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壓縮高音簡介

壓縮高音相對于直接輻射揚聲器，其物理原理上更復雜，涉及的參量較多。僅采用集總參數分析偏差會較大。

下圖是簡單的原理和結構說明。壓縮比為Sd/St。

還有很多特性在之前的文章中都提過，就不重復了。

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常規非線性

• 磁路系統非線性

  主要來源是力系數非線性Bl(x)和電感非線性Le(x)，和常規直接輻射揚聲器類似

• 振動系統非線性

• 勁度系數非線性Kms(x)，主要影響低頻

• 振膜分割振動，主要影響高頻

• 和常規直接輻射揚聲器類似

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壓縮腔聲場非線性

對照著前面壓縮高音的簡單結構圖，可以得到其等效電路如下所示。紅圈框住的部分代表壓縮腔，正是壓縮高音聲場非線性的主要來源。

• 壓縮腔空氣剛度非線性Cmf(x,p)

  壓縮腔空氣剛度隨著振膜位移和聲壓變化。當振膜運動向相位塞或者聲壓增加時，壓縮腔中的空氣變得更"硬"(剛度增加)。

       

不同聲壓情況下，Cmf隨腔體高度變化見下圖。常規腔體高度在0.3-0.6mm左右。以這個值為中心，上下運動時是非常不對稱的。腔體高度增加對減少失真有好處，但同時對高頻輸出不利(前腔在等效電路中相當于存在一個旁路電容)。

• 壓縮腔空氣粘性損耗非線性Rmf(x,f)

          壓縮腔空氣粘性損耗隨著振膜位移和頻率變化。當振膜運動向相位塞或者頻率升高時，壓縮腔中的空氣粘性損耗增加。

不同頻率下，Rmf隨腔體高度變化見下圖。同樣也是非常不對稱的。

• 壓縮腔聲質量非線性Mmf(x,p)

            壓縮腔空氣剛度隨著振膜位移和聲壓變化。當振膜運動向相位塞或者聲壓增加時，壓縮腔中的空氣等效質量也會隨之增加。

不同頻率下，Mmf隨腔體高度變化見下圖。可以看出等效質量和頻率關系非常小。

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號角聲傳播非線性

在高聲壓的情況下，空氣變得更"硬"，聲速也將增加。聲速C=C(p)。這是號角聲場非線性的主要來源，也稱之為聲傳播失真。

下圖是仿真在行波管中(聲壓幅值不變)，高聲壓下不同距離接收到的聲波波形。可以看出，距離越遠，波形畸變越嚴重。由此可以看出，在可行的前提下，號角長度應該盡可能短，以降低失真，尤其是高聲壓下的失真。

一款產品高聲壓下號角入口和出口實測頻響和2次諧波見下圖。其諧波從入口到出口增加的部分就是號角造成的影響。