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标题：手机用三合一喇叭

1楼

dxlcs01 发表于：2007-8-20 14:33:57

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。

2楼

潜水艇 发表于：2007-8-22 13:39:58

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

3楼

Acoustics 发表于：2007-8-22 14:10:12

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?

4楼

Acoustics 发表于：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

5楼

Acoustics 发表于：2007-8-22 14:21:03

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

6楼

Acoustics 发表于：2007-8-22 14:24:13

对比两者数据，差别很大

7楼

Acoustics 发表于：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

8楼

Acoustics 发表于：2007-8-22 14:32:54

主要不同之处：

振动马达输入的是直流

9楼

Acoustics 发表于：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

10楼

Acoustics 发表于：2007-8-22 15:24:03

上述振动马达换算成频率为150Hz

11楼

Acoustics 发表于：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？）

12楼

Acoustics 发表于：2007-8-22 17:01:52

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

13楼

Acoustics 发表于：2007-8-22 17:26:23

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

14楼

水仙发表于：2007-8-23 9:07:10

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=M_M(d²x/dt²)+R_M(ｄｘ／ｄｔ)+x/C_M

假设供给扬声器的信号为简谐的，即：Ｅ_ｇ＝Ｅ_Ａe^jwt

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=X_Ae^jwt，带入方程可得：

BLＥ_Ａe^jwt/Re=M_M(jw)²X_Ae^jwt+jw(R_M+BL²/Re)X_Ae^jwt+(1/C_M)X_Ae^jwt

进一步化简可得：

BLＥ_Ａ/Re=M_M(jw)²X_A+jw(R_M+BL²/Re)X_A+(1/C_M)X_A

可解得：X_A＝（BLＥ_Ａ/Re）／［M_M(jw)²+jw(R_M+BL²/Re)+(1/C_M)］

振动速度为：v=jw（BLＥ_Ａ/Re）e^jwt／［M_M(jw)²+jw(R_M+BL²/Re)+(1/C_M)］

音圈的驱动力为：F=［M_M(jw)²+jwR_M+(1/C_M)］x

振动系统的机械阻抗为：Z_M=F/v=jwM_M+R_M+1/jwC_M

_{电阻抗特性：}Z_E=Eg/i=Re/(1-BLV/Eg)=Re+BL²/［jwM_M+R_M+(1/jwC_M)］

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_Ａ/Re）Cos(wt)／［M_M(jw)²+jw(R_M+BL²/Re)+(1/C_M)］

v=w（BLＥ_Ａ/Re）Sin(wt)／［M_M(jw)²+jw(R_M+BL²/Re)+(1/C_M)］

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：

W_S＝Sqrt(1/M_MC_M)

谐振时：

扬声器振膜的位移为：x=（BLＥ_Ａ/Re）Ｃos(W_st)／W_s［R_M+BL²/Re］

振膜的振动速度为：v=BLＥ_Ａ/Re）Sin(W_st)／［R_M+BL²/Re］

音圈的驱动力为：F=R_M（BLＥ_Ａ/Re）Sin(W_st)／［R_M+BL²/Re］

振动系统的机械阻抗为：Z_M=R_M

_{电阻抗特性：}Z_E=Eg/i=Re/(1-BLV/Eg)=Re+BL²/R_M　　　　

15楼

水仙发表于：2007-8-23 9:26:39

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.

16楼

WAMM 发表于：2007-8-23 9:37:53

学习ING...

17楼

水仙发表于：2007-8-23 9:40:43

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.

18楼

jeffxu 发表于：2007-8-23 10:47:07

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

19楼

jeffxu 发表于：2007-8-23 10:56:00

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

20楼

Acoustics 发表于：2007-8-23 16:26:57

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?

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