《图解振膜振动方式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《图解振膜振动方式.doc（8页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、图解振膜的振动方式一、摘要扬声器的振膜振动可以归结成以下几种运动模式：径向振动、圆周振动、活塞运动、环共鸣、环绕共鸣、过渡区振动。、基础知识：测量振膜振动、振幅着色图、剖面图Vb测量振膜振动1、测量振膜振动运用激光扫描技术，可以记录振膜上微小的振动。由于激光扫描以“点”为单位，通过测量单元上不同的“点”的振动，可以串联出一个振膜的3D几何形态，可以预见，几何图的形态精度与采样点的数量成正比。振幅着色图(Amplitude Coloration)2、振幅着色图(Amplitude CoIoration)为了更加直观地展示振膜的振动方式，除了运用3D几何图之外，还在其表面进行着色。振幅着色依据振膜
2、振动的方向与幅度着色，对朝前方运动（图解为向上运动）的振膜部分用蓝色上色；对朝后方运 动的振膜部分（图解为向下运动）用红色着色；没有变化的区域依然为白色，颜色越浓表示振膜向运 动的幅度越大。注意，由于激光扫面精度的限制，一些区域可能无法精确地测量，该区域会用灰色着 色。图解为某振膜在 2kHz信号的振幅着色图，当振膜部分在朝前方或朝后方的振幅最大时，振膜呈现 强烈的蓝色或者红色；当振膜表面出现轻微形变的时候，振膜会出现少许蓝色或红色的痕迹。对于某 些简化图会直接用黑白程度来标注振幅程度。Cross-Section Vlew剖面图（Cross- Section View ）3、剖面图（Cross
3、- Section View ）剖面图非常容易理解，用于观察振膜直径剖面上的振动。黑色线为振膜的正常形态，红色线为振膜的振动形态。三、基础振动：径向振动与圆周振动为了详细的观察振膜的机械振动情况，把振动分为径向振动（Radial ）和圆周振动（Circular ），这两种运动有助于分析各种振膜运动模式的形成。径向振动（Radial）-某振膜振幅图375Hz简单理解径向振动（Radial Vibrations），就是以振膜中心为圆心（假设振膜为圆形），以围绕着圆心的振膜部分振动，是主要的发声振动。如图所示，就是一圈涂有蓝色的振膜振动。显然，这种振动 是对称的。圆周振动（Circular Vibr
4、ations ）-某振膜振幅图375Hz相对的，圆周振动（Circular Vibrations）就是振膜的非对称运动。如图所示，在外围的振膜，一部分振膜朝上运动（涂蓝），一部分振膜下运动（涂红）。这两种振动相互独立的机械振动，两者互不 干扰。理论上，振膜应该不会发生圆周振动，因为圆周振动不会在完全对称的振膜上激发。但是实践 上振膜一些很小的瑕疵（比如是振膜或线圈的质量不均）就会引发圆周振动。根据Frankort （ 1979）发表的论文显示，圆周振动会带来失真，但是的影响甚微，为了更加直观地显示振膜振动，一些示意图 甚至会忽略掉圆周圆周振动的影响，尽管如此，圆周运动依然可以激发多极点（双极、
5、四极等等）的 非正常振动（译注：可能是分割振动）。四、图解振膜振动方式活塞运动(Piston Mode )-某振膜振幅图580Hz1、 活塞运动(Piston Mode )活塞运动是指振膜整体沿着轴线同步运动，振膜没有发生其他形变，就像活塞运动一样。此时 振膜几乎没有发生任何形变。一般在回放极低频(580Hz)的时候会发生这种振动，这时虽然 会发生圆周振动，但是不会对带来太大影响。2、环共鸣(Ring Resonance)当信号频率提升至更高的频率的时候，振膜的环状边缘会发生振动， 称为环共鸣。如图所示就是某振膜在796Hz处的振幅图。可以看见，振膜中央几乎没有发生形变，但是振膜边缘发生了较大
6、的形变。环共鸣和活塞运动非常相似，只有向上的振动，它们发出的声压水平 基本相当(译注：所以一般的振膜在低于1000Hz的频率容易保持一条平直的频响曲线)。环绕共鸣(Surround Resonance)-某振膜振幅图984Hz3、环绕共鸣(Surround Resonance):频率再稍微提高一点(984HZ,振膜边缘开始出现向内的皱 褶，称为环绕共鸣。与之前的振动方式相比，除了出现了向上的振幅之外，还出现了向下的振幅(译 注，此时开始出现分割振动)。由于向下的振幅会抵消正向的声压，此时的声压比之前的水平稍弱。过渡区域振动(Transitional Region)-某振膜振幅图3046Hz4、
7、过渡区域振动(Transitional Region ):当频率进一步提高时(3046HZ,振膜边缘与振膜中央 之间的过渡区振膜越来越来不能保持原本的形态，发生更多的褶皱，此时，内部的振膜依然可以保持 刚性。由于过度区域发生大量的正-负向振动，声音相互抵消，这时只有中央的振膜部分产生声音。过渡区域振动(Transitional Region)-某振膜振幅图7640Hz 当频率再提高的的时候（7640HZ,整个振膜出项大量的褶皱，这时只有穹顶内少量的环形部分可以 有效产生声音。五、总结振膜的形变（分割振动）其实是由外到内的振动过程，随着频率的提升，振膜越难保持形态，发生向 内折或向外折的振动，这两种振动会相互抵消声压，只有向外振动幅度比向内振动的幅度要大，才会 发出正向的声音。由于分割振动的影响，使得随着频率的提高，振膜的有效发音的部分越来越小，产 生的声压越来越低，这就是为什么动圈振膜的频响曲线在高音为一条向下的曲线。对照AKG振膜专利看，可以理解为什么要一个坚硬的穹顶来减少振膜的形变，保持高频的质量