揚(yáng)聲器系統(tǒng)倒相式

第三章?lián)P聲器系統(tǒng)電聲換能器技術(shù)課程水聲學(xué)院換能器研究室制第二節(jié)導(dǎo)相揚(yáng)聲器系統(tǒng)理論一、概述封閉式揚(yáng)聲器：消除揚(yáng)聲器振膜前后輻射間的干涉。帶來(lái)的問(wèn)題：由于了振膜背面的輻射無(wú)法利用，造成了聲能量的損失。提高聲能的利用率思路：將振膜背面輻射的聲波相位予以改變180度。1.倒相箱的基本概念思考：如何將聲波的相位改變180度？倒相式音箱：音箱上至少開(kāi)兩個(gè)孔，一個(gè)用來(lái)安裝揚(yáng)聲器，另一個(gè)用來(lái)安裝倒相聲導(dǎo)管。倒相式音箱其它名稱：

低音發(fā)射式音箱倒相箱開(kāi)口箱2.倒相箱的發(fā)展

起源1930年8月15日，貝爾實(shí)驗(yàn)室的A.L.Thuras申請(qǐng)了美國(guó)專利“SoundTranslatingDevice”,首先提出了倒相管道式揚(yáng)聲器的概念。

成熟1956年，F(xiàn).J.Van.Leeuwen第一次成功地將管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的理論研究融合到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。1959年，E.de.第一次成功地將管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的理論研究融合到實(shí)際的設(shè)計(jì)中。二、倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)基本原理1.倒相的基本原理為什么安裝了倒相管聲波相位發(fā)生變化？

亥姆赫茲共鳴器亥姆赫茲共鳴器最低共振頻率空腔：空氣彈簧細(xì)管：質(zhì)量

簡(jiǎn)諧力作用下受迫振動(dòng)令

倒相的基本原理類比

亥姆赫茲共鳴腔和彈性受迫振動(dòng)系統(tǒng)具有一定的相似性。腔體固有諧振頻率與激振力之間存在著相位關(guān)系。2.管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)基本原理Us：管道倒相揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的揚(yáng)聲器振動(dòng)系統(tǒng)容積速度。Ub：管道倒相揚(yáng)聲器系統(tǒng)中的空氣的容積速度。Up：倒相管內(nèi)空氣的容積速度。U1：倒相管揚(yáng)聲器系統(tǒng)聲泄露相應(yīng)的容積速度。對(duì)比管道倒相式揚(yáng)聲器聲學(xué)等效圖單獨(dú)的拿出來(lái)由基爾霍夫定理可得：Us與Up是存在相位差的。相位差：ωb:倒相管與箱體組成的亥姆赫茲共鳴器共振頻率。

當(dāng)ω＞ωb，即φ＞90°時(shí)倒相管才開(kāi)始起到作用；

當(dāng)ω＞1.4ωb，相位就倒轉(zhuǎn)了180°，此時(shí)揚(yáng)聲器與倒相管輻射聲波相位相同；重新梳理一遍！三、管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻響應(yīng)分析1.管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的低頻響應(yīng)管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的輻射源：揚(yáng)聲器單元倒相管

設(shè)d為輻射聲源的最大線性尺寸，r為輻射聲源聲中心到聲接收點(diǎn)的距離

設(shè)fmax為系統(tǒng)的最高頻率，在d＜c0/(πfmax)條件下，輻射聲源可以視為點(diǎn)源。在滿足遠(yuǎn)場(chǎng)條件的前提下

管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的聲學(xué)類比圖簡(jiǎn)化掉低頻忽略音圈電感Le令Qb：為管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的總損耗品質(zhì)因數(shù)；Q1：為泄露損耗品質(zhì)因數(shù)；Qa：為吸收損耗品質(zhì)因數(shù)；Qp：倒相管損耗品質(zhì)因數(shù)；定義：2.管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)的輻射聲壓級(jí)與頻響形狀令Prv描述了管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)低頻聲壓響應(yīng)的幅度，與頻率無(wú)關(guān)。系統(tǒng)低頻聲壓幅度決定于Bl，Re，SD，Mas四個(gè)參量。

響應(yīng)函數(shù)G(s)決定了管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)低頻聲壓響應(yīng)曲線的形狀。管道倒相式揚(yáng)聲器系統(tǒng)在距離