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面向未来的扬声器系统

2年前浏览1174


01

未来扬声器系统的要求


  • 体积更小

  • 重量更轻

  • 价格更便宜

  • 失真更小

  • 输出效率更高

  • 发热更少

  • 自我保护

  • 精确再现3D空间声场

  • 考虑甚至自适应声学环境

  • 音质独立于聆听位置


02


方法和路径


  • 多物理场建模和虚拟样机

    - 有限元法/边界元法/有限体积法等

    - 包括磁场,结构,声场,热,流体等

    - 可以分析所有物理细节

    - 低成本快速验证分析新的想法

    - 辅助工程师在符合物理原理前提下,发挥创造力


  • 3d建模和3d打印

  • 新扬声器原理,新型扬声器单元

    - 径向磁路

    - 双音圈磁路

    - DML分布式扬声器

    - 压电扬声器

    - 动铁扬声器

    - MEMS扬声器


  • 新材料

    - 更轻强度更好阻尼复合材料

    - 耐高温音圈线材绝缘层

    - 耐高温胶水

  • 改进优化设计


  • 新制造生产工艺


  • 扬声器阵列


  • 主动控制技术

    - 使用数字信号处理DSP

    - 数字分频滤波器

    - 扬声器单元补偿

    - 时间对齐和校准

    - EQ均衡器

    - 线性化,失真抵消

    - 热保护和机械保护

    - 空间增强,比如3d音效

    - 听音环境修正,包括房间或车厢等


  • 心理声学效应

      - 虚拟低音


  • 优化整个系统设计

    - 使用非线性磁路提高效率

    - 跨学科交流,综合扬声器单元,电子,DSP等进行整体优化





来源:声学号角
复合材料非线性电子声学材料MEMS控制
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-11-01
最近编辑:2年前
声学号角
辜磊,专注数码声学产品仿真设计...
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扬声器低频响应测试方法

音箱低频响应对重放的音质有较大影响。所以如何正确测试和评估扬声器低频响应是很重要的。常用的一些方法:自由空间在一个非常空旷的地方进行测试。将周边物体的反射影响减到最小。20Hz时,声波波长约17m。扬声器/音箱和麦克风都得离其他东西,包括地面很远。原理上可行,但是实际操作会比较困难。基本上很少。半空间把扬声器/音箱埋入地下朝上放置。通过换算,可以得到自由场的结果。地面反射利用了地面的镜面反射。所以地面需要非常平,且光滑。消音室这是最常用的方法。但对低频测试来说,还是很困难。要建造一个截止频率低于20Hz的消音室,从技术难度和成本来说,都不太现实。可以对频率响应的低频做一些修正和校准,但同样很难通用所有产品。近场先测出振膜附近近场响应PN(f),然后换算成远场响应PF(f)。公式如下,a0是膜片有效半径,r是测试的远场距离。这个是非常常用的音箱低频测试方法,尤其对倒相箱或者无源辐射器。当然这个方法的局限在于一次只能评估一个辐射源。比如对倒相箱来说,只能单独测量倒箱管和单元的响应,再进行叠加。测加速度通过测量纸盆在低频段做整体活塞运动时的加速度响应,然后用公式换算成远场响应。如下,其中α是纸盆加速度,ρ0是空气密度。其本质和近场测试类似。猝发声给扬声器一个猝发声信号作为激励。这种测试方法信噪比高。可以在一个很大的房间里测试低频。缺陷是只能一个一个频率点测,测量速度慢。还有其他很多方法,感兴趣的可以自行了解。来源:声学号角

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