Page 76 - 应用声学2019年第2期

222 2019 年 3 月

0.02 155
0O
-30O 30O
-1
150
-2
y/m 0.01 -60O 60O
145 -3
-4
140 -90O -4 -3 -2 -1 90O
0
dB
-0.02 -0.01 0 0.01 0.02
x/m
(a) ୌүᮠག ߛښୌүവগᄊॲیੴܦ٨ (b) ୌүᮠག ߛښୌүവগᄊॲیੴܦ٨
ӭЋښy-zࣱ᭧ᄊᣣ࠱ܦڤ ӭЋښy-zࣱ᭧ᄊᣣ࠱ૉՔভ
图 8 微型扬声器单元平面辐射声场与指向性对比
Fig. 8 Comparison of planar radiated sound field and directivity of micro speaker

因此，通过上述分析，可以得出结论：摆动模态 扬声器单元受摆动模态影响与否，并根据其中低频
能够显著影响微型扬声器单元的辐射声场与辐射 辐射指向性来判断摆动模态的摆动方向，由此可以

指向性，造成微型扬声器单元产生中低频指向性。 进一步定位其产生根因并加以改善。
由于摆动模态的存在，在对应的摆动频点上，微型扬
声器单元在垂直于摆动轴的平面上存在明显的指
参 考 文 献
向性，y-z 平面声场发生明显的偏移。而在非摆动频
点，在平行于摆动轴平面 (y-z 平面) 上，微型扬声器
[1] Hwang G Y, Kim K T, Chung S U, et al. Analysis of a
单元指向性未发生明显变化。 dynamic speaker in mobile phones by considering mechan-
ical, electrical, and magnetic coupling effects[J]. Journal
3 结论 of Applied Physics, 2002, 91(10): 6979–6981.
[2] Bai M R. Acoustic analysis and design of miniature loud-
伴随着微型扬声器单元微型化、纤薄化、高声 speakers for mobile phones[J]. Journal of the Audio Engi-
neering Society, 2005, 53(11): 1061–1076.
输出的发展趋势，摆动模态对微型扬声器单元的影
[3] Shiah Y C, Her H C, Huang J H, et al. Parametric analy-
响越发受到业界的关注。当前，关于摆动模态的研 sis for a miniature loudspeaker used in cellular phones[J].
究大多集中在对摆动模态产生根源的探究及其测 Journal of Applied Physics, 2008, 104(10): 118.
[4] Huang J H, Her H C, Shiah Y C, et al. Electroacous-
试方法，而摆动模态对微型扬声器单元声学性能的
tic simulation and experiment on a miniature loudspeaker
影响却少有涉及。 for cellular phones[J]. Journal of Applied Physics, 2008,
本文利用激光传感器采集摆动模态下微型扬 103(3): 252.
声器单元的振动位移，通过测试发现，存在摆动的微 [5] Bright A. Vibration behaviour of single-suspension elec-
trodynamic loudspeakers[C]. 109th AES Convention - Los
型扬声器单元在摆动频率点附近不再表现为整体 Angeles, CA, USA, 2000.
活塞振动，振膜上各点位移的幅值与相位差异明显。 [6] Klippel W, Cardenas W. Root cause analysis of rock-
在准确获得微型扬声器单元振动位移的基础 ing modes[J]. Journal of Audio Engineering Society, 2016,
64(12): 969–977.
上，本文基于理论计算，从辐射声压级、辐射指向性 [7] Klippel W, Cardenas W. Modeling of rocking modes in
与平面声场等角度探究微型扬声器单元摆动模态 electro-acoustical transducers[J]. Journal of Audio Engi-
对其辐射声场的影响。通过研究发现，摆动模态会 neering Society, 2016, 64(12): 962–968.
[8] Cardenas W, Klippel W. Loudspeaker rocking modes
造成微型扬声器单元出现异常的频响凹陷。此外，
(Part 1: Modeling)[C]. 139th AES Convention–New York
由于摆动模态的存在，微型扬声器单元在垂直于摆 City, USA, 2015.
动轴平面上出现中低频指向性等现象，对其辐射声 [9] 杜功焕, 朱哲民, 龚秀芬. 声学基础 [M]. 南京: 南京大学出版
社, 2012.
场产生显著影响。在实际的微型扬声器单元开发过
[10] IEC 60268-5 Ed. 3.0 en: 2003, Sound system equipment-
程中，可以根据频响是否存在异常凹谷来判断微型 Part 5: loudspeakers[S].