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在频率420Hz,500Hz和650Hz处发生了径向节线，在频率940Hz,1100Hz以上产生同心圆节线，在这两种情况下，纸盆折环振动是和锥盆振动反相的，所以在频响曲线上会出现不同500Hz程度的谷值。当频率为2800Hz和3800Hz时在420Hz锥盆上出现多个反相的节圆线。最后在最高频率处锥盆仅在靠近音圈中心的锥顶部分振动，这就是造成辐射指向性的原因。必须指出，径向节振动(radial vibration)有650Hz940Hz的资料称为摇铃模式(bell mode),通常发生在较低频率处，而同心圆模式(concentric mode)在较高频率处产生。国外专家在分析振动时提出了+X12种方程，而用有限元法分析振膜和箱体振动是最有效的。经验证明，现有的三文治锥盆，包括1100Hz2150Hz发泡三文治盆和蜂窝状三文治盆等在克服节圆振动方面比其他锥盆明显要好得多。通过选择阻尼好的折环，则可减弱径向节振动。而在锥盆中添加阻尼材料及锥盆上添加同心圆加强筋也能适当地控制同心圆的反相振动。另外，根据测出的同2800Hz3800Hz心节圆位置，选择适当尺寸的防尘帽，盖于该位置控制节圆振动也是一个好方法，不过，这套激图1-7纸盆的振动特性光全息测量装置价格不菲。在试装扬声器的实践中，如发现所测出频响曲线高端有不可容忍的谷值，把防尘帽去掉后再测，谷值没变，此时，建议用一种专门溶液涂抹纸锥顶部，使该处变软，节圆反相振动变弱，再测频响时谷值变浅或消失，那么就可以要求重做刚性均匀锥盆解决此问题了。上述的减小径向节圆和同心圆振动的措施，特别是不失真地展宽放音频带要付出的代价就是扬声器设计复杂化和造价提高。专家建议：对H类扬声器应规定一个使用频率范围，见表1-1。扬声器与频响关系使用频率范围扬声器名称低音；低频30 Hz ~5 kHz低中音；低中频150 Hz ~5 kHz中音；中频超中音；超中频1~20 kHz超中高音；超中高频3~20 kHz8~30 kHz甚高音；甚高频S5非线性失真扬声器的非线性失真，是指在重放的声信号中出现了电信号中没有的附加分量。这些分量可分为谐波失真，分谐波失真，调制失真等。我们讨论的就是影响最大的谐波失真。而谐波失真是一种泛音现象。谐波的非线性失真系数可由下式决定：(1-13)式中P1一基频声压；P2,P3,Pn—高次谐波声压。讲到扬声器的高次谐波，国内外专家为之进行了大量的研究，并发现：只要在接收频谱中出现一定值的11次谐波，那就是扬声器碰音圈的特征。这一原理，现已成不少精密测量仪器工作的基础。通常，在扬声器中出现的非线性谐波失真在低频段，特别是在靠近振动系统的共振频率处较大，所以扬声器厂家往往取10%f0以上频率开始考虑非线性失真。当然若客户不同意，那么在f0处的失真也必须改善。非线性谐波失真的来源之一是支撑系统的非线性，从而在大振幅时出现三次谐波。下面举例说明。由图1-8(a)可看出，某3n扬声器在92dB时测量的情况。当时支片较硬，400五的三次谐波失真可达5%。而调整支片位移值后[图1-8(b)],三次谐波降到2%。在20世纪80年代中期，国光电器股份有限公司（CGEC)有一种120mm全纸盆扬声器，原来额定功率是2W,客户使用到5W,此时在纯音检听时f处出现失真声，人们常称它为“牛声”。客户表示此种声音不能接受，后经修改支撑折环尺寸，终于克服了这类失真声〔1。谐波失真的第二个来源是磁路工作气隙的不均匀。在大振幅时就会出现二次谐波失真。美国BL公司的T形对称磁路设计对降低二次谐波失真很有效。而结构相同的磁路，磁体各向异性均匀产生的二次谐波也较小。有时，我们在使用SpaD软件时，磁芯凸出量除了要注意B.值外，还应做相应的失真测试。谐波失真的第三个来源是粘在纸盆锥部的防尘帽下封闭空气、定芯支片和盆架间封闭的空气弹性的非线性引起的二次谐波失真。扬声器制造厂家往往会在防尘帽下的锥部开些小孔，解决空气压缩问题，并会很注意支片的透气性，以避免空气压缩的非线性。近两年，国内外许多扬声器生产厂家都在采用德国制的KLIPPEL仪器测量大信号条件下的BL,Cs,L。的变化，从中找出改进音圈位置、支撑系统位置等的最佳数据，诚小大信号时扬声器的失真。这类仪器在产品开发阶段，产品质量改进是有用的工具。〔1)俞锦元，何梓高.120纸盘扬声器低频音质的改善.电声技术，1991(5)9100.010.05.0am-41.00.10.010.020.0kHz)0.070.41.010.0(a)支片很硬时的失真曲线100.010.01.00.10.010.0020.0kHz)0.071.010.0(b)调整支片后的失真曲线图1-8非线性谐波失真曲线顺便指出，根据听觉心理学和实际听觉发现，人耳能承受较大的二次谐波失真值，而对同样值的三次谐波失真却无法容忍。而电子管功放的失真主要是二次谐波，晶体管功放的失真主要是三次谐波。所以目前比较流行的说法是电子管的放音质量要比晶体管好。另外，研究表明，容许的非线性失真值与重放频率范围有关。在频率范围比较宽时可以容忍较大的非线性失真值，还可这样确定，在低频段容许比中、高频段有较大的非10线性失真值。就算低频失真达10%，人耳也不易察觉。表1-2列出了国外推荐的不同频段与容许的非线性失真的关系。表1-2不同频段与容许的非线性失真的关系最大非线性失真系数(%)频率()扬声器频率范围(Hz)30-2000050~1000080-7000150-4000<5020<100101010100~200551200-4000357>400023还有两种失真由于生产检测中很少进行，故不叙。要提出的是，当用滑音法（即用B&K的失真仪)测失真时，其计算公式为(1-14)式中，B为某频率的总谐波失真频响曲线声压级（基波）和二次或三次谐波频响曲线声压级的算术差。例如：某扬声器在500Hz频率上基波与二次谐波的响应差为20B,代入式(1-14)可得：K=10%;如响应差为40dB,则K=1%。关于诚少失真改善音质的论述可参考《扬声器单元放音质量改善的探讨》（刊于《电声技术》杂志1989年第6期)。§6扬声器的效率扬声器的效率是辐射的声功率对输人的电功率的比值：PA(1-15)式中—扬声器的效率；由于声功率测量的复杂性，通常仅考虑低频活塞区的效率时则有(1-16)式中V5,Qs含意见第4章。此式的实用性在计算扬声器最大振幅时要采用。扬声器的效率很低。表1-3列出了美国L公司3款12n专业场声器的效率以供参考。