揚(yáng)聲器的音響理論基礎(chǔ)

1、（揚(yáng)聲器以及音箱設(shè)計(jì)者用）H0202-1998揚(yáng)聲器的音響理論基礎(chǔ)揚(yáng)聲器的音響理論基礎(chǔ)1.聲音 聲音是物體（發(fā)聲材料）振動所引起的。物體振動時，與此接觸的空氣分子也振動，發(fā)生空氣的疏密波。這場合，空氣密度密集的地方氣壓比大氣壓高，稀疏的地方氣壓比大氣壓低。此氣壓變化就是聲音的聲壓波形。 此空氣的疏密波通過外耳道使鼓膜振動引起聽覺。這樣，人的耳朵聽得到的空氣疏密波就是聲音。 聲音具有反射，折射，干涉等有關(guān)波浪的一般性質(zhì)，將此專用音的波浪叫做聲波（soundwave). 聲音的振動數(shù)（頻率f）是，按照將其發(fā)出的發(fā)聲材料的種類與其狀態(tài)決定的。 聲音的速度（V）是，按照媒質(zhì)（空氣，水等）的種類和狀態(tài)決

2、定的，與發(fā)聲材料無關(guān)。（例如，鼓的聲音和小號的聲音是以同一速度傳的。） 發(fā)聲材料給空氣的振動不一定時，傳到耳朵的振動也不一定而使人不舒服，將這樣的聲音叫做噪音noise)。 與此相反，發(fā)聲材料給空氣的振動一定時，傳到耳朵的振動也一定，將這樣的聲音叫做音樂（note). 一般，發(fā)聲材料發(fā)出的音樂是由幾種音素（正弦波sine wave)的集體做成的。其中，將振動數(shù)（頻率）最終小的聲音叫做原音或基音（fundamental mote).在于原音以我的高頻率中，振動數(shù)原音的整數(shù)倍時，叫做高諧次振蕩音或諧音（harmonics).2.聲音的三要素2-1.聲音的高低 聲音的高低是由其振動數(shù)（頻率）的大小產(chǎn)

3、生的。高音程振動數(shù)大，低音程振動數(shù)小。將人的耳朵能判別的振動數(shù)的聲音叫做可聽音（audible note),其范圍大約20Hz20,000Hz.另外，音頻帶有個人相差。2-2.聲音的強(qiáng)弱 聲音的強(qiáng)弱是以聲壓的大小的有效值表示，與聲波傳導(dǎo)的媒質(zhì)的振動能的大小有關(guān)。將振動數(shù)假定為f，將振幅假定為a,在同一媒質(zhì)的情況下，聲級是與a2f2比例的。 大氣壓大約105N /m2，但由于人聽得到的聲壓限度是210-5N /m2，因此用將此為基準(zhǔn)（0dB）的分貝（dB）值表示。將此值叫做聲壓級。 2-3.音色 聲音有振動數(shù)和振幅一樣也感覺上不同的。例如，一樣高的聲音鋼琴和小提琴的聲音的話，誰聽也能分別出來。將

4、此叫做音色（sound color). 音色差異歸因于聲波的波形之差。音色只是與高頻率成分的振動數(shù)和強(qiáng)度有關(guān)，與其高頻率的相位無關(guān)。這是因耳朵分解為各周率成分，感覺到聲音。3.聲音的速度3-1.氣體中的聲速 由于聲波是豎波由聲波發(fā)生的空氣壓縮以及膨脹在非常短的時間內(nèi)進(jìn)行，因此可以認(rèn)為斷熱性變化。在空氣中能夠傳聲波是可以認(rèn)為由于變動發(fā)聲材料附近的氣體體積，氣體密度有變化，然后這個向周圍擴(kuò)散。但我們的耳朵聽的聲音的振動大約2020KHz，因此該體積變化是沒有熱出入的時間，進(jìn)行得很快。如將空氣壓力假定為P，將定壓比熱和定積比熱的比率假定為r，將氣體密度假定為P，可以表示如下。 V=(RP/p) 假定

