Page 41 - 《应用声学》2021年第5期
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第 40 卷 第 5 期 王世伟等： 振膜与音圈粘结间隙对高频截止的影响 685
0 引言 1 试验方法
扬声器是将电信号转换为声信号的换能器件。 采 用 Klippel 公 司 (德 国)Material Parameter
电动式扬声器广泛应用于智能音箱。电动扬声器主 Measurement (MPM) 模块测试音圈骨架材料的
要分为磁路系统和振动系统，当磁路中的音圈有电 杨氏模量，每种材料测试3片样条取算术平均值 (尺
流通过时，产生的安培力作用于振膜并带动振膜振 寸 10 mm × 60 mm，厚度 0.075 mm)，其测试原理
动产生声波，该“力学装置”也可看作为低通滤波 及样条装夹方式如图 1 所示。利用动态热机械分
器。参与振动系振动的音圈与振膜通过胶黏剂 (文 析仪 (DMA7100，日立) 对实例中的 A 型号中心胶
中统称为中心胶) 粘结，中心胶的粘结状态 [1−2] 会 的模量进行表征分析，测试条件为：定频 1 Hz，温
直接影响到音圈至振膜的能量传递。 度范围为 −50 ∼ 120 C。选用国光电器股份有限
◦
电动式扬声器高频截止在材料方面主要受到 公司 (GGEC)某项目的高音扬声器，使用 GGEC 消
振膜材料的杨氏模量与密度的限制，当振膜材料的 声室的 Soundcheck 14.0 系统 (90 kHz 带宽) 进行频
模量较高且密度低时，高频延展性能好；另一方面， 率响应测试，对中心胶粘结位进行电力声类比分
高频截止也会受到振膜结构设计的影响，当振膜材 析，并利用电路模拟软件microcap 获取辐射阻和辐
料不变时，在设计端对振膜的结构进行加强也有助 射抗两端的电压；通过 Comsol 软件进行振动模态
于高频的延展。 的仿真及频响的实例分析，仿真条件为电压 2 V，
为了不断的优化设计以及提前发现设计过程 BL=1.05 Wb/m。采用 YMP-2 型金相试样磨抛机
中的问题，ANSYS [3] 、Comsol 多物理场等软件在 (上海光学仪器一厂)对音圈与振膜的粘结位置做金
声学仿真中逐步得到应用，并在声学领域涉及到
相切片，并用电荷藕合器件(CCD) 放大 40×观察中
的热学 [4] 、频响及失真分析 [5] 、吸声仿真 [6] 等方
心胶的粘结状态。
面得到了较广泛的应用。本文主要探讨的是高
频截止处的衰减特性，而轴向频响以及指向性因 2 分析讨论
数频响领域的高频轴向截止频数不在本文应用
研究范围之内。本文重点探究了中心胶的粘结 2.1 高音扬声器的基本结构
状态对电动扬声器高频截止的影响，对中心胶 电动式高音扬声器主要由磁路系统、支架、音
粘结状态的探讨包括中心胶与音圈骨架材料模 圈、振膜 (音膜) 通过胶黏剂粘结而成，振膜粘结在
量、密度、粘结位置有无间隙或间隙大小对高频 支架上，音圈通过胶黏剂与振膜粘结，音圈骨架与振
截止的影响，为高音扬声器声压级 (Sound pressure 膜粘结位置直接接触，其结构如图2 所示，通电后的
level, SPL) 高频截止的分析提供了实例及数值模拟 音圈线切割磁力线产生的动能会由音圈骨架传递
参考。 到振膜，向周围环境辐射声场。
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(a) Klippel MPM តඝവ᧚Ԕေڏ (b) Klippel MPM តඝവ᧚ᇨਓڏ
图 1 Klippel MPM 测试示意图
Fig. 1 Klippel MPM test diagram
