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1、揚聲器及其系統(tǒng) 客觀參數(shù)測試和主觀音質(zhì)評價探討研發(fā)中心何濤2021/7/25聲音的產(chǎn)生揚聲器（喇叭）揚聲器系統(tǒng)（音箱）人耳聽音(功率)分頻器揚聲器及其系統(tǒng)客觀參數(shù)測試揚聲器系統(tǒng)主觀音質(zhì)評價聲音的產(chǎn)生振動&媒質(zhì)聲音水波，光，固液（縱橫波）氣（縱波）聲波：fTvλ,λ=v×T=v/f20℃，101kPa時，空氣中的聲速：344m／s溫度升高，聲速增大c=331.6+0.6T聲頻20Hz~20kHz次聲超聲頻程（帶）聲頻范圍內(nèi)所有頻率按大小次序以一定比例劃分為若干頻段稱頻帶或頻程。通常按等比的方法分為1/1倍頻程、1/3倍頻程。f/f。=2n,n=1,1
2、/3…頻譜把組成復(fù)合音的各種頻率由低到高以其相應(yīng)的各中心頻率聲壓級的大小，連續(xù)排列，即繪制出該復(fù)合音的頻譜或聲譜曲線，反映聲音的特性如低頻，寬帶。聲壓聲波對正常大氣壓的壓力,以P表示，單位為帕(Pa)。聲壓的大小反映聲音音響程度的強弱。1kHz,聞閾20μPa，痛閾20Pa聲強垂直于聲波傳播方向，單位面積單位時間通過的聲能量．以I表示，單位W／㎡1kHz,聞閾1pW／㎡，痛閾1W／㎡聲壓級與聲強級以1kHz聞閾為基準的倍比關(guān)系的對數(shù)值來表示聲音強度的大小稱為級，單位為分貝（dB）聲壓級和聲強級數(shù)值上是相等的。聲強級（SIL）=10lg(I/I0)=
3、10lg(p2/p02)=20lg(p/p0)=聲壓級（SPL）響度、響度級與等響曲線響度：單位“宋”（sone）1kHz純音，聲壓級40dB時的響度為1宋響度級：響度相對量，等值與1kHz純音聲壓級，單位“方”（phon），表示為LN等響曲線：是以1kHz純音作為基準聲學(xué)信號,把響度水平相同的各種頻率的純音的聲壓級連成的曲線，每條曲線上各頻率的聲音的響度感覺是相等的。由等響曲線可知：①最下面的曲線是聞閾曲線，稱為零響度級線。痛閾線是120LN響度級線。對應(yīng)每個頻率都有各自的聞閾聲壓級與痛閾聲壓級。在聞閾曲線與痛閾曲線之間是人耳能聽到的全部聲音。②
4、人耳對低頻聲較遲鈍。頻率很低時，即使有較高的聲壓級也不一定能聽到。③聲壓級愈小和頻率愈低的聲音，其聲壓級與響度級相差也愈大。④人耳對高頻聲較敏感，特別是對于3～4kHz的聲音尤為敏感。⑤當聲壓級為100dB以上時，等響曲線漸趨水平，此時頻率變化對響度級的影響不明顯。計權(quán)聲級根據(jù)人耳對高頻聲敏感對低頻聲不敏感的生理特性，以等響曲線為基礎(chǔ)，在測聲儀器中設(shè)計了數(shù)種具有頻率計權(quán)特性的濾波器，如A、B、C、D計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，由之測出的聲級統(tǒng)稱計權(quán)聲級，并分別注明為A聲級、B聲級、C聲級等。A、B、C計權(quán)響應(yīng)曲線接近40方、70方及100方的反向等響曲線。A聲級最接
5、近人耳對聲音的感覺特性，現(xiàn)國際上普遍用以作為環(huán)境噪聲的評價指標；C聲級接近線性，反映噪聲的客觀實際狀態(tài)；B聲級介于上述二者性質(zhì)之間，但不常用；有的聲級計設(shè)有D計權(quán)網(wǎng)絡(luò)，突出高頻部分(3-6kHz)的響應(yīng)特性，多用于航空噪聲的測量和評價。人耳聽音原理1.聲波經(jīng)耳道傳送通過鼓膜2.被聽小骨增強之后通過前庭窗傳給耳蝸3.耳蝸中的液體流動使位于基底膜的毛細胞彎曲4.毛細胞彎曲引起神經(jīng)沖動，并以電脈沖形式傳輸給大腦5.大腦接收電脈沖信號并解釋為“聲音"揚聲器（喇叭）電動式揚聲器結(jié)構(gòu)磁路系統(tǒng)、振動系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)電動式揚聲器原理電&磁振動發(fā)聲錐形、球頂型（直接輻
6、射）、號筒電動勢錐形揚聲器結(jié)構(gòu)示意圖電動勢球頂和號筒揚聲器結(jié)構(gòu)示意圖電動勢揚聲器原理分析圖示F=BIL，左手定則揚聲器參數(shù)阻抗曲線揚聲器是一個感性負載元件。對于交流信號而言，它的阻抗是隨著頻率變化而變化的，可由阻抗曲線圖看出。音圈直流電阻Re（Rdc）音圈的直流電阻均比額定阻抗小，一般為額定阻抗的0.85倍左右。 如：4Ωx0.85=3.4Ω；8Ωx0.85=6.8Ω額定阻抗Z在諧振峰后面的第一個阻抗最小值即為額定阻抗值。額定阻抗是計算分頻器和放大器輸出功率的主要依據(jù)。諧振阻抗Zmax諧振阻抗指的是揚聲器f。處的阻抗值。諧振頻率f。 諧振頻率指得是
7、揚聲器在自由聲場中低頻段阻抗值達到最大值的時候所對應(yīng)的頻率。f。的值與揚聲器的口徑有關(guān)，口徑大時（重量M大）f。一般都比較低。折環(huán)和彈波順性高時，f。也會低。等效振動質(zhì)量Mo揚聲器的等效振動質(zhì)量指的是揚聲器的振動系統(tǒng)和因為揚聲器振動時空氣的反作用力而附加在錐盆兩側(cè)的附加質(zhì)量之和。有效頻率范圍它是揚聲器放聲時可以利用的頻率范圍。它由揚聲器的上下限頻率確定。國標GB/T9396-1996規(guī)定：在頻響曲線上靈敏度最大的區(qū)域內(nèi)取一個倍頻程或是廠家規(guī)定的更寬范圍內(nèi)的平均聲壓級再下降10dB，畫一條平行于橫坐標的直線，它與頻響曲線兩端的焦點對應(yīng)的兩個頻率即為上
8、下限頻率。特性靈敏度定義為在揚聲器裝在標準障板上在有效頻帶內(nèi)輸入1W的粉紅色噪聲信號，在揚聲器正面軸線上離基準點1米的距離