5、氣體標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)（0，1a t m)的空氣，P=1.0113105 N /m2p=1.293(kg/m3),r=1.402,因此成為如下，與實(shí)測值331.6m/s差不多一致。 V=331.5m/s 對于空氣中的聲速的溫度（）影響如下。 V=331.6+0.60m/s 此外，聲速會受到濕度和風(fēng)的影響。例如，100水蒸氣中的聲速是472m/s,100干燥空氣中的聲速是387m/s.這樣，濕度高，音速也會快。在運(yùn)動大會等用順風(fēng)參考記錄，聲速也是一樣，向下風(fēng)頭的聲速和向上風(fēng)頭的聲速不同。 3-2.液體和固體中的聲速 液體中的聲音速度與氣體中的一樣表示如下。 V=(B/p)B：體積彈性率 混子，鐵絲和繃直的

6、弦之中的聲速如下。 V=(Y/p)Y：楊氏模量4.聲波和聲壓4-1.壓力單位 力aN給面積Sm2的壓力表示為a/SN/m2.也可以表示1Pa=1N/m2或1pa=10u bar.例子：求底面積100cm2的桌子上放的重量5kg的物體相給的壓力。 根據(jù)牛頓定律F（力）=ma(重量加速度）， 重力加速度g=9.8m/s2,因此， F=59.8=49N 套面積100cm2=10010-4m2和MKS各單位系， 壓力=49/10010-4=4，900N/m24-2.聲波的傳播方法 將聲音傳播的物質(zhì)（例如空氣）叫做媒質(zhì)。如右圖，考慮聲源附近的任意點(diǎn)a的壓力，聲源停止?fàn)顟B(tài)的壓力是大氣壓，表示PsPa.聲源

7、振動點(diǎn)a的壓力會變化，將此表示如下。 Ps+PPa這時，將Ps叫做靜壓（static pressure),將P叫做瞬時聲壓（instantaneous sound). 接下來，在任意點(diǎn)b考慮粒子（媒質(zhì)小的部分）的運(yùn)動。聲源振動，粒子會向箭頭方向位移（粒子位移particle displacement).用向量sm表示粒子位移，由于s也是時間的函數(shù)，將以時間微分的叫做粒子速度（particle velocity) 粒子速度v=ds/dtm/s聲波是瞬時聲壓p和粒子速度v以一定速度傳播的波動。4-3 .聲壓級 人的感覺與刺激量的大約對數(shù)比例，因此聲壓級（SPL:sound pressure lev

8、e）如下表示，單位是分貝。 SPL=201og(p/0.0002)dB此式的實(shí)行聲壓P是以ub（微巴）為單位的數(shù)值。例子：聲壓級odB,10dB,20dB,80dB,90dB,98dB,120dB的聲壓是多少ub，另外是多少Pa?10dB時： 10=2.01og(P/0.002) P/0.0002=3.162 P=6.3210-4ub=6.3210-5Pa a b rm叫做機(jī)械電阻，是消費(fèi)動能的。單位是Ns/m. Cm叫做柔量（compliance),是對彈簧加力fN 的狀態(tài)的伸縮Xm的比例定數(shù)。 X=Cmf Cm的單位是m/N，將逆數(shù)叫做剛性（stiffness). 將上述運(yùn)動方程式的速度假

9、定為V成為如下述方程式。 現(xiàn)與LCR串聯(lián)電路對比，成為如下述方程式。（圖-2）dvdtm+ rm v + 1CmV dt=fdi1Ldt+ ri +Cidt=e (瞬時電壓）機(jī)械回路m rmCmvfZm電氣回路LrCIeZ與位移x對應(yīng)的是電位q.另外，機(jī)械阻抗Zm是速度V除力F的。eLri= C5.機(jī)械電路和音響電路5-1.機(jī)械電路和電氣電路的對比 如圖51在彈簧尖端安裝重量mkg的物體，對這個加力f的條件下的運(yùn)動方程式是將位移假定為x時，如下述方程式。(圖5-1)mxfcmd2xdt2m+ rm1x=fdtdx+Cm5-2.機(jī)械電路的串聯(lián)安裝和并聯(lián)安裝 圖53的全機(jī)械阻抗（mechanica

