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扬声器有效辐射面积Sd的仿真探讨

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之前有提到扬声器有效辐射面积Sd可以用Klippel Scanner测试得到,而且只是说用折环中间一半进行计算是不对的,尤其对微型扬声器/高音/压缩高音等小口径扬声器。     但并没有提到具体大致的折环参与的有效辐射面积比例有多少。所以今天就探讨下。


其仿真计算的原理就是将振膜整体运动移动的空气体积△V,除以其△x,即得到振膜的等效Sd。不同频率下的Sd是有差异的。


详细情况可以参考——

扬声器有效振动质量Mms以及有效辐射面积Sd


为计算方便,模型采用简化版扬声器音盆组,不带胶水和粘接面的模型。




给音盆加载一个1mm的位移









计算就是用振动面的位移积分/位移,得到其有效辐射面积。折环参与辐射的面积超过1/2。



Cone OD132mm
Surround OD164mm
Sd*x191.08cm^2*mm
x1mm
Sd191.08cm^2
Efficient  Diameter155.9778mm
Surround  Efficient Sd74.93%


需要注意的是,不同形状折环的有效辐射面积是会有所差异的。感兴趣的可以自己试试看。  数学功底好的,也可以尝试下看能否得到比较规整折环的有效辐射面积的解析表达式。


扫频结果如下



来源:声学号角
振动
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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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扬声器参数对外界温度的敏感程度

Klippel公司是我非常敬佩的公司。不只是因为它基本上垄断扬声器大信号非线性测试的市场。而是对扬声器各种特性会进行探究,精益求精。虽然可能是从他们最擅长的扬声器测试反过来再指导扬声器设计的。下图是Klippel公司做过的一项研究,温度和扬声器Fs的关系。尝试了两种不同材料的音盆复合边。绿色这条是施胶布边。紫色这条是泡沫边。 可以明显看出施胶布边的Fs对温度非常敏感,这也符合我们的经验预期。扬声器Fs基本上会随着温度上升而下降。也符合大多数材料的特性,材料随温度上升而强度变软。之前有发邮件问过Klipple的研发团队,是否会考虑在后续的产品中增加温度监控。或者更进一步对测得的参数进行温度校准,校准到标准温度比如20℃之类的。因为扬声器直阻Re,共振频率Fs,总品质因子Qts,频响曲线,阻抗曲线等关键的参数都跟温度相关。他们的答复是最新版的Klippel QC系统已经可以实时记录环境温度了,RD系统也会在一下版中跟进。购买一个温度传感器即可。不过对温度进行参数校准目前还在探讨中,因为研究还不够深入,到不了工程实用阶段。我有多次发邮件询问过Klippel公司相关的扬声器测试问题。基本上1天之内都可以收到详细的回复。当然前提是问题要有质量有意义。遇到Klippel上的问题,可以先查Help或者官网资料。比较深入的,再发邮件咨询。因为他们团队规模不大,所以尽量不要用过于基础的问题打扰。操作的问题问klippel的代理商也可以。以上是从实际测试角度进行的研究。如果从研发设计的角度呢?是否有可能预测到扬声器参数对外界温度的敏感程度?直阻Re肯定是没问题的,功率试验测量音圈温度设备的原理就是基于此。 其他参数,包括频响曲线则会相当麻烦,因为很多情况下用的都不是单一的均匀材料。 据我所知,有公司/单位有投入精力在做这块的工作。当然进展缓慢,问题确实比较复杂。这个问题的解决是有实际工程价值的。想想看,如果一套音响,冬天的声音和夏天的声音完全不一样了。那如何对音质进行评定呢?稳定性又从何谈起呢?来源:声学号角

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