无限大障板上半径为a的圆形活塞的归一化阻抗与ka的关系
发布时间:2013/2/25 19:59:19 访问次数:2879
为了在小尺寸振膜的情况下获得高HN2D02FUTW1T1G声压级,本文讨论了去除直接辐射式扬声器单元折环的可行性,以期易于获得决定声压级的重要物理量——振膜位移。
一个振动系统,例如扬声器,所辐射的声功率见式(1),其中口是振膜的有效振动速度,Rvm是辐射阻抗的实部。
辐射阻抗定量描述了媒质是如何作用于运动着的振动表面的。如何评估这个参数的大小引起了我们高度兴趣,因为通过这个量,有可能计算出辐射到媒质中声能量的准确大小‘妇。图1是无限大障板上平面圆形活塞的归一化后声阻抗Zo的实部和虚部。
图1无限大障板上半径为“的圆形活塞的归一化阻抗与ka的关系另外,声阻抗率磊与辐射阻抗ZMR之间的关系,尽管图1所示的曲线与振动系统具体的纵面有关,但其他形状声源的辐射阻抗与此类似:辐射阻在低频时非常小,在某个确定的频率点其大小取决于声源的尺寸,而且归一化的幅值趋近于1。这就是小尺寸声源(扬声器单元)辐射低频很困难的原因。另外较水的辐射面积SD也导致辐射效率低(式(5),相应地,灵敏度也低。
振动系统辐射的声功率是由振膜的振动速度(与额定气流量有关)和辐射阻(辐射阻抗的实部)决定的。辐射阻抗的表达式是一个与振膜形状有关的函数(见文献[4]),它决定了声辐射的特性。另外,为了获得更高的SPL,就需要推动更多
的空气,这样在设计扬声器时振膜就需要更大的位移。在这种情况下,本文的主要工作就是优化振动系统的动态特性,分析由小尺寸直接辐射式扬声器获得高SPL的过程中所遇到的问题。
本文利用软件ANSYS来建立和执行有限元模型(FEM)。在这个FEM中,选用每个节点具有6个自由度的元素类型SHELL 181,以满足一阶剪切变形理论。这个数值模型用来分析振动系统运动中产生的所有问题,重点关注其动态特性。同时也使得定量分析组成扬声器振动系统的结构及材料特性的微小变化所产生的影响成为可能。
为了实现数值模型模拟的高精度,输人参数的准确性很重要,而在模拟中需要输入像弹波的材料特性(杨氏模量和损耗因数)这样的参数。所以这里是用基于实际实验的反演法来解决这介问题的,即在实际实验中使用双支撑振动系统来匹配有限元模型中的理论数据。通过共振频率的变化来获得杨氏模量,而通过位移来调节损耗因数。
尽管弹波对于振膜位移来说也是个限制因素,但没有折环的影响那么大。y轴方向的位移取决于波纹的半径和个数,而折环的波纹个数远少于弹波的波纹个数,因此折环成为限制y轴方向位移的最大因素。为了尽量增加y轴方向的位移和SD,建议去除折环,引入一个更大的双支撑系统。
为了在小尺寸振膜的情况下获得高HN2D02FUTW1T1G声压级,本文讨论了去除直接辐射式扬声器单元折环的可行性,以期易于获得决定声压级的重要物理量——振膜位移。
一个振动系统,例如扬声器,所辐射的声功率见式(1),其中口是振膜的有效振动速度,Rvm是辐射阻抗的实部。
辐射阻抗定量描述了媒质是如何作用于运动着的振动表面的。如何评估这个参数的大小引起了我们高度兴趣,因为通过这个量,有可能计算出辐射到媒质中声能量的准确大小‘妇。图1是无限大障板上平面圆形活塞的归一化后声阻抗Zo的实部和虚部。
图1无限大障板上半径为“的圆形活塞的归一化阻抗与ka的关系另外,声阻抗率磊与辐射阻抗ZMR之间的关系,尽管图1所示的曲线与振动系统具体的纵面有关,但其他形状声源的辐射阻抗与此类似:辐射阻在低频时非常小,在某个确定的频率点其大小取决于声源的尺寸,而且归一化的幅值趋近于1。这就是小尺寸声源(扬声器单元)辐射低频很困难的原因。另外较水的辐射面积SD也导致辐射效率低(式(5),相应地,灵敏度也低。
振动系统辐射的声功率是由振膜的振动速度(与额定气流量有关)和辐射阻(辐射阻抗的实部)决定的。辐射阻抗的表达式是一个与振膜形状有关的函数(见文献[4]),它决定了声辐射的特性。另外,为了获得更高的SPL,就需要推动更多
的空气,这样在设计扬声器时振膜就需要更大的位移。在这种情况下,本文的主要工作就是优化振动系统的动态特性,分析由小尺寸直接辐射式扬声器获得高SPL的过程中所遇到的问题。
本文利用软件ANSYS来建立和执行有限元模型(FEM)。在这个FEM中,选用每个节点具有6个自由度的元素类型SHELL 181,以满足一阶剪切变形理论。这个数值模型用来分析振动系统运动中产生的所有问题,重点关注其动态特性。同时也使得定量分析组成扬声器振动系统的结构及材料特性的微小变化所产生的影响成为可能。
为了实现数值模型模拟的高精度,输人参数的准确性很重要,而在模拟中需要输入像弹波的材料特性(杨氏模量和损耗因数)这样的参数。所以这里是用基于实际实验的反演法来解决这介问题的,即在实际实验中使用双支撑振动系统来匹配有限元模型中的理论数据。通过共振频率的变化来获得杨氏模量,而通过位移来调节损耗因数。
尽管弹波对于振膜位移来说也是个限制因素,但没有折环的影响那么大。y轴方向的位移取决于波纹的半径和个数,而折环的波纹个数远少于弹波的波纹个数,因此折环成为限制y轴方向位移的最大因素。为了尽量增加y轴方向的位移和SD,建议去除折环,引入一个更大的双支撑系统。
上一篇:无铅压电陶瓷钛酸铋钠的研究进展
上一篇:磁隙结构