10、l impedance)如下述。 Zm=j wm+rm+1/(j w Cm)這是m,rm,Cm的串聯(lián)電路。另外，其機(jī)械電路是如圖54接下來，如圖55仲介彈簧對Zm1的機(jī)械系統(tǒng)加力時，機(jī)械電路是如下述圖成為并聯(lián)安裝。mxfcmfmr m= C mV1CmV FZm1ab = C mVCVV1FZm1例子：在于圖56機(jī)械系統(tǒng)中，求m-200grams,共振周期1.77sec時的彈簧的柔量。 將共振頻率為fo,將全阻抗的虛數(shù)部分為零而求。 將m=0.2kg,T=1.77see fo=1/1.77Hz 代入上述方程式成為如 下。 Cm=0.39678 0.397m/N 如圖8.5仲介機(jī)械阻抗對Zm1加

11、力F時， 如右圖rm與Zm1成為并聯(lián)（理由是與仲介彈簧時一 樣的）mxfcm1Zm= jwCm +1Zm1Jwm+1/(jwCw)=0W= （1/mCm)Fo=211mcm仲介機(jī)械阻抗rm時如圖86有兩個擺錘時，如右圖成為串聯(lián)。（理由是圖86的點(diǎn)a,b,c的速度一樣，串聯(lián)安裝。兩個彈簧時（1）像圖87的左圖這樣的安裝時，機(jī)械電路是Cm2與Cm1成為并聯(lián)。（理由請參照圖 84的說明）。（2）像圖88的左圖這樣的安裝時，機(jī)械電路是Cm1與Cm2成為串聯(lián)。注意已舉幾個例子你們應(yīng)該了解的。是速度一樣時成為串聯(lián)，速度不同力一樣時成為并聯(lián)。5-3與音響電路和電氣電路的對應(yīng) 如圖5-7假定板有小小的縫隙將縫

12、隙的面積為Sm2，縫隙內(nèi)部的媒質(zhì)的重量為mkg. 將S2除m的叫做聲質(zhì)量（inertance). 聲質(zhì)量M=m/s2kg/m4 對該縫隙加瞬時聲壓P時，將縫隙內(nèi)部的媒質(zhì)的速度假定為V，將下述的量叫做體積速度。 體積速度U=Vsm3/s 根據(jù)牛頓運(yùn)動定律力=重量加速度，因此成為如下。 將此方程式與電氣電路對應(yīng)成為如下。 接下來，對像圖58這樣的體積Vm3的空洞加聲壓P時，體積減少V成為如下。 于是t除兩邊，體積速度U成為如下。 U=V/t=(V/rPs)(p/t) 或U=CA（dp/dt) 但是，將下述方程式叫做聲容（acoustic capacitance). 將電氣電路的q=Ce以t微分成為

13、如下。rA叫做聲阻（acoustic resistance).例如往縫隙里塞玻璃棉，會消費(fèi)聲音的能量而產(chǎn)生聲阻。另外聲阻抗ZA成為如下。 ZA=P/U5-4.音響電路的串并聯(lián)安裝 如圖5-9有聲質(zhì)量M的開口部和空洞，往開口部塞消聲材料時，聲阻抗ZA成為 ZA=jwM+rA+l/jwCA(a)音響系統(tǒng)（b)音響電路圖5-9 另外，有兩個空洞時，成為如圖5-10體積流量U分成U1和U2兩個方向的音響電路。(a)還有，將管道和空洞交互連接的東西起低通濾波器的作用。（圖5-11）圖5-1185機(jī)械阻抗和聲阻抗例如，揚(yáng)聲器有振動而發(fā)出聲音的機(jī)械系統(tǒng)，其他音響機(jī)器也是機(jī) 械系統(tǒng)和音向系統(tǒng)配在一起的不少?，F(xiàn)

14、求兩者的關(guān)系。如圖8-10假定在聲阻抗ZA 的音響系統(tǒng)入口，設(shè)置能夠剛好安上的面積S的沒有重量的剛體板，對它加上了力F。 聲壓P如下 P=F/S （8-20） 體積速度U是按照方程式（8-10）成為如下。 U=SV （8-21） 按照方程式（8-17）成為如下。 ZA=P/U=F/S2V （8-22） 將方程式（8-5）代入方程式（8-22）成為如下。 Zm=S2ZA ( 8-23)圖8-15 這就是兩者的關(guān)系方程式?？梢哉J(rèn)為音響電路和機(jī)械電路之間有像圖8-16這樣的變換器。86對應(yīng) 一直到現(xiàn)在講的對應(yīng)是對應(yīng)機(jī)械電路的力和電氣電路的電壓，叫做力電壓法 （impedance type).還有考慮

