[发明专利]对扬声器的声负载产生预测曲线的方法

说明书

本申请提出一种对扬声器的声负载产生预测曲线的方法。扬声器包含一号筒与一膜片，该号筒的一端定义为喉口，该号筒的另一端之外为自由空间。来自该膜片的声波穿过该喉口并逐渐扩散到该号筒的另一端之外的自由空间。该方法包含以下步骤：定义一截面或一表面，其中该截面为该喉口的截面，该表面为该膜片的表面；对该截面或该表面的声压值进行积分并取得有效声压，或者对该截面或该表面的声能量进行积分并取得辐射声功率；以及根据该有效声压或该辐射声功率，产生该预测曲线，其中该预测曲线为声阻抗曲线或声功率曲线。

技术领域

本申请是关于对扬声器产生预测曲线的方法，尤其是关于对扬声器的声负载产生预测曲线的方法，其中预测曲线包括声阻抗曲线及/或声功率曲线。

背景技术

扬声器是一种电声换能器，只要有声能出现，就必定有声负载存在。大部分扬声器是利用空气振动，把空气作为媒质进行声波的传递，来达到扬声的效果。声负载实际是由空气引起的。

更进一步来说，扬声器中的压缩策动单元的声负载作用更是重中之重，因为压缩策动单元的核心正是掌管着决定扬声器中的空气压缩与振动。所以在压缩策动单元的开发与设计时，单独对声负载的模拟仿真是非常有必要的。

虽然目前扬声器领域已经有利用SPL与IMP模拟曲线，这两种模拟曲线已经包含了声负载的影响，但是SPL曲线是包含了膜片机械振动与声负载的共同作用下的频响曲线；而IMP曲线是包括了直流阻抗、动升阻抗、感抗和声阻抗的共同作用下的阻抗曲线。也就是说，传统的SPL与IMP模拟曲线并不是单纯的声负载的模拟曲线，并无法抽离出声负载的模拟仿真曲线，因此也就无法对压缩策动单元的开发与设计提出良好的建议。

发明内容

有鉴于此，本申请提出一种对扬声器的声负载产生预测曲线的方法。扬声器包含一号筒与一膜片，该号筒的一端定义为喉口，该号筒的另一端之外为自由空间。来自该膜片的声波穿过该喉口并逐渐扩散到该号筒的另一端之外的自由空间。该方法包含以下步骤：定义一截面或一表面，其中该截面为该喉口的截面，该表面为该膜片的表面；对该截面或该表面的声压值进行积分并取得有效声压，或者对该截面或该表面的声能量进行积分并取得辐射声功率；以及根据该有效声压或该辐射声功率，产生该预测曲线，其中该预测曲线为声阻抗曲线或声功率曲线。

在不同实施例中，扬声器还包含一相位塞，该相位塞位在该膜片与该喉口之间，来自该膜片的声波穿过该相位塞的通道抵达该喉口，且该截面可以是从该相位塞的入口处到该号筒的出口处的任一截面。

在一实施例中，对该截面或该表面的声压值进行积分并取得该有效声压的步骤，进一步包含：对该截面或该表面的声压值进行积分先取得声压积分值；该声压积分值除以该截面的面积，以获得该有效声压；对截面上的质点速度进行积分，以获得体积速度；以及根据该有效声压与该体积速度，产生该声阻抗曲线。

声阻抗曲线包含声阻曲线和声抗曲线，该方法进一步包含：对该声阻抗曲线进行实数运算，以产生该声阻曲线。对该声阻抗曲线进行虚数运算，以产生该声抗曲线。

在另一实施例中，对该截面或该表面的声能量进行积分并取得辐射声功率的步骤，进一步包含：计算单位时间内通过该表面的声能量；对该表面的该声能量进行积分，以产生该声功率曲线。

通过该声功率曲线可进一步获得电声转换效率。该方法包含：提供输入电压值与直流阻抗；以及该输入电压值的平方除以该直流阻抗，以获得输入电功率的数值。取出该声功率曲线的最大值；以及该最大值与该输入电功率的数值相比，以获得电声转换效率。

除了具有号筒的号角型扬声器之外，本申请也提供适用于直接辐射型扬声器的扬声器声负载产生预测曲线的方法。该扬声器包含一膜片，该方法包含以下步骤：定义一表面，该表面为该膜片的表面；对该表面的声压值进行积分并取得有效声压；以及根据该有效声压或该辐射声功率，产生该预测曲线，其中该预测曲线为声阻抗曲线或声功率曲线。