[发明专利]抑制振膜第二共振模态的装置及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及发声器振膜振动领域，具体指一种抑制电声能发声装置 中振膜的第二共振模态的方法及装置。

【背景技术】

一般锥形扬声器所有效频率范围，约自60-70Hz至6000-7000Hz，其 频响曲线也有较大的不均匀度约12-15dB，在这个范围内振膜上各点的 振动幅度和相位都是相同的。但振膜在固有的低频共振频率处，将作分 割振动，出现节径或节圆现象，使得膜的振动至少分为两部分，且振动 的相位相反，这样会使得膜处于简正振动状态，造成失真和纯音不良， 而且功率较大时容易造成振膜的损伤。激光全息振动分析表明：振膜从 整体振动向分割振动过渡时，即当振膜形成第一节圆时，响曲线将出现 较深的谷。这个谷的出现，不仅使扬声器的不均匀度增大，而且在此频率 点将出现较大的失真。因此，为展宽扬声器的重放频带，减小不均匀度， 改善其非线性失真，可以改善扬声器声学装置或对音频信号进行预处理， 来改善扬声器的性能。

【发明内容】

本发明的目的在于解决振膜在低频范围内出现节径的问题，而提出 一种抑制振膜第二共振模态的装置及方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种抑制振膜第二共振模态的装置，包括：

用于接受音频信号的带阻滤波器，该带阻滤波器将信号中除固有低 频处的信号之外的信号提取出来形成第一信号；

用于接受同一音频信号的带通滤波器，该带通滤波器将信号中固有 低频处的信号提取出来形成第二信号；

谐波发生器，连接所述的带通滤波器，所述的谐波发生器接收第二 信号并产生固有低频处信号的谐波信号；

加法器，分别连接带阻滤波器和谐波发生器，它将第一信号与谐波 信号相加生成输出的音频信号，传送至发声装置。

优选的，带阻滤波器和带通滤波器分别与将模拟信号转换成数字信 号的信号提取模块连接，所述加法器与将数字信号转换成模拟信号的信 号转换器连接。

所述谐波发生器与加法器之间连接增益控制模块，所述增益控制模 块控制谐波信号的幅度和成分比例，以达到原音频信号的效果。

一种抑制振膜第二共振模态的方法，包括以下步骤：

将输入的音频信号中除固有低频处信号之外的信号通过一带阻滤 波器提取出来生成第一信号；

对输入的音频信号中固有低频处的信号通过一带通滤波器提取出 来生成第二信号；

将第二信号通过一谐波发生器进行非线性处理，得到除基频之外的 其他谐波成分信号；

通过一加法器组合第一信号与其他谐波成分信号，生成输出的音频 信号。

为了使得输出的音频信号更加接近原音质，在得到除基频之外的其 他谐波成分信号后，提供一增益控制模块，对其他谐波成分信号进行增 益降低失真处理。

本发明抑制振膜第二共振模态的装置及方法，通过使用所谓虚音调 或基音缺失的心理声学现象来实现，把其固有低频共振频率处的信号提 取出来，产生该频段信号的谐波，通过发出谐波信号，得到与原频段信 号相似的心理感觉，同时也避免在固有低频共振频率处信号较强时振膜 振动幅度太大对振膜造成损伤，这种通过音调的谐波替换在音频信号出 现但不用微型扬声器产生所有频率音调，增强振膜的功率承受能力，有 效的改善发声器件的性能。

【附图说明】

图1为本发明装置结构示意图；

图2为本发明方法示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图，对本发明作详细说明。

通常振膜在固有低频共振频率处发生节径现象，要避免这种现象的 发生，就要把音频信号中固有低频共振频率处的信号提取出来，固有低 频共振频率计算方法如下：

设有一张薄膜，在忽略媒质对膜振动的影响的理想状态下，其振动 频率的推导如下：

T为每单位长度直线所受的牵引力，η为振膜上一点离开平衡位置 的垂直方向位移，σ为单位面积膜的质量，C为膜振动的传播速度，则

c=Tσ.]]>