扬声器(喇叭)的等效容积

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所属分类:音箱设计

扬声器单元的等效容积是指将某一扬声器单元放入具有某一内容积的箱体后,倘若该箱体中空气的声顺恰好与所用扬声器单元的声顺相等,那么箱体的内容积就是该扬声器单元的等效容积,扬声器单元的等效容积简称Vcq。扬声器单元的等效容积Vcq与扬声器的品质因数Q0、谐振频率f0一起决定了扬声器的低频特性,因此,扬声器单元的等效容积也是设计扬声器箱的重要参数之一。
根据扬声器单元等效容积的概念,我们知道它的大小与扬声器单元的声顺和有效振动半径有关。因此,如果我们知道扬声器单元的声顺和有效振动半径,就可根据下式计算出它的等效容积Vcq:
扬声器(喇叭)的等效容积上式中ρ0是空气密度,标准状态下它的值等于1.21kg/m3;C是声音的传播速度,常温下声音在空气介质中的传播速度为344m/s;α是扬声器的有效振动半径;C0即是我们前面谈到的扬声器声顺。当确定某一具体型号的扬声器后,扬声器单元的有效振动半径即确定,而空气密度和声音在空气中的传播速度则可近似为常数,这样,扬声器单元的等效容积与扬声器单元的声顺成正比,在某种程度上扬声器的等效容积往往能更好地反映出扬声器单元的特性。在测出扬声器单元的声顺以后,利用上式我们可以很方便地计算出扬声器单元的等效容积Vα。但是,影响扬声器声顺值标的因素很多,用上述计算公式求得的扬声器等效容积误差较大,所以,在更多的场合人们使用下面介绍的方法测量扬声器单元的等效容积值。

扬声器(喇叭)的等效容积

扬声器(喇叭)单元的等效容积测试箱

这种测量扬声器单元等效容积Vcq的方法需要一只已知内容积的封闭式音箱。倘若经常需要测量扬声器单元等效容积值的话,可以自制一只如右图所示的特殊封闭式箱体,箱体的面板最好做成可卸式,即在箱体的四周边框上开一个凹槽,使整块面板嵌入箱体凹槽后可用螺钉固定,根据所测扬声器单元的口径大小在面板上开一个圆孔。这样,只需更换开有不同圆孔的面板即可测量不同口径的扬声器单元的等效容积。这种测量用的封闭式箱体在制作时没有什么特殊要求,箱体内容积大约在15L左右,内壁也不需放置吸声材料,箱体凹槽与可卸式面板的结合面应铺设一层密封垫,整只箱体只要不漏气即可满足使用要求。
测量扬声器单元的等效容积前首先应按前面介绍的方法测量出扬声器单元在不加声负载条件下的谐振频率,f0值,然后将扬声器单元固定在上述的封闭箱上。为了提高测量的准确性,被测扬声器单元盆架与箱体的接触面不应有漏气现象,被测扬声器单元锥盆前面0.3m内也不应有任何障碍物。在不改变其它测试条件的前提下再次测量该扬声器单元的谐振频率。由于这时扬声器单元加上了声负载,扬声器单元的谐振频率会上升,设这时测得的扬声器谐振频率为f0',那么,被测扬声器单元的等效容积Vcq值可由下式求得:
扬声器(喇叭)的等效容积上式中VB是箱体的固有内容积减去被测扬声器单元所占据的空间容积后的净内容积,单位为L、f0和f0'分别为被测扬声器单元装箱前和装箱后的谐振频率。

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