扬声器Fs随激励信号变化

扬声器设计与仿真 2018-10-10 08:38:17




众所周知,扬声器Fs随会激励信号变化。


比如用0.1V,0.2V,0.3V,0.5V,0.8V,1V,2V等不同电压对扬声器进行扫频时,得到的Fs是会产生变化的,并不恒定。


按照通常的经验来说,低音扬声器或者全频扬声器的Fs随电压变大而降低,高音扬声器Fs随电压变大而升高。当然这个只是一般情况。


下图是Klippel公司做的一项研究,是一款产品的位移响应曲线随激励信号变化。位移响应的峰值频率随激励信号变大而降低,而后再变大。


这个研究严格来说有个问题,就是位移响应的峰值频率并不等于共振频率f0,速度响应才是。不过如果整体阻尼很小的情况,即Q值比较大的时候,这两个值是非常接近的。感兴趣的朋友可以自行研究。


如果把材料,尤其是边和支片的材料都当成线弹性模型,理论上来说Fs不会发生变化,而这不符合实际情况。所以需要考虑粘弹性模型。大信号时还需要考虑Kms随几何形状的变化,比如上图中峰值频率转而变大的情况。


Klippel的小信号测试也考虑了蠕变模型的校准。




粘弹性的模型有很多。关于扬声器材料的粘弹性建模以及材料参数的测试,这块的工作有单位(尤其是高校或研究所)有投入精力在做。


基于目前情况,个人看法是测试扬声器Fs时,电压应该在保证精确度的前提下,尽可能小。尽可能让扬声器工作在小信号区域范围。当然实际工程应用中,最好对同类产品确定好统一的标准,方便生产线操作。