一种偶极辐射式扬声器系统的利记博彩app_2

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度。
[0023]根据延时公式可以确定时间差与相位差的函数关系——Φ = ωΤ(1(Φ为相位角即相位差ΔΡ,ω为角频率,Td为延时时间即时间差At),ω = 2 π f = 360° f,则Φ =360° fTd。若延时 Ims——f = 50Hz,ΔP = 18° ;f = 100Hz,ΔP = 36° ;f = 150Hz,ΔΡ = 54° ;f = 200Hz,ΔΡ = 72° ;f = 500Hz,ΔP = 180° ;f = 1000Hz, ΔΡ = 360° ;f = 5000Hz,ΔΡ = 1800°。
[0024]当声波遇到小孔时,若小孔的线度比波长小会发生衍射,但如果考虑声阻抗与声阻尼,则声波可能无法通过孔一一故孔可能会“导气”,但不一定会“导声”。
[0025]孔径Φ丨一一质量抗Xm丨,但弹性抗Xe丨(体积V丨一压强P丨),则声阻抗Za丨,反射增加,可能会发生“全反射”(低频);声阻尼Da增加,吸声系数增加(高频)。
[0026]若导声孔孔径Φ < 1mm,则可形成“微孔板” 一一具有阻尼吸声特性(尤其对中高频),降低辐射效率。根据微孔板吸声理论一一微孔板(孔径Φ < Imm)声阻尼随孔径的平方反比增加;频率提高(f丨)一一空气振动速度增加,则摩擦阻尼增加,吸声系数增加。
[0027]f t—声强I t (I = 2JI 2A2f2 Pu),高频比低频更容易通过孔一一低频只有形成“亥姆霍兹共鸣器”时才容易通过之。但导声孔气流速度小于声速,属于“不可压缩流体”(Ma
<0.3),根据流体力学——Φ丨一P丨一V丨,则Rm丨一Da丨,孔径减小,气流速度反而降低一一相当于“交通堵塞”,流阻R可以使流体流速减慢/流量减小,起到阻尼作用。
[0028]导声孔Φ I /长度L ? — Za/Da f - At ? - ΔΡ f,则“声短路” I,但声能损耗t ;
[0029]导声孔Φ t /长度L I — Za/Da I — At I — ΔΡ I,则声能损耗I,但“声短路,,t。
[0030]导声孔Φ丨/长度L丨一一声阻抗Za/声阻尼Da丨,但同时音箱声阻抗Za丨(弹性抗Xe丨)一声压Pa丨一声辐射效率or丨,“驱动力”增加(势能一动能)。
[0031]导声孔孔径Φ丨/长度L丨一一声波更容易通过孔发生衍射,但音箱声阻抗Za丨(弹性抗Xe丨)—声压Pa丨一声辐射效率σΓ丨,“驱动力”减小。
[0032]通过调节孔径Φ/孔长度L,调整声阻抗Za/声阻尼Da—一可以使声波既发生衍射,又获得适当的延时效果,改变相位,降低“声短路”。调节导声孔Φ/孔长度L,还可以获得不同的频率响应效果。
[0033]当扬声器系统的频响范围f< 100Hz时(低频系统)——10ym^ Φ彡300 μπι,孔隙率(porosity)p < 0.1%。(孔隙率P按导声孔总面积与扬声器投影面积之比计算)。当扬声器系统的频响范围f彡100Hz时(中高频系统)——300 μπι < Φ < 1000 μm,孔隙率P彡
[0034]根据扬声器投影面积/导声孔孔径/孔隙率可以计算出导声孔的数量n,一般导声孔数量在百个以内为宜(η彡100)——例如,低频系统导扬声器口径Φ为6" (152.4mm),其投影面积S1S 18232.222mm2,孔隙率P为0.1%。,则导声孔总面积&为9.116mm2;声孔孔径Φ为200 μ m,其截面积S为0.031mm2;则导声孔数量η约为59个。又如,中高频系统扬声器口径Φ为I" (25.4mm),其投影面积S1S 506.451mm2,开孔率P为3%,则导声孔总面积S2S 15.194mm2;声孔孔径Φ为900 μ m,其截面积S为0.636_ 2;则导声孔数量η约为24个。
[0035]低频比中高频更容易发生“声短路” 一一频率f丨,减小导声孔Φ与孔隙率p,有利于降低“声短路”。孔隙率P增加,声阻尼Da/声阻抗Za减小,延时效果变差一一而且后腔弹性抗Xe与辐射声功率Wr减小。
[0036]在孔径Φ要求范围里可以采用多种不同孔径(而非单一孔径)一一导声孔总的截面积相同,单一孔径与多种不同孔径的延时效果不同。数量η丨/孔径Φ丨一Da/Za丨一At丨/ΛΡ丨,“声短路”模态密度降低。
