Page 109 - 《应用声学》2023年第1期

第 42 卷 第 1 期 杨洋等： 电动式换能器声源级起伏改善实验研究 105

160 到的声源级曲线如图11所示。由图 11可以看出，相
比起声腔内为空气的情况，充入氦气后在200 Hz 处
ܦູጟ/dB 140 的声源级起伏现象消失，所得结果与无声腔结果基

120
100 本一致，在工作频段内呈现了平坦的声源级响应特
性，表明在声腔内充入特性阻抗小的气体消除电动
10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 1010 1110 1210
ᮠဋ/Hz
式换能器的声源级曲线起伏是可行的。
(a) ௄ܦᑿ
160
ܦູጟ/dB 140

120

100
10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 1010 1110 1210
ᮠဋ/Hz
(b) దܦᑿ௄ծܦ೟

160
图 10 在声腔中充入氦气
Fig. 10 Filling the acoustic cavity with helium
ܦູጟ/dB 140 160
120

100
10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 1010 1110 1210 140
ᮠဋ/Hz ܦູጟ/dB
(c) దܦᑿҫծܦ೟ 120
100
图 9 无声腔、含声腔及声腔加吸声棉情况声源级归算曲线 10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 1010 1110 1210
Fig. 9 Source level calculated curve in three cases ᮠဋ/Hz
(a) ௄ܦᑿ
由含有声腔但无吸声棉时的声源级归算曲线， 160
在约200 Hz 处出现了极小和极大值，声源级起伏达 140
到了 8 dB。对比第一条无声腔时的声源级曲线，可 ܦູጟ/dB
以推断该处起伏是由引入了声腔导致的，也从实验 120
角度验证了声腔谐振可导致电动式换能器频响曲 100
10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 1010 1110 1210
线出现起伏。由第三条在橡胶囊底面敷设吸声棉的 ᮠဋ/Hz
声源级曲线可以看出，在 200 Hz 处的声源级起伏 (b) ЍКቇඡ
仍达到了 6.8 dB，起伏现象没有得到明显的抑制。 160
分析其原因，主要在于目前市场上适合敷设橡胶 140
囊底部的吸声材料在 200 Hz 处的吸声系数一般在 ܦູጟ/dB 120
0.2 ∼ 0.3 之间，远无法满足理论上全吸收的理想吸
声情况，因此目前的条件下在橡胶囊底面敷设吸声 100 10 110 210 310 410 510 610 710 810 910 1010 1110 1210
棉改善电动式换能器的声源级起伏现象，效果有限。 ᮠဋ/Hz
(c) ЍКඬඡ
2.2 声腔内充入氦气时的声源级
图 11 声腔内充入不同气体时声源级归算曲线
在声腔内充入特性阻抗小的氦气 (特性阻抗约
Fig. 11 Source level calculated curve in three cases
为空气的 0.35 倍) 取代常用的空气，其原理是使声
源级出现起伏的频率升高至工作频率范围之外，达 3 结论
到在关注的频段内消除声源级起伏的目的。
将电动式换能器橡胶囊内的空气排出并充入 在电动式换能器声腔底面敷设吸声材料及在
氦气，如图 10 所示，测得辐射面上的振速并归算得 声腔内充入氦气，测量电动式辐射面的输出振速求