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主题:[原创]讨论:倒相管面积对低频的影响

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[原创]讨论:倒相管面积对低频的影响  发帖心情 Post By:2014-5-18 18:01:09 [显示全部帖子]

偶尔看亥姆霍兹的共鸣器,发现了几个问题,放大系数和三者有关系,频点,面积,容积。
频点大家都知道的,现在先讨论面积。(本人水平非常有限,很多资料会引用前人的研究成果,呵呵)
怎么不能插图啊?

倒相管发声过程:
振膜振动,推动箱内空气
箱内空气压缩,类似一根弹簧。弹簧的一端受力,并不是立即传到另一端的,它需要一个时间。
空气像弹簧,当力经过一段时间后,传到了另一端,从而推动倒相管里的空气进行运动。
以上的过程,就是一个力学过程,决定了谐振频率。
现在我们讨论倒相管的空气运动。
倒相管里运动空气,我们可以用每秒多少升计量一下。这就是体积速度。
假如振膜是单向匀速运动,那么倒相管的输出在速度稳定了之后,一定是等于振膜输入速度,就是在每秒的输出=输入。
先来假设,整个过程没有损耗吧。体积速度是相等的,那么质点速度就和排泄面积有关了,面积大的话,质点位移速度就肯定小了。
质点速度小了,声压肯定得小,我忘了计算,但可以想象。
那么,我们就要质点速度大,声压才会大,对吧,那么就要把倒相管的面积做小。
如此说来,倒相管的面积,对声压输出声压的影响是大大的有。

但如此一来,面积小了,倒相管的质点速度在出口处,将会遇上质点速度为0的空气。由于他们的速度相差过大,将会出现难于控制的局面,如爆炸声就是如此,因为碰撞摩擦。这也是书上讲的阻抗匹配,面积差大,就会产生明显的阻抗。这个阻抗将会影响到声压的输出变换系数。所以,在声音传输的环节,尽量保持面积一致。
现在就有个有趣的现象了,面积小了,质点速度就大,能量也就有多了,但是输出时又碰到了大阻抗。

聪明的人类,就发明了一个新的技术,那就是渐变倒相管,在箱内部分,面积小,用来产生高速度,在出口处,面积加大,用来和空气阻抗尽量匹配。

所以说,书上说的倒相管面积不会影响倒相的声压输出,我有点不太懂。

再来分析一个事情,倒相管的输出声压和质点速度有关,质点速度=体积速度/面积,那么就是和体积速度成正比。
如此说来,在谐振的时候,如果振膜真的位移为0,不产生体积速度,那么输出也就为零了,不可能产生声压。
这样看,我们就要设计在谐振的时候,尽量多振动。
这个我想可以从阻抗曲线看出来,假如振膜静止,那么阻抗应该是等于音圈直流阻加音圈电感阻抗。就没有任何动生阻抗。
如果音圈运动了,切割磁场,产生反电动势,阻碍电流,将会在阻抗曲线表现出来,这个具体呈容还是呈感,我还是没有分析清楚。

这个分析说明了二种可能做法,第一种做法就是不让阻抗最低点发生在FB上。因为此刻FB的输出是最小。让阻抗最低点,低于FB。如果高于FB,那么后面就会有一段谷点。
第二种做法,不让阻抗最低点等于直流阻和感抗之和。假如直流阻是6,电感是1mh,这个值应该是6.37。这个应该是从箱体控制下功夫了。
好像记得有个说法是,箱体越大,阻抗的谷点就越低,那么我们是不是可以考虑把箱体做小?

但是如此做来,就和LEAP上的模拟有不同了。本人在LEAP上模拟过,加大箱体,FB不变,倒相管的声压是有点提升的。


[此贴子已经被作者于2014-05-18 18:03:39编辑过]


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  发帖心情 Post By:2014-5-18 23:42:25 [显示全部帖子]

谢谢朋友回帖,是要加在阻才行。

我今天又在LEAP模拟了下,同样的FB,体积加大一倍,表现出来的结果低频增加了4-5DB,Q值变尖了。这又是为何?难道LEAP是用类比电路计算出来,如果类比的话,声容改变,Q值改变,可能是这样。

可是实际上,体积速度应该变化不大才对,倒相管的面积也没有变,为何会加出现低频增加的情况呢?

还有一个解释,就是倒相管变短了,声质量变小了,做功的效率高了。有可能是这样。


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  发帖心情 Post By:2014-5-21 1:42:21 [显示全部帖子]

谢谢朋友的指点,让我茅塞顿开。
至少第一点,我已理解了。

在不考虑阻抗等损耗,空气流动的量和谐振频率,决定了倒相管的发声效率。谢谢!

那么大出气口,在阻抗匹配上有优势。

还有一点,为何箱体大,低音要多点呢?

亥姆霍兹的共鸣模型也提到和体积有关,是不是因为体积大的容积,顺性大,阻力变小,使得振膜和倒相管的气流行程加大?

如果这样说来,适当的加优质吸音棉后重新调倒相管频率,是不是低频的量会大点?因为好的吸音棉增加顺性啊。


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  发帖心情 Post By:2014-5-21 23:06:21 [显示全部帖子]

谢谢回帖!朋友也认为箱体大,能增大放大系数吗?就是说箱体容积也是放大系数的一个参数?以前听一个人说,加大箱体会让低音变少。


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