15、與此不同的對應(yīng)而解問題的特殊情況。這是對應(yīng)力與電流的 方法，叫做力電流法（mobility type).在于力電流法中將柔量Cm對應(yīng)L，將重m對應(yīng)電容C。力電流法力電壓法6.錐形揚(yáng)聲器6-1.電動式揚(yáng)聲器 如圖6.1在揚(yáng)聲器的音圈上流電流，根據(jù)弗來明左手定律發(fā)生傳動力。由此傳動力振動板 傳動而發(fā)生聲波。 現(xiàn)，將磁量密度假定為BT，將間隙中的音圈長度假定為Im，將傳的電流假定為IA，在間圈上只發(fā)生下述傳動力。 B I I N 如果，對振動板還加上傳動力FN，就對機(jī)械系統(tǒng)加上（F+BII）傳動力，因此振動板的速度Vm/s和振動系統(tǒng)的機(jī)械阻抗ZMNs/m之間成立下述關(guān)系。 Z m v = F + B

16、 I I N 另外，振動板以速度Vm/s振動時，在音圈上產(chǎn)生根據(jù)弗來明右手定律的BIVV電動勢。如果，將對電氣電路從外面加上的電壓假定為E V，總共只加上（B-BIV）電動勢。于是將音圈的阻抗假定為ZE，將傳的電流假定為IA，根據(jù)Kirchhoffs Law成為如下。 Z E I = E - B I V V在這里，系數(shù)BI是將電氣系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)拉上關(guān)系的數(shù)量，叫做力因數(shù)。 力因數(shù)A=B L Tm 用此表示，上述方程式（）可以表示如下，這個就是電動式揚(yáng)聲器的基本方程式。 E=Z E I+AV 根據(jù) F=Z M V- A I 根據(jù) 如假定電氣系統(tǒng)的端子電壓E 是電動勢E0V并且由內(nèi)阻抗Z0的電源供

17、應(yīng)。另外，對振動板作用的傳動力F 是激振力F0N并且由內(nèi)部機(jī)械阻抗Z0Ns/m的（從外面的）聲源供應(yīng)，成立下述（）關(guān)系。將該方程式代入上述方程式（），成為如下（） E= E 0-Z 0 I F= F 0-Z 0 V E=（Z 0+Z E） I +A V F=（Z 0+Z M）V A I現(xiàn)，考慮在電氣系統(tǒng)有信號源在音響系統(tǒng)沒有信號源的情況，就是將揚(yáng)聲器和頭戴耳機(jī)由電氣信號傳動的情況，假定F 0=0，成為如下（）。 E 0=（Z 0+Z E）I +A V 0 =（Z 0+Z M）V-A I 因此結(jié)果成為如下（），可以求V。 直接輻射式揚(yáng)聲器的話，可以認(rèn)為Z0是振動板的輻射阻抗，ZM是振動板本身的機(jī)

18、械 阻抗，因此代入上述方程式（將代入上部）成為如下（）此方程式（）的 部分就是從端子來看的輸入電氣阻抗ZF（）。力系數(shù)電源內(nèi)部額定阻抗音圈額定阻抗ZE：音圈的阻抗Z0：電源的內(nèi)阻抗A2：力因數(shù)此方程式來看，除了電源的內(nèi)阻抗Z0，音圈的阻抗ZE之外，還有附加關(guān)系到振動系統(tǒng)的機(jī)械阻抗（Z0+ZM）以及力因數(shù)A的第3項(xiàng)（上述方程式的（3）部分）。越機(jī)械阻抗小而容易振動或力因數(shù)大，此第3項(xiàng)（虛線部）越大。此項(xiàng)目可以說由于振動板活動而附加的項(xiàng)目，因此叫做動態(tài)阻抗，將此表示ZEM的話成為如下（11。12）。在這樣的電動式換能器上傳音圈電流I時，只是ZEM I 2從電氣電路面通過機(jī)械能變換為聲能，因此轉(zhuǎn)換效

