立式电钢琴音响设计要点解析.ppt

A：电声学设计解析 B：结构声学设计解析 C：电钢琴音响设计解析 立式电钢琴音响设计要点  喇叭基本结构 喇叭单元对声音的影响和改善作用提升作用 A：电声学设计解析 1：折环 折环又叫皮边,它的作用首先是为锥盆(2)的运动提供一定的顺性，也就是具有一定的柔性，让锥盆可以前后运动，另外还有辅助定心支片(4)对锥盆音圈进行定位，让音圈保持在磁隙中央，并提供锥盆运动的回复力的作用。在最早的喇叭上，折环就是锥盆最外沿的部分，也就是没有专用的折环材料。后来出现了皮革、布基、橡胶、塑料等各种各样的折环材料，折环形状也多种多样。根据折环的作用，有时候可以从折环的形状粗略估计单元的冲程情况，宽而高高鼓起的折环常常意味着单元有较大的冲程，但这并不准确。另外宽大的折环往往对声音有不利的影响，下文马上提到。　　虽然现代的折环从锥盆中分离出来，是一个独立的结构，但它仍然会对声音有很大的影响。　　一个方面，折环跟着锥盆一起振动，这个振动对喇叭单元整体的声音辐射有贡献。因此计算单元的有效振动直径时，通常要包含折环一半的宽度(也有只计1/3的)。所以有效振动直径就是折环中部所围的圆的直径。　　另一个方面，折环的振动又无法与锥盆完全一致，它有自己的谐振特性，可能在某个频率处与锥盆的运动正好反相，于是就产生了一种现象，即所谓的折环反共振，并影响锥盆的运动，最后在声音输出上产生“中频谷”。所以呢，折环最好能自己消耗掉这种振动的能量，也就是要有很好的内阻尼。不同的材料具有不同的内阻尼，一些胶水也常常被涂在折环上用来提高内阻尼，以抑制中频谷。另外折环的形状、几何尺寸等对中频谷“也都有影响。”中频谷“不仅仅可以从频率响应曲线上看出，由于它是一种谐振引起的现象，所以常常还会很明显地体现在阻抗曲线上，请看下图：  锥盆，又叫振膜，也就是喇叭单元中最重要的一个振动部件，由它来直接驱动空气，把单元的机械运动，转换为空气的声波传递运动。锥盆直接决定了单元重播声音各个方面的性能，例如频率响应、失真、甚至灵敏度等。其中，锥盆的大小、几何形状、材料性能、质量(重量)等方面的特征都是重要的。 这些因素中，首先是锥盆材料。最早的锥盆材料就是纸，当然，纸的种类本身就非常多，性能也有巨大的差别。后来又发展出金属(铝等)、塑料(如聚丙烯等)、高分子纤维(芳纶纤维、碳纤维等)、精细陶瓷(氧化铝陶瓷等)、复合材料(钻石涂层、三明治结构)等等。　理想的锥盆材料应该是刚性(杨氏模量)极好，密度极小，内阻尼大等。杨氏模量大是为了使喇叭单元重放声音的带宽(频响范围)足够大，特别是为了提高重放范围的上限，因为在低频区，可以认为锥盆是作为一个整体来运动的，这个频率范围就是所谓的活塞运动区，这时候声音的重放性能主要是由单元的电和力方面的设计决定的。当重播的频率提高时，锥盆就无法做为一个整体来运动了，而是会产生所谓的分割振动，锥盆各个区域的振动行为各不相同，如下图所示注：(图中的+号表示这个区域运动方向与音圈的运动方向相同，或同相；-号表示该区域的运动方向与音圈的相反、或反相.)  2、锥盆 分割振动的出现，使得频率响应不再平滑，出现许多峰谷，并产生失真。很多金属锥盆严重的分割振动的谐振峰(也有人称之为盆裂峰)的高度可以高达10dB以上。除了峰以外，分割振动的谐振现象在频响曲线上也可能表现为谷。 金属盆的分割振动谐振峰明显，并不意味着非金属锥盘就没有严重的分割振动，而可能是更严重(在较低的频率就开始了，我曾经开玩笑地形容说“高频基本靠抖”)。但是许多非金属材料，如纸、聚丙烯、具有良好的内阻尼，较好地吸收了这些分割振动的能量，所以在频率响应曲线上看，谐振产生的峰谷不是很明显，但毕竟存在。这些谐振严重时也可以从阻抗曲线上看出来。如下图所示的曲线： 为了提高内阻尼，有些锥盆表面还涂上某种胶水。而锥盆表面有时也做出各种形状的加强筋，主要目的也是抑制分割振动。重播的上限还与锥盆的质量以及形状有关，如盆剖面是直线形、抛物线型还是指数形，盆的顶角等等。锥盆的质量也影响重播的下限。 喇叭单元，特别是高音单元中，振膜(这时候不能叫锥盆了)的形状还影响重播声音的指向性。一般来说球顶的指向性比反球顶的广。 一种很特殊的振膜形状是平板振膜：一般来说，椭圆和平板振膜由于消除了锥形振膜中存在的前室效应，所以一定程度上可以抑制中频谷，但指向性不好，目前大多数平板扬声器的音质也不是很理想。主要是用在一些特殊音效的电器产品上面，比如电视机/小型收音机等上使用最广泛 3、防尘罩 防尘罩，就是个盖子，盖子是它的首要功能，防止异物落在磁隙中影响音圈的运动。它做为一个盖子，同时还具有一个和折环一样的功能，就是把锥盆前后方的空气隔离开，避免向后辐射的声