扬声器设计入门之五 - 公告建议室 - 声学楼论坛

扬声器音质最主要的就由鼓纸(振动板)决定!

dvubb 此主题相关图片如下：

类似的一个图,随便兄说的是对的!倒数的和再取两次倒数还是不变.

最早的公式从哪来的已无从追究,山本武夫的资料上已有.

刚工作时验证过全纸的喇叭,趋势大致没问题,变化在于胶水的影响和防尘罩对高频的影响.

材料性能要求和简单介绍

振动板特性直接影响着扬声器各种电声参数、音质和使用寿命。振动板的性能主要取决于使用材料、设计形状、制造工艺等。

振动板材料一般要求具有下述三种基本特性：

1）质量要轻，即要求材料密度要小，这可以提高扬声器的效率、同时改善瞬态特性。

2）强度要高，即要求材料杨氏模量E要大，这可以改进扬声器的效率、瞬态特性，拓宽高频响应。

3）阻尼适当，即要求材料内部损耗适中，这可以有效地抑制分割振动，藉以降低高频共振的峰谷，使频率响应平坦、过渡特性良好，同时改善失真。

锥盆常用的振动板材料有纸、聚丙烯（PP）、杜拉铝、玻璃纤维、碳纤维等，球顶高音用振动板材料有丝、铝、钛、PET、PEN、PEI等。

振动板的形状一般为锥形，球顶高音及球顶中音则为半球形。

因材料所用不同，其制造工艺也各有不同。纸盆工艺比较特殊，需经打浆、抄制、热压或烘干等各道工序，代表性的有紧压、半松压、非压等三种类型。聚丙烯盆制作工艺有两种：吸塑成型、注塑成型。PET、PEN、PEI、丝膜等均为热压成型，丝膜还需预先上胶。

无论使用何种材料，或多或少均需添加其它材料，作增强或提高内部阻尼处理。材料特性和处理工艺总的说来很复杂，很难定量描述，一般只有通过反复试验才能确认其是否满足使用要求。

纸盆与电声特性直接相关的定量参数主要有质量、厚度、顺性、杨氏模量、内部损耗等，质量、顺性等决定了扬声器的低频特性；质量、厚度、锥顶角度、杨氏模量等则决定了高频特性；内部损耗会影响瞬态特性。

对于不同用途的扬声器，对纸盆材料的性能要求，侧重点也不同。对于高频扬声器，为了把高频响应拓宽至音频范围以外，对材料的比弹率E/ρ的要求比其内部阻尼更为重要，所以一般采用比弹率E/ρ大的材料（金属材料为主）；对于重视中频信号的中频扬声器，为了减少其工作频带内的失真，一般需尽量扩大其频响范围而选择其中频段为工作频带，以避免共振频率附近的失真, 因此需E/ρ值大和内部阻尼大的材料；而对于重放低频的低音扬声器为了扩大其活塞振动的频率范围，要求具有大的E/ρ和大的内部阻尼。

纸盆的材料通常来自于两个方面：一、天然纤维，二、人造纤维（金属和塑料等特殊材料也有用）。

天然纤维包括植物纤维和动物纤维两大类。

植物纤维包括木材纤维、韧皮纤维和毛纤维三小类。木材纤维中包括阔叶树，如桦树、杨树、栗树、枫树等，和针叶树，如松树、衫树、桧树等。其中，松树、杉树和桧树三种树, 是硫酸盐纸浆和亚硫酸盐纸浆(含漂白和未漂白两类,英文缩写:UKP BKP USP BSP)的主要材料，主要提供纸浆做短纤维用。而韧皮纤维,包括三桠、竹、楮、亚麻(Linen)等是纸浆长纤维的主要来源。各种毛纤维有：棉花(Linter)，木棉(Kapok)等，可起到增加纸盆损耗的作用。

动物纤维包括：羊毛(Wool)、骨胶纤维和绢丝等。

一般木材纤维制成的纸盆的刚性较好，而韧皮纤维有利于增加纸盆的强度，毛纤维可增加纸盆的韧性和内部阻尼。一般对于要求高频性能好的纸盆多用木材纤维，而中频扬声器多以木材纤维为主，低音扬声器多以木材纤维和毛纤维为主。

人造纤维，包括有机纤维，如尼龙、人造丝、赛璐璐、聚丙烯等，和无机纤维，如玻璃纤维、碳纤维等。这两种纤维中比弹率E/ρ都很高，而其中碳纤维更具有密度小、刚性大、阻尼适当、耐热耐蚀稳定的特点。

单纯一种纤维很难做出符合要求的纸盆。往往是多种纤维根据不同的要求，按合适的比例混合。但主要是在木材纤维的针叶树纤维或阔叶树纤维中掺入毛纤维和韧皮纤维等。（或在植物纤维中加入动物纤维和人造纤维）

其中目前较多使用的，在纸浆中掺入碳纤维，这样制成的扬声器有较好的性能，具体表现在：

A：在厚度相同的情况下，碳纤维盆轻而刚，因此输出声压较高。

B：因有适当的内部阻尼，可抑制分割振动，使频率响应比较平坦。

设计常用基本公式

对于锥型扬声器，低频共振频率Fo和高频上限频率Fh可由下列公式确定：

(2πFo)²= 1/(Mms*Cms) (5)

(2πFh)²= (Mm₁+Mm₂)/[(Mm₁*Mm₂)*Cmh] (6)

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