19、率n EA成為如下。上述方程式（12）的第1項(xiàng)（1）部分）和（2）部分）的和（虛線部分Z0+ZE）是由于將振動板系統(tǒng)不動地固定時的輸入電氣阻抗，因此將此叫做阻尼電氣阻抗。ZF表示振動系統(tǒng)在可以自由地振動的狀態(tài)下的輸入電氣阻抗，因此叫做自由電氣阻抗。從電氣電路面來看的表示這些的等效電路如圖6-2E0Z0：電源內(nèi)阻抗ZE：音圈的阻抗ZEM：動態(tài)阻抗將ZEM的方程式（11）代入上述方程式，也可以表示如下。因此可以知道動態(tài)阻抗ZEM越大電聲轉(zhuǎn)換效率越高。錐形揚(yáng)聲器的電氣阻抗以最低共振頻率（fo）變大是由于受動態(tài)阻抗的影響。在于阻抗曲線中，表示此fo的曲線頂點(diǎn)越高轉(zhuǎn)換效率越高并且對一定電氣輸入的輸出聲壓

20、級越高。6-2.錐形揚(yáng)聲器的動作 將錐形揚(yáng)聲器作為曲電氣轉(zhuǎn)換為音響的轉(zhuǎn)換器考慮動作，如下轉(zhuǎn)換能量。 電氣機(jī)械音響在音圈上傳聲電流I，音圈振動，此振動傳到振動板使空氣振動，將它轉(zhuǎn)換為聲音， 在于圖6-3中將磁極片面假定為N極，將極片面假定為S極，在磁極的間隙內(nèi)，磁通由磁極到極片輻射狀傳。此間隙內(nèi)插入音圈傳電流，根據(jù)弗來明左手定律音圈受到往上邊的力。如電流的方向變，力的方向也會變。此力F與電流比例，與磁通密度和音圈導(dǎo)體的長度也比例。 F=B I I-A IN B：間隙的磁通密度T i：電流A I：音圈導(dǎo)體的長度m A：力因數(shù)Tm)音圈磁氣清掃于是，在音圈上傳電流發(fā)生與此電流比例的力而振動。此振動傳

21、達(dá)到振動板，它使前后的空氣振動輻射聲音。輻射的聲能Wa可以表示如下。（根據(jù)P=RI2） W a=r a d v2W r a d：輻射電阻Ns/m V：振動板的振動速度的平均有效值m/s輻射電阻越大或振動速度越快聲輸出越大，但由于輻射電阻是頻率的函數(shù)，在全域中得到一定的聲輸出很難，通常在高音域中低下。于是，可以知道錐形揚(yáng)聲器是作為將fo為低域界限，將fh為高域界限的一種帶通濾波器而動作的。6-3.機(jī)械系統(tǒng)的等效電路 解析像揚(yáng)聲器那樣機(jī)械振動的，如下置換利用電氣電路理論方便，將這樣置換了的電氣電路叫做等效電路。（Equivalent Circuit) 機(jī)械振動系統(tǒng)電氣電路 錐形揚(yáng)聲器的話，由于音響

22、面沒有激振源，在于電動式揚(yáng)聲器的基本方程式中假定F0=0成為如下。 E0=(Z0+ZE)I + A V與12頁一樣 0=（Z0+ZM)V Ai與12頁一樣由此方程式中消去I可以求下述關(guān)系。V=A2Z0+ZM+Z0+ZEAE0Z0+ZE 在于此方程式中，振動板的速度V不是只成為音響面的阻抗（Z 0+ZM），而是受電氣阻抗的影響成為動態(tài)阻抗A 2 /（Z 0+ZE）。因此，這時候的機(jī)械系統(tǒng)的等效電路如圖6.5.(a)表示。 聲阻抗Z0是振動板的輻射阻抗以輻射質(zhì)量2m a d和輻射電阻2 r a d 的和可以表示。 振動系統(tǒng)的機(jī)械阻抗ZM作為等于音圈的重量mv,振動板的重量m d,檔板的剛性 s d