[0037]采用多个导声孔的好处之一在于一一即使其中一些不慎被堵塞,DRLS仍然能够继续工作(偶极辐射)。导声孔集中排列,声阻尼/声阻抗减小,延时效果变差一一分散排列(随机)效果更好,相邻导声孔间距d彡9mm。
[0038]当声波波长λ大于导声孔孔径Φ时,发生衍射,形成以导声孔为中心的“环形波”--Φ < 1mm,则可闻频率都可以通过导声孔衍射传播出来(f = 20kHz/ λ = 17.7mm)。
[0039]DRLS “双向偶极辐射”设计还有利于改善低频响应一一音箱“相对开放空间”(导声孔),可以增加声顺Ca,使扬声器谐振频率fo下降;扬声器正/背面“声短路”的模态密度降低,则低频声辐射效率增加。
[0040]DRLS音箱半封闭结构实质上为“变阻抗”(Acoustical Impedance Variable)结构一一设音箱容积为V,音箱通过导声孔与周围空气耦合,相当于容积增加(变为V’)一一从V到V’有一个“时间差”(Δ t),可以兼顾瞬态响应与低频响应。音箱容积V丨一声阻抗Za丨一“空气弹簧”弹性系数Km丨一瞬态响应IR丨,低频更纯净;V丨一Za丨一Km I —扬声器fo丨,频响范围扩大。DRLS兼具传统密闭箱与开口箱的声音优势。
[0041]因此可以采用较小体积的音箱,不必一味增加容积以保证低频响应一一而倒相箱/无源辐射器音箱则需要保持一定的容积(声顺Ca)降低“亥姆霍兹共鸣器”共鸣频率
fop (fop = 1/2 Tl V MaCa)。扬声器谐振频率为fo,装配到音箱上变为fo’--由于音箱“空气弹簧”的存在,一般fo’ > fo (声阻抗Za ? —声顺Ca I )。对于DRLS “变阻抗”结构而言,实际上fo’并非单一固定值,而是随Za变化从高到低的一系列变量一一这有利于扩大低频提升的频响范围。
[0042]福射阻抗Zr包括福射阻Rr与福射抗Xr (Zr = Rr+jXr)--福射阻(Rr)表示声源向介质辐射声能量的能力;辐射抗(Xr)代表“无功声能”,储存于近场中,而不辐射出去。一般认为,辐射抗(Xr)为“质量抗”(Xm),即“附加辐射质量”(Mr)—一实际上,辐射抗还包括“弹性抗”(Xe)。“质量抗”相当于感抗(\),“弹性抗”相当于容抗(X。)。
[0043]“质量抗”(Xm)与扬声器系统振动的“排气量”(V)成正比一一“排气量”(V)与体速度(U)相关--V t — u t — Wr t (Wr = U2Za)。
[0044]“空气弹簧”——声波为纵波,空气为弹性媒质,在空气中传播时,空气振动产生“容变”(压缩/膨胀)一一“空气弹簧”弹性系数Km丨一辐射阻Rr丨(势能一动能),密部(Km ? )—疏部(Rr t )。Km t —弹性抗Xe (容抗Xg) ? —辐射阻Rr ?,则声压Pa ? (Pa=uRr) /辐射声功率Wr ? (Wr = u2Rr/2),声辐射效率σ r增加——Xr (Xe/Xm)代表势能,Rr代表动能,势能可以转化为动能。
[0045]频率f丨一波数K丨一“空气弹簧”弹性系数Km丨一辐射阻Rr丨一Wr丨一一故
“低频比高频辐射更困难”。
[0046]号筒式扬声器(Horn loudspeakers)属于间接福射式扬声器--“号筒”即截面积逐渐变化的声管,实质上就是通过增加辐射抗Xr (Xm/Xe)而提升声压Pa/辐射声功率Wr——故其效率高(可达25% )。
[0047]DRLS音箱“相对封闭结构”(导声孔)可以增加质量抗Xm与弹性抗Xe,提升扬声器背面的辐射声功率Wr—一导声孔分散排列比集中排列更有利于增加弹性抗Xe。
[0048]“气压平衡理论” 一一扬声器的很多失真都与振膜前后气压不平衡有关。DRLS双向偶极辐射,相对于封闭式音箱,可以获得一种“动态性气压平衡”,有利于降低失真。
[0049]传统理论认为,音箱内部扬声器背面的声辐射产生驻波以及多次反射,导致“声染色”,使音质劣化。但是从另一角度看一一DRLS声音经过“酝酿”,变得醇厚/有弹性/有韵味(余音缭绕),虽然有“声染色”,但会更动听一一类似于号筒式扬声器,与“胆机”也异曲同工。DRLS由于扬声器正/背面声辐射产生“时间差” 一一虽然可能会使瞬态响应下降,但同时可以使声场层次更丰富(类似于多次反射的空间效果)。
[0050]不同于传统音箱一一DRLS导声孔不采用任何阻尼吸声材料(而且声腔壳为刚性材料构造),有利于简化制造工艺。DRLS主要通过调整导声孔的孔径Φ与孔长度L,调节声阻抗Za
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