4-2-3 直射式电动扬声器的电——声转换效率（音圈设计）
?电声转换效率是输入视在电功率与辐射有效声功率的比例 P113
?以装在无限大障板上的扬声器为例，说明扬声器效率的特点f0，fR1
?
转折点
?转折频率
?辐射力阻： ?电阻抗：
?
YM2
?效率η频响
?无障板扬声器电——声效率
?转折点（ka）≈2 ?转折频率fR1≈C0/π
a
?有限尺寸障板扬声器电——声效率
?扬声器换能效率的频带
频带下限为f0，频带上限取决于fR1或fR2
?扩展频带下限，需降低f0（增加轭环的顺性），但是QM也降低了
?扩展频带上限，需提高fR1或fR2，即减小扬声器的等效辐射口径（a）
要求频带宽的场合，可使用几只不同频带的扬声器组，且小容级的封闭箱可以?
提高f0
?小容积的封闭箱可以提高f0，因此高频扬声器做成背后封闭式的
?
?提高效率η
?扬声器口径确定后，（RMR1+RMR2）已定，B↑，η?其他条件相同，口径大的扬声器效率高
?标称功率只表征扬声器可承受的电功率限度，不表示电——声转换效率 ?在扬声器振动体与空气媒质间加入“力阻抗变换器”，
↑
RMR↑，η↑
4-2-4 直射式电动扬声器的声压特性（频响曲线） ?扬声器的声压特性: ?声压灵敏度
?声压灵敏度的指向性
?声压灵敏度的定义
?测量声压灵敏度的常用信号 ?简谐信号
36
?粉红噪声信号
?直射式电动扬声器频响的典型曲线P111
?低频声压特性
?扬声器总系统的品质因数Q0
?由于放大器、音圈参与了系统的阻尼，QM>Q0
?装在无限大障板上的扬声器的低频声压灵敏度
?参考灵敏度E0
?扬声器低频声压灵敏度频响 ?保证Q值的条件（0.5~1）
0
?扬声器方面，严格控制各力学元件参数，保证足够强的?声频功放，使内阻
B值
Z0尽量低→0
?扬声器串并接问题
?闭箱系统应尽量采用并接形式
?后开启箱体采用串接有利，补偿低频不足
?放声系统低频特性设计——Q0
?选用
QM适当的扬声器 ?注意连接电路的阻抗关系
?中、高频声压特性
?随着频率的增高，声压特性的变化
?中高频声压特性的特点
?以第一阶共振来说明其特点
f→fH，锥盆辐射体的外边缘发生谐振，整个辐射体在fH处的辐射有所增加，声压灵敏度频响曲线上产生一个升峰 ?f→f’H，锥盆辐射体发生逆共振，产生凹谷，f’H大约处在整个辐射频带的中部，称之为中频谷点
?f↗，锥盆辐射体进入复杂的高阶简正振动状态，出现许多峰谷
?由此看出，欲使扬声器的中高频声压频响曲线平缓一些，必须设法抑制辐射体的简正振动。采取合理的辐射体形状（锥盆形，球顶形），加入阻尼材料
?
?扬声器声压灵敏度上限截止频率fc（低通滤波器的高频截止频率）
37
?指向特性（类似活塞）
?几点注意
?可能遇到的问题
?四个特殊频率
?扬声器的工作频带下限频率（力学系统的力谐振频率）f0（或f0x）
?扬声器声压频响平坦区与峰谷区的分界频率（锥盆发生第一阶简正振动频率）
fH，当f ?指向性分界频率fD，当f>fD，出现明显指向性 ?高频截止频率fc，当f>fc，扬声器单元轴向声压灵敏度急剧下降 4-2-5 号筒式电动扬声器 ?什么是号筒式扬声器？P117 ?号筒式扬声器的优点：电声转换效率高；缺点：体积大，价格高 ?号筒式扬声器的结构 ?发音单元 ?号筒 ?号筒又称喇叭筒，主要有锥形、指数展开形和双曲线展开形 ?号筒的等效输入力阻抗和输入声阻抗 ?无限长的指数号筒 ?号筒的截面积： ?运用声波传播方程式： ?得到号筒内各处的波阻抗率： ?号筒喉部的声阻抗： ?号筒喉部的力阻抗： 结论： ?这三个阻抗都是频率k的函数 38 ?当 m/2k≥1时，它们都将成为纯抗，号筒内没有声波传播 ?当m/2k<1时，号筒传播声波 ?号筒的低频截止频率： ?结合fc，号筒喉部的力阻抗： ?有限长号筒的情况 ?工程中设计有限长指数展开式号筒的步骤 ?根据所要求的工作频带下限频率（截止频率）设计号筒的展开指数： ?根据策动源尺寸确定号筒喉部半径 a0 ?确定号筒口半径 aL ?根据展开指数确定号筒的长度 L ?号筒引起的非线性 ?号筒的指向性 ?号筒式电动扬声器的工作原理与特性 4-3 扬声器系统 ?扬声器系统一般由扬声器单元、分频网路和音箱三部分组成。 第五章 传声器 5-1 声波接收 ?传声器的声——电变换过程，首先是将声波变成对应机械振动 5-1-1 声波接收器特性的表征与声波衍射的影响 ?什么是变换因子？ ?描写声波接收器的特性，可以用简谐自由场声波中接收器处声压与得到的作用力的变换比例来表示，称为接收器自由场声压——力变换因子： ?什么是实际声——力变换因子？含义是什么？ ?由于声波接收器置入声场后，会对声波的传播产生干扰（衍射），此时接收器处 的实际声压与自由场声压不同，因此可以用实际声压与声波作用力之间的关系描写接收器的特性： ?实际声——力变换因子与自由场声——力变换因子的关系 39 ?PD/PF称为“衍射系数” ?平面波时几种形状的物体的幅度衍射系数 5-1-2 声波接收器的种类和它们的特性 ?压力式（压强式）声波接收器 ?什么是压力式声波接收器？ ?压力式声波接收器的结构图和类比图 ?“小尺寸”条件下（a<<λ ?变换因子：g 或ka<<1）的特性分析 ?接收器置入声场时，对声场扰动不大，类似与自由场，|PD/PF|≈1 ?可动系统（膜片）上各点声压分布是均匀的，即各点声压幅度、相位形同 ≈ gD = F/P = S——膜片的等效面积 （a<<λ或ka<<1） 结论： ?小尺寸条件下，压力式声波接收器的变换频响是平直的，且没有指向性（与声波入射角无关） ?如果希望用压力式接收器制作的传声器频响平直，高低频具有一致的指向性，必须使用小尺寸接收器 ?“大尺寸”条件下（a<<λ ?变换因子： 或ka<<1）的特性分析 ?随着 ka的增加，频响不再平直，而且要出现指向性 ?压差式声波接收器 ?什么是压差式声波接收器？ ?压差式声波接收器的结构图和类比图 ?“小尺寸”条件下平面波时的情况 ?接收器置入声场时，对声场扰动不大，类似与自由场 ?接收器上各点声压分布是均匀的，即各点声压形同 ?两个接收面声压强度近似相等 ?必须考虑两个接收面的相位差（路程差） ?变换因子 ?结论（与压力式接收器的区别）： ?压差式接收器声——力变换频响与声音频率成正比 ?表现出双指向性 40