揚聲器額定阻抗估算

01


阻抗曲線




之前在群里問過這個揚聲器額定阻抗估算的問題,沒得到非常滿意的答復。就自己琢磨研究了一下。最開始是希望能通過估算額定阻抗,從而預估其額定功率。因為功率試驗的電壓是以額定阻抗為基準來計算的。


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由最基礎的揚聲器等效電路可以得到:


阻抗模的表達式

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繪制阻抗曲線


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02


估算額定阻抗



對上述阻抗模的表達式進行求導操作,然后尋找導數為0的點,即極值點(極小值)。


通過計算,找到令下述表達式等于0對應的頻率。然后再將頻率點代入上述阻抗模的表達式即可找到額定阻抗。


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確定了揚聲器的額定阻抗和其對應頻率的準確值,才能成功設計音箱的分頻網絡,從而求出每個揚聲器所能承受的最大功率,這對音箱設計是很關鍵的。  單對揚聲器單元本身來說,確定好額定阻抗也能對其承受功率有比較好的估計。




03



復雜模型


上述討論均基于簡化模型,未考慮復雜的電感模型,比如LR-2模型,LEACH模型,或WRIGHT模型等。  

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  • LEACH模型

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  • LR-2模型


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  • WRIGHT模型

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  • LR-3模型

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復雜模型得到解析解的方法可能會比較麻煩。不過基于同樣的原理,得到數值解是很簡單的事情。


總的來說,這種方式只能做為一種粗略的預估。


這篇文章盡是公式,放兩張渦流仿真的動態圖吧。一個隨音圈位置變化,一個隨頻率變化。渦流效應會減少電感,但增加電阻損失。

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