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音圈峰值位移音圈峰值位移Xmax 的评估的评估
音圈峰值位移音圈峰值位移 的评估的评估
原作者:Wolfgang Klippel
Klippel GmbH, Dresden,01277,Germany, www.klippel.de
译者:王富裕
Tymphany China (中国迪芬尼,惠州超声音响有限公司)
摘要
音圈峰值位移 Xmax 是评价单元在低频最大声输出的重要参数,在AES 2-1984 标准中,定
义的方法是基于谐波失真的测量,并没有给出一个明确和有意义的Xmax 值。经过认真研究
这种基于性能测试的技术,推荐一种用两个频率的激励信号在近场声压测试谐波和调制失真
的修正方法。作为替代方法,开发出一种基于参数、能给出关于失真原因 (限制和缺陷)更
多具体信息的方法。探讨了基于性能和基于参数两种方法之间的关系,并且两种方法都用来
测试了实际单元。
1, 引言
具有相近线性参数的扬声器在较高振幅时可能表现大不相同,在大信号领域,物理极限需要
在最大幅度、效率、信号失真、成本、重量、尺寸、其他因素之间折中权衡。因此,通过一
些有有意义的参数来评估大信号性能变得越来越要重。有几个 “传统“描述单元容许负载和
最大输出的参数,其中一个就是最大 (线性)峰值位移Xmax ,限制低频最大输出声压级的
最大体积位移,如图 1 所示。
图 1,增量为 5dB 输入不同电压时,1 米处测得对应的辐射基频声压频率响应
峰值位移参数 Xmax 被列在每个正规扬声器规格书中,作为单元设计与扬声器系统设计之间
的交接点,然而由于厂家之间采用不同方法评定Xmax ,导致这些宣称的数值不具可比性:
(1) 历史上,第一个办法是基于几何尺寸来定义的,比如从音圈悬浮在间隙外的尺寸或
首要悬吊部分的运动范围等几何数据导出 Xmax 。这种方法忽视了音圈的偏移、磁
场非对称、悬吊系统问题以及其他单元缺陷。
(2 ) 性能为基础的方法考虑了上述那些事情并测量最终单元的总体表现性能,过去多年
中,一直用测量谐波失真与 10%失真阈比较的办法作为定义 Xmax 的标准。【1,2,
3 】,20 年前, AES 就定义了基于该方法的标准 AES-2 1984 。很遗憾,这种方法的
很多点操作起来并不令人满意,而且这种方法并没有被广泛用于专业或其他音响领
域,因此,当前AES-2 标准的修订需要对 Xmax 定义进行改善。
(3 ) D.Clark 【7 】推荐了一种基于参数的方法,使用非线性力因子或顺性特性来评估
Xmax 。
(4 ) 最后,还有很多被生产厂家使用不明确的方法,结果就有很多没有清晰物理意义但
给人印象很好的 Xmax 值。
既然扬声器系统设计需要一个可信赖的数据来挑选理想的单元,人们一直很关心如何能更
客观地量化这个参数。
AES 标准委员会成立了一个任务组 SC 04-03- ,“应用扬声器的热和非线性模型来完善定
义、测量以及大信号参数的解读” 。本论文总结了这项工作的主要结果,并提出了更清晰定
义峰值位移 Xmax 的一些建议。
2 AES2-1984 标准回顾
2.1 Xmax 定义
当前标准定义:
…..the voice-coil peak displacement at which the “linearity” of the motor deviates by 10%.
Linearity may be measured by percent distortion of the input current or by percent deviation of
displacement versus input current. Manufacturer shall state method used. The me
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