纵谈NXT平板扬声器技术.doc

纵谈NXT平板扬声器技术 机事毳’…横 艄躲吉/P NXT平扳捅声黑辖木 自1969年9 出NXT平板扬声器以来,由于NXT平板扬声器在工作原理 上,结构设计上采用逆向思维和全面创新,完全不同于用振膜 作活塞振动的传统平板扬声器.如静电扬声器,电动扬声器 带式扬声器等等.故NXT扬声器一出现,立即成为大众关注 的焦点,甚至有人称之为”21世纪的扬声器”.很快.NXT扬声 器技术成了音响工业界研究开发的重点.众多电子公司围绕 平板扬声器展开了激烈的争夺战.NEC,三星,Acer,JBL,De— n0n,hffinity,Jamo,Martin—Logan等业界大腕争相向Verity集 团申请专利许可.NXT自己则是同美国消噪技术公司(NCT) 签订相互许可协议,结成战略联盟.更多的新兴小公司则是忙 于开发自己的平板扬声器产品. 1999年CES大展上采用NXT平板扬声器的产品如雨后 春笋般地大量涌现,有的是超薄的多媒体音箱,有的则是做成 漂亮的壁挂画框,异彩纷呈.NXT旋风也刮到了我国,国内的 一 些研究院,公司也跃跃欲试.据悉北京中国科学院声学研究 所正在开发此类技术,深圳的东原电子有限公司已推出多种 NXT平板扬声器. 几年前,笔者看到了一些有关NXT及NCT扬声器技术的 国外资料,于是静心坐下来,对其进行全面分析和研究,略有心 得,特在此对NXT及NCT平扳扬声器技术进行较详细介绍. NXT技术的创新精髓 众所周卸,传统的电动扬声器的工作原理是利用音圈驱动 纸盐,使纸盐作活塞运动发声.由于音圈在纸盆的中央集中驱 动.在中,高音频段.纸盐上会产生大量有规律的分区振动(即 分割振动)引起非线性失真,同时还使得扬声器的中,高音频频 段上产生大量的峰和谷.自电动扬声器发明以来.如何减小纸 盐的分区振动.减小失真和频响不均匀度.已受到人们的广 泛关注.如果说数十年来电动扬声器的改进基本上是围绕纸盆 的改进而展开的,一点也不为过.迄今.尽管把几乎所有能用作 纸盆的材料(从碳纤维,凯夫拉纤维,戴尼玛纤维到细菌纤维; 从纸浆,石墨聚丙烯到各种陶瓷甚至金刚石),及各种先进结 构(蜂窝类层,复台材料三明治类层等等)都几乎用尽,但仍然 只能做到有眼的改进.即使是着名品牌的电动扬声器,实测的 频响曲线上仍然呈现大量的峰和各.或许有些发烧友会问:不 少公司发布的扬声器频响曲线不是很平坦吗?其实.这些频响 曲线,大都经过了平滑处理,并不是宴测的频响曲线. 纸盆上有规律的分区振动模式对于电动纸盆扬声器来 思维是如何尽可能减少其影响的呢?能否变害为利呢?NxT 技术运用逆向思维的高明之处在于.变传统电动扬声器的纸 盆活塞振动方式为NXT扬声器的振动板弯曲振动方式;变传 统电动扬声器纸盆上有规律的分区振动驻渡模式为NXT扬 声器振动板上随机分布的分区振动驻波模式.这样就赋于 NXT扬声器一些全新的特点: I.NXT扬声器在空同任一点上产生的声压,是其振动板上 各个驻波振动小面积元的辐射渡在该点上的矢量和.由于这些 小面积元在振动板上的分布是随机的,振动的相位也是随机 的,所以在空间任一点上的声压几乎都是随机叠加,故NXT扬 声器辐射的是非相干的漫射声波,声音大小几乎与位置无关. 2.NXT扬声器的振动板上的驻波振动小面积元在板的正 面和反面的分布模式完全不同,故振动板正面和反面辐射的声 波也是非相干的,这样NXT扬声器在设计时无须考虑障板的 尺寸,亦无须考虑摆位的问题.就是贴着墙摆放,也不影响其声 音的漫射,只不过音量减少3dB.传统的平板扬声器,其振膜也 是边缘固定的活塞振动方式,振膜的正面和反面辐射的声波相 位差18O.,为相干辐射渡.设计时必须考虑障板尺寸大小,需正 确摆位,与后方墙必须留一定距离,尤其不能贴墙摆放 “可以壁挂是NXT扬声器的最吸引人之处及最大卖点. 理想的NXT扬声器在所有声频频率信号的驱动下,其振 动板上的驻波振动小面积元都应呈随机分布.为了向理想的 NXT扬声器靠拢,数学家和科学家多年来做了大量研究工 作.不斯改变振动板的几何形状,改变其表面面积,选用不同 的材料傲振膜,以改变其密度,弯曲刚性和内阻尼,改变驱动 点位置及驱动单元参数,改变振动板的悬挂方式等等遗憾的 是迄今为止NXT技术仍未达到理想境界,从发表的资料来 看,NXT扬声器的频响曲线仍有许多峰和答.这就是说,现在 仍然不能做到理想NXT扬声器的水平.从其辐射方向图来 看,6250Hz时为B字形.这是典型的话塞振动板作耦极子辐 射时的方向图,所以至步在250Hz下,NxT扬声器是以活 塞振动方式为主.由此看来,现在的NXT扬声器,充其量是一 种”混沌形(无序中的有序)的驻波振动小面积元分布模式, 离完全随机分布的理想NXT扬声器尚有相当距离. NXT扬声器是否能成为”2