揚聲器音盆組諧振頻率 F0 是設計揚聲器的重要參數，其測試準確性以及管控十分重要。

一、背景

揚聲器音盆組諧振頻率

M 為音盆組的等效質量；C為音盆組的順性。

 

音盆組的等效質量M=音盆質量+膠水重量+1/3*復合邊可等效彈簧質量

揚聲器有效振動質量Mms以及有效輻射面積Sd

揚聲器有效振動質量Mms的仿真探討

 

音盆組的順性C主要取決于復合邊的形狀和材料。以下是音盆組的順性C的經驗公式

以上δ是面密度， b 為單個折環寬度， E 為折環楊氏模量， h 為折環高度， D 為外折環直徑， α 1 是與折環 形狀有關的參數，正弦形為 1， α 2 是折環總的寬度和 高度之比， n 是折環個數。

 

當然以上參數過多，而且部分參數是很難準確得到的。所以其意義不在于定量準確計算音盆組的順性C，而是可以定性理解音盆組的順性C。知道復合邊的形狀和材料對音盆組的順性C的影響。

個音盆組做好后，在一定的外界條件下（主要是溫度和濕度），都具有一個固定的 F0。所以音盆組F0是一個相對值。

注意：由于材料的蠕變效應，采用不同的力驅動音盆組進行測量時，F0會存在差異。在測量設備精度可以保證的前提下，驅動力應盡可能小。

二、音盆組F0的常規測量方法和設備

2.1測試原理

目前音盆組F0的常規測量方法和設備如下圖所示

測量原理為：當掃頻儀輸出掃頻信號，作為激勵源的揚聲器產生振動，通過被測音盆組后腔空氣推動被測音盆組振動，并反過來，通過后腔空氣，影響激勵源揚聲器振動系統的振動，使其動生阻抗發生變化。這時候的音盆可以類似看成無源輻射器。

2.2 測試過程中可能會對結果準確度產生影響的因素

（1）溫度變化影響。

當外界溫度變化時，引起折環材料楊氏模量E的變化，導致順性C的變化，使Fo發生變化，一般溫度升高，C增大，Fo降低。

（2）濕度變化影響。

環境濕度變化，引起錐盆含水率變化，導致E和M的變化，使Fo發生變化。

（3）激勵功率的影響。

當激勵源輸出功率變化時，Fo也會受到影響，一般功率增大，Fo變小。這是由于由于材料的蠕變效應，采用不同的力驅動音盆組進行測量時，F0會存在差異。在測量設備精度可以保證的前提下，驅動力應盡可能小。

 

以上三點對所有測量方法都具有影響，故應規定在同一溫度、濕度和功率范圍內測量。

2.3 測試原理可能會對結果準確度產生影響的因素

（1）被測音盆后腔空氣影響。

空氣是個彈性體，具有一定的等效質量和順性，并參與振動，其體積大小和密封狀況直接引起被測錐盆的M和C的相對值發生變化，從而使Fo偏離真值。

（2）音盆中孔的影響。

常規音盆中間都是有孔的，為了和音圈裝配。而孔可以類比于倒相管，會形成諧振，并對最終的測試結果造成影響。尤其是孔對比音盆較大的時候，比如2寸音盆使用1寸的中孔時。

三、通過激光測量音盆組位移的方法來測量音盆組F0

3.1測試原理

現在有通過激光測量音盆組位移的方法來測量音盆組F0的設備。通過測量音盆組位移最大的頻率點，來表示音盆組的F0。

3.2 測試原理可能會對結果準確度產生影響的因素

音盆組F0應該是速度共振頻率，但該設備測試的是位移共振頻率。

而位移共振頻率和速度共振頻率不完全等同，其相互之間的關系：

當然，通常情況下音盆組Qm值會比較大，兩者之間是比較接近的。但總會有差異，測試到的位移共振頻率比實際音盆組的F0會略小。

設備如果改進算法，測試速度共振頻率，應該可以規避掉這個可能會對結果準確度產生影響的因素。當然這對硬件設備（激光和采集卡等）的要求會更高。

四、總結

揚聲器音盆組諧振頻率 F0 是設計揚聲器的重要參數，其測試準確性以及管控十分重要。對不同音盆組諧振頻率F0測試的儀器的原理和準確度的理解是很有必要的。