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--  作者:dxlcs01
--  发布时间:2007-8-20 14:33:57
--  手机用三合一喇叭

大家来计论一下三合一扬声器的弹簧片与质量环之间的关系,以及弹簧片与质量环的材质。


--  作者:潜水艇
--  发布时间:2007-8-22 13:39:58
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不是2合1吗?怎么来了个3合一了?难道把受话器也做进去啦?

至于你提的问题是个大问题哦,等有实践经验的来答


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 14:10:12
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首先要搞明白手机厂是怎么用的?

主要目的是增加振动功能,但是此振动是用来代替原来的振动马达(来电时自动开启振动提醒功能)还是在通话或播放音乐时用振动代替低频发声增加虚假的低频量感?


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 14:16:03
--  

Rated Power Rating :40mV

Max. Power Rating :80mV

Nominal Operating Voltage :3dB Vrms(1.41Vrms)

Coil Resistance :25 ohm

Vibration :133dBrms re1x10-6m/s2 MIN

Vibration Resonance Frequency :157Hz±5Hz

Mechanical Noise :40dB/30cm MAX

Vibration Form :Linear Vibation Mode


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 14:21:03
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Vibrator Motor:

Rated Voltage :3.0V DC
Operating Voltage :2.5V ~ 3.5V DC
Standard Speed :13,500±2,500 r/min

Standard Current :90mA

Starting Voltage :2.3V MAX
Terminal Resistance :80 ohm MAX
Mechanical Noise :50dB/10cm MAX
Rotating Direction :CW & CCW


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 14:24:13
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对比两者数据,差别很大
--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 14:30:32
--  

简单计算一下:

振动马达的转速换算为频率等于225Hz

噪声(可见是无用甚至是讨厌而要竭力减小的声音)水平相当50dB/10cm≈40dB/30cm


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 14:32:54
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主要不同之处:

振动马达输入的是直流


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 14:39:13
--  

另一款更像马达的产品规格:

Rated Voltage :1.3V DC

Operating Voltage :1.0V ~ 1.7V DC

Standard Speed :9,000 ±2,000 r/min

Standard Current :100mA MAX

Starting Current :130mA MAX

Starting Voltage :1.1V MAX

Terminal Resistance :10.5 ohm

Mechanical Noise :50dBA/10cm MAX
Rotating Direction :CW & CCW


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 15:24:03
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上述振动马达换算成频率为150Hz
--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 16:52:14
--  

楼主若搞清楚设计目标和设计意图,则设计方法就比较简单。

试举例说明如下:

若振动频率Fv=150Hz

振动质量Mv=1g

则弹簧片的顺性为Cv=1/(Mv*(2*3.1416*Fv)^2)=1.13 mm/N

若振动加速度a为133dBrms (re1x10^-6m/s^2)

则a=4.467m/s^2

振动力F=Mv*a=0.0045N

振动位移x=F*Cv=0.005mm

实际这里有错误,测试加速度时有附加质量M,如100g,测试电压为-12dBV,

则F=0.45N,

Cv=0.011mm/N,

x=0.005mm

电压U为0.25 V

电阻Z为25 ohm

电流I为0.01 A (10mA)

BL=F/I=45 N/A (大了两个数量级,不知何故?)



--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 17:01:52
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其实,上述计算偷换了很多概念。

测试条件和方法不清楚,则导致结论错误,设计误入歧途。

若振动力(驱动力的反作用力)F=Mv*a=0.0045N

则力因子BL=0.0045/0.01=0.45 N/A=0.45 T*m

与实际基本相符


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-22 17:26:23
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怎么理解上述问题(悖论)?

BL在0.45左右是正常的,对于微型扬声器而言。

则推动力确实很小。

但作为扬声器使用,一般工作在0.5W,按上述例子,F变成0.063N


--  作者:水仙
--  发布时间:2007-8-23 9:07:10
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这里存在很多错误,实际振动(谐振时)类似于扬声器,只是振动质量和顺性改变了,驱动力近似等于BLI

引用"音响初哥"贴:

音圈反电动势方程:E=BLV  

洛仑兹力方程:F=BLI

V=dx/dt

i=(Eg-E)/Re

F=MM(d2x/dt2)+RM(dx/dt)+x/CM

假设供给扬声器的信号为简谐的,即:E=Eejwt

则扬声器单元在稳态情况下的振动也必然是简谐的,即可设:x=XAejwt,带入方程可得:

BLEejwt/Re=MM(jw)2XAejwt+jw(RM+BL2/Re)XAejwt+(1/CM)XAejwt

进一步化简可得:

BLE/Re=MM(jw)2XA+jw(RM+BL2/Re)XA+(1/CM)XA

可解得:XA=(BLE/Re)/[MM(jw)2+jw(RM+BL2/Re)+(1/CM)

振动速度为:v=jw(BLE/Re)ejwt/[MM(jw)2+jw(RM+BL2/Re)+(1/CM)]

音圈的驱动力为:F=[MM(jw)2+jwRM+(1/CM)]x

振动系统的机械阻抗为:ZM=F/v=jwMM+RM+1/jwCM

电阻抗特性:ZE=Eg/i=Re/(1-BLV/Eg)=Re+BL2/[jwMM+RM+(1/jwCM)]

由前面推导可以看出,位移和速度的相差为90度,为了分析方便,可以采用如下简化:

   x=(BLE/Re)Cos(wt)/[MM(jw)2+jw(RM+BL2/Re)+(1/CM)]

      v=w(BLE/Re)Sin(wt)/[MM(jw)2+jw(RM+BL2/Re)+(1/CM)]

同时我们知道"谐振时,阻抗具有零相位,即阻抗呈纯阻状态,即阻抗的虚部为零",可以得出:

       WS=Sqrt(1/MMCM)

谐振时:

扬声器振膜的位移为:x=(BLE/Re)Cos(Wst)/Ws[RM+BL2/Re]

振膜的振动速度为:v=BLE/Re)Sin(Wst)/[RM+BL2/Re]

音圈的驱动力为:F=RM(BLE/Re)Sin(Wst)/[RM+BL2/Re]

振动系统的机械阻抗为:ZM=RM

电阻抗特性:ZE=Eg/i=Re/(1-BLV/Eg)=Re+BL2/RM    


--  作者:水仙
--  发布时间:2007-8-23 9:26:39
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振动的感觉来源于力及振动频率.

回到楼主的问题,扬声器的弹簧片与质量环之间的关系决定了振动频率.

弹簧片的材质应该是用弹性符合设计要求且耐疲劳和不导磁的材料.

弹性的测试可以用类似于弹波变位仪的激光法.

质量环的材质应该是用质量符合设计要求且不导磁的材料.最好同时是易于加工且成本低廉.


--  作者:WAMM
--  发布时间:2007-8-23 9:37:53
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学习ING...
--  作者:水仙
--  发布时间:2007-8-23 9:40:43
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力的设计(传递),主要在于BL的设计.

机械系统的力阻Rm一般地说是很小的.


--  作者:jeffxu
--  发布时间:2007-8-23 10:47:07
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可以找个AAC的过来看一下,我们的是根据AAC的做的。现在已经有好几款量产了,可以卖个好价钱


--  作者:jeffxu
--  发布时间:2007-8-23 10:56:00
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可以找个AAC的过来看一下,我们的是根据AAC的做的。现在已经有好几款量产了,可以卖个好价钱


--  作者:Acoustics
--  发布时间:2007-8-23 16:26:57
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设计原理其实简单,工艺比较难以达到.

最主要的是设计意图和用途是什么?

商业幌子?多卖几个钱?