揚聲器有效振動質量Mms以及有效輻射面積Sd

一般的參考書籍中很少專門提到揚聲器有效振動質量Mms以及有效輻射面積Sd的具體計算方法。  


實際操作過程中,大部分工程師都是采用假設折環正中一半的振動質量參與有效振動以及正中的尺寸參與有效輻射。    對大口徑的低音喇叭來說,這種方法得到的揚聲器有效振動質量以及有效輻射面積,大部分情況下足夠近似。   但對某些特殊情況,或者微型揚聲器/高音/壓縮高音等小口徑/對這兩個參數非常敏感的產品則這種粗略的方法偏差較大。

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本文希望探討這兩個揚聲器的TS關鍵參數的具體表達方式,以及如何預測計算和實際測量。

一、揚聲器有效振動質量Mms

折環/支片等可以類比彈簧的部件參與有效振動的質量為其本身質量的1/3。前提:該部件為均勻均厚且各項同性的材質。


具體推導過程可以參看南京大學《聲學基礎》第一章的內容。

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二、揚聲器有效輻射面積Sd

精確測量/預測揚聲器有效輻射面積Sd是非常關鍵的,尤其對于微型揚聲器/高音/壓縮高音。


在這其中,Klippel公司做了一些工作。可以采用Klippel的Scanner模塊對Sd進行精確測量。另外還有一些近似預估的測量方法。 當然,知曉其原理后,也可以通過有限元進行仿真預測。


其原理就是將振膜整體運動移動的空氣體積△V,除以其△x,即得到振膜的等效Sd。不同頻率下的Sd是略有差異的。

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當然實際運動過程不會這么簡單。大信號狀態下的有效輻射面積會發生變化;存在分割振動的模態時,有效輻射面積也會發生變化。 但對小信號狀態下的Sd預估是足夠精確的。

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