23、 ,振動板邊緣的風(fēng)云性 s s 和機(jī)械系統(tǒng)的等效電抗 r m 的和可以表示。于是圖6.5(a)的等效電路如（b）表示。 在于圖（b）的等效電路中，將振動系統(tǒng)的等效質(zhì)量 m 0,等效剛度 s o 和等效電阻r 0定義為如下如圖（c）使簡化。 m 0=m v+m d+2m a dkg s 0=s d+s s N/m r 0=r m+2 r a d N s/m這是表示所有折振動系統(tǒng)一起振動的活塞運(yùn)動帶的等效電路，振動系統(tǒng)的振動速度是求在此電路上傳的電流可以得到的。(a)(b)(c)接下來，作為用此等效電路的揚(yáng)聲器解析求聲輸出。首先求振動速度V，然后用下述方程式求輻射的輸出。 W a =r a d v

24、 2 W 這時，在于由m 0和 s 0的共振頻率以上的頻帶內(nèi)，V是與W（角頻率）逆比例的。另外，在于r a d 與W2比例的頻率范圍內(nèi)，按照上述方程式可以知道有Wa會一定的頻率頻帶，將此頻帶叫做恒定輸出帶，是錐形揚(yáng)聲器的最重要的頻帶，以k a l至2為其界限 平面圓板的輻射阻抗（帶有無限大反射板）6-4.電氣系統(tǒng)的等效電路 電氣系統(tǒng)的等效電路由于將機(jī)械系統(tǒng)，音響系統(tǒng)的所有的元件置換為電氣性，因此適合知道從揚(yáng)聲器的電接頭來看的電氣性動作（電氣阻抗特性）。從此特性可以知道振動系統(tǒng)是怎樣，音響負(fù)荷的狀態(tài)是怎能樣。（b）簡化(a)的 從電接頭面來看機(jī)械系統(tǒng)的等效電路的串聯(lián)諧振是并聯(lián)諧振，因此測定電氣阻

25、抗特性能夠知道機(jī)械系統(tǒng)的共振頻率 。 將機(jī)械系統(tǒng)的元件置換為氣系統(tǒng)L變成為C元件，C變成為L元件。即，電氣系統(tǒng)的電路與機(jī)械系統(tǒng)的等效電路是相反的。 將電氣阻抗Ze以方程式表示如下。ZE：音圈的電氣阻抗ZEM：機(jī)械系統(tǒng)給電氣系統(tǒng)的影響的動態(tài)阻抗Z0：聲輻射阻抗N s / mZM：振動系統(tǒng)的機(jī)械阻抗N s/m此方程式的第2項(xiàng)（2）部分）是由于振動系統(tǒng)振動而產(chǎn)生的阻抗，叫做動態(tài)阻抗（motionalimpedance).7.揚(yáng)聲器低音域的特性 7-1.低音共振 在于低音域中的揚(yáng)聲器的振動系統(tǒng)以一個擺錐由彈簧連接的形式可以表示。 這時候的共振頻率叫做揚(yáng)聲器的最低共振頻率（fo）如下述方程式表不。錐形揚(yáng)

26、聲器振動系統(tǒng)的模型圖（fo附近）圖7.16-5.所謂輻射阻抗 揚(yáng)聲器的振動板正在輻射聲音時，振動板受到媒質(zhì)的反作用。這是由于振動板振動而產(chǎn)生產(chǎn)聲壓起阻止振動板振動的作用。有此反作用振動板才能車輻射擊聲功率。為了表示此反作用的程度將由振動而產(chǎn)生的振動板速度的比例。將此叫做振動板的輻射阻抗。 實(shí)數(shù)部分輻射電阻 給聲功率的 虛數(shù)部分輻射電抗附加質(zhì)量這里時，m0(-mv+md+2 mad)表示等效質(zhì)量，通常用安裝在無限大反射板上時的值這時候的空氣附加質(zhì)量如下。 2 m a d =(123) p o a 3 P 0=1.293 kg/m2 a :有效振動半徑 m但揚(yáng)聲器fo作為規(guī)格值用以大氣狀態(tài)表示的。

