号角扬声器的声场非线性失真,主要来源是前室空气的非线性和号角喉口部分大振幅声波的传播。
声波在号角的传播过程中,会引发前腔空气的膨胀和压缩。由于膨胀压缩过程变换非常快,可以近似看成一个绝热过程。绝热过程中,振膜运动时,前腔体积变化,压强也会变化,造成非线性失真。
当声压非常大的时候,声波在号角内的传播过程中,不同位置的压力大小不一造成传播速度的差异,容易造成波形的失真。主要是二次谐波失真。
以随意一款号角为例,在喉口加载1000Hz的正弦波进行仿真(未考虑前腔失真)。
声压传播
声场中某一点的声压时域曲线。能看到最开始的一个周期是未达到稳定状态的。
可以用comsol简单做快速傅里叶变换,具体的操作请参考之前讲comsol技巧的文章。
也可以改用matlab或者origin之类更专业的软件来进行FFT处理。 一般情况下都是二次谐波(对应这个是2000Hz响应)略高。
波导管也会存在类似的声场非线性失真问题,所以其路径不要太过于扭曲