换能器)及其系统的开发设计工作,现任深圳东原电子有限公司总工程师。拥有七项国家专利(2005年底),或中国电声行业协会科技进步二等奖两次,(一等奖空缺)、三等奖多次,宝安区科技进步三等奖一次。

问:扬声器的锥体振膜使用什么材料最好?
答:(简短) 没有最好的材料。
  (详细)购买扬声器的人肯定都知道,扬声器的振膜材料多种多样,厂商都声称其采用的振膜材料具有某些优点,而且较其它所有的都好。尽管宣传的人都是设法让你相信他用的材料是最好的,遗憾的是,在扬声器的应用上,没有唯一最好的振膜材料。不同的材料具有不同的机械和声特性,使其适合于不同的使用场合,表现得更好或更差。选用每一种材料几乎都意味着一定程度上的折衷。
影响振膜材料声性能的基本参数有:密度、刚性及内损耗(内阻尼)。不太严格地讲,材料越硬,越轻,频带就越宽;内损耗越大,响应越平滑。然而,以上参数是相互影响的,要同时实现三参数的最优化,非常困难。想知道原因何在,需要再了解一下产生音乐时振膜振动情况如何。
在低频段,锥体振膜基本上作整体的活塞运动,只有一个参数对扬声器影响重大:锥体振膜的质量(与材料密度与材料用量有关)。[如上所述,若不提及其它机械特性对锥体振膜低频特性有微妙影响的话,那也是欠妥的。不过,对于此话题,看法很多,而对这些看法的进一步研究和探索则较少。]若其它参数相同,锥体振膜质量越大,扬声器的谐振频率就越低、对谐振的阻尼越差(Qe大)、灵敏度越低。零部件其它参数如支撑系统的顺性及机械损耗也会影响扬声器的谐振、阻尼特性和灵敏度。在进行设计分析时,这些因素都要考虑。扬声器的低频特性的数学描述并不很复杂,因此,建立低频段的数学和物理模型相当简单。
在更高频段(当锥体振膜中传播的声波波长与振膜半径接近时开始),锥体振膜的运动不再作单一整体振动,低频模型不再适用。你最好能想象到声波从音圈开始,经过音圈骨架、锥体振膜颈部(即音圈骨架/振膜接合处)开始向锥体振膜外边沿传播,声波到达锥体振膜外边沿时,又反射回锥体振膜颈部(音圈骨架),而后撞到音圈骨架,又返回音盆边沿,依此重复。此过程类似于声波在一间房子里传播,碰到墙壁,反射回来,依此重复。两种情形,都会产生明显驻波,如没有采取一定的抵消措施,驻波会使声压响应产生很明显的峰谷。例如:一个良好的6.5寸扬声器,其首次驻波谐振就常发生在中频段上部,刚好在其工作范围内,对一个两路系统的的输出影响非常大。
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