27、這時候的空氣附加質(zhì)量成為如下。 m a d=(83)p o a3像這樣由負(fù)荷條件變化 m a d 而變f o .振動板的內(nèi)徑小的話,m a d 的值小，對f o 的影響小。另外，考慮機(jī)械系統(tǒng)的等效電路，在于fo產(chǎn)生串聯(lián)諧振，振動板的振動速度最大。7-2.低音域的特性 錐形揚(yáng)聲器的聲壓特性之中低音域特性是由 f o和共振的尖銳Q o來決定的。 揚(yáng)聲器的低音域特性將 f o為境界在低域下降，在高域表示一定聲壓特性。于是 f o 可以說低音界限頻率。 接下來，在于 f o 中的特性的形狀是由Q o來決事實(shí)上的。臨界阻尼（ Critically Damped)（相位特性平坦的界限）貝塞爾（Bessel

28、 response）（相位特性平坦的界限）切比雪夫(Chebychev Equal Ripple Ripple response) (在共振點(diǎn)效率高，但過渡特性不好，具有峰值(peak)考慮到低音域的聲壓特性和衰減（daamping）（制動），Q o適當(dāng)于0.50.7.接下來，低音域的聲壓頻率特性如下述方程式可以表示。 P r ：從揚(yáng)聲器到r m點(diǎn)的聲壓力 N/m2r ：從揚(yáng)聲器到測定點(diǎn)的距離 mWe：電氣輸入 WK：音圈導(dǎo)體的比抵抗mP：音圈導(dǎo)體的密度過 kg/m 另外，在于機(jī)械系統(tǒng)等效電路中，先求全電流I，然后將此值與振動板的速度V等效時，假定為V=I可以解下述方程式。 另外，求SPL時，

29、如下述假定而求。 S P L =201o g l p r l/(210-5) dB8.揚(yáng)聲器中音域的特性 由活塞振動的頻帶（低音域）變成分裂振動的頻域（中音域）時，在聲壓特性上容易產(chǎn)生很大的巔峰值和谷值。另外，在于中域中作為振動板的CONE本身會共振，在聲壓特性上使產(chǎn)生峰值（peak)和傾斜(dip). 8-1.邊緣的共振 振動板的邊緣作為架振動系統(tǒng)的懸持裝置的一部分起作用。在于低音域中，作為只不過是柔量（彈簧的機(jī)能）起作用，但在于中音域中，作為獨(dú)自的柔彈性臘引起特有現(xiàn)象共振。 此低頻的共振中，特別重要的是作為初次共振聲壓上升的頻率 f a r 和作為二次共振聲壓下降的頻率 f r . 在于這

30、些共振中，以 f a r 音圈速度極小，這時，聲壓特性上，由于邊緣輻射的聲壓產(chǎn)生小小的巔峰值。 以 f r 音圈速度極大，這時，由于振動板和邊緣的振動速度相反，互相消除聲音產(chǎn)生中音的谷值（反向共振）。 此產(chǎn)生反向共振成為節(jié)疤的位置，除了振動板相當(dāng)結(jié)實(shí)的情況之外，都是在振動板周圍產(chǎn)生的。于是如振動板的周圍不結(jié)實(shí)， f r也會低，曲線的凹部也會低的。為了改善此問題需要不容易產(chǎn)生共振的邊緣形狀，損失大的邊緣材和結(jié)實(shí)的振動板。(a)低音域 me：邊緣等效質(zhì)量(b) f a r (初次共振） s e l ,s e 2:邊緣等效剛性( c )f r (二次共振） r e :邊緣部機(jī)械電阻 邊緣共振等效電路8-2.振動板的分裂振動 在于低音域中，振動板進(jìn)行活塞振動，頻率變成高的時候，不能無視從振動板中心部 圖8.2(a)是振動板周圍部淺的形狀，強(qiáng)度弱時容易產(chǎn)生，另外，邊緣的重量比振動 板重時也會產(chǎn)生的。這個引起邊緣的反向共振，特性上成為傾斜（dip）。對此對策有下降共振的Q并且使共振頻率變高的必要。 （c）（b）也與（a）一樣振動板周圍部的強(qiáng)度弱時容易產(chǎn)生。振動板周圍部變成橢圓狀而引起音圈的變形。振動板的振動模式例子9.揚(yáng)聲器高音域的特性 9-1.高域再生界限 錐形揚(yáng)聲器的高域再生界限