号筒扬声器教学课件PPT.ppt
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1、第二章 扬声器理论与技术,第三节 号筒扬声器,电声换能器技术课程 水声学院换能器研究室制,一、号筒与号筒扬声器 二、号筒扬声器的发展与应用 三、号筒扬声器的结构与工作原理 四、号筒扬声器的分类 五、号筒中的波动方程 六、指数型号筒扬声器的性能分析 七、号筒扬声器的指向性,课程主要内容(2课时),一、号筒与号筒扬声器,1. 号筒(Horn),截面积逐渐变化的声管,2. 号筒的作用,(1) 直接辐射扬声器的缺点,直接辐射扬声器电力声类比电路图,缺点:,由于辐射阻远小于扬声器振动系统的力阻抗等,造成阻抗适配,辐射效率低。,(2) 提高辐射效率的改进方法, 增大扬声器的有效辐射面积SD,增大辐射辐射阻
2、的同时,振动系统的等效质量同时增加,增加的辐射功率同时无功功率也增加。, 小振膜加号筒,小振膜的振动传递到号筒口,使得号筒口的空气做同相振动,变为大活塞,提高了小振膜的辐射阻,提高了扬声器效率。,(3) 号筒的作用,提高扬声器的辐射效率。,直接辐射扬声器低频时效率表达式,3. 号筒扬声器(Horn Loudspeaker),振膜通过一个号筒向空气辐射声波的电动式间接辐射扬声器。,号筒扬声器的优点:, 功率大、效率高 音质好、频率响应好 指向性好 外形美观大方,安装简易,(1)1877年12月14日,维尔纳冯西门子(西门子公司创始人)申请了号筒专利。这是第一个留声机时代的号筒实型。,Ernst
3、Werner Von Siemens,号筒专利,1. 号筒扬声器的发展,二、号筒扬声器的发展与应用,(2)1918年,Wester Electric 公司(西部电力公司)将号筒扬声器用于电话受话器。,(3)1919年,A.G.Webster第一个将数学方法运用到号筒扬声器设计中,开创性的提出了基本的号筒方程(Webster方程),Wester Electric公司号筒受话器,(4)1921年,美国Magnavox公司开始生产号筒扬声器。,(5). 1924年,Westing House公司开的C.R.Hanna和J.Slepian在AIEE上发表号筒扬声器的功能和设计,论述了号筒设计方法。,(
4、6). 1928年, Bell实验室的Wente和Thuras在BSTJ上发表了关于大功率号筒扬声器的高效“接收”问题的论文。,(7). 1941 通用公司的Paul.W.Klipsch获得低频重放的折叠式号筒专利。,Paul. W. Klipsch(1904-2002),Klipschorn音箱,(8). 1942年,J.B.Lansing开发同轴型604扬声器系统,它是由380mm低频扬声器和多格号筒扬声器组成。,J.B.Lansing(1902-1946),JBL ALTEC-604,(9). 1974年,Electro-Voice公司的D.S.Keele最早研究了恒指向性号筒,设计了H
5、R系列恒指向性号筒。JBL等公司随后也推出了恒指向性号筒。,Electro-voice Model HR9040,(10). 1980年,日本人Morita et al.等创新性的特出了采用有限元的方法来预测号筒扬声器的响应和产生的声场。,(11). 1994年,挪威Trondheim大学的Johansen写了一篇关于号筒扬声器的指向性模型的文章,(12). 1996年,Holland和Morfey提出了号筒中的非线性声传播。,2. 号筒扬声器的应用,二、号筒扬声器的结构与工作原理,1. 号筒扬声器的定义,号筒扬声器(Horn Loudspeaker):,振膜通过一个号筒向空气辐射声波的电动式
6、间接辐射扬声器。,号筒:,截面积逐渐变化的声管,1.号筒扬声器的基本结构,永磁体,导磁轭,导磁板,音圈,振膜,号筒,喉口,号筒口,三、号筒扬声器结构与工作原理,音 头,号 筒,号筒扬声器,2. 号筒扬声器的工作原理,驱动磁路,磁感应强度B,电磁力F,声波,四、号筒扬声器的分类,1. 按照音头的构造进行分类,1.1. 按照声辐射方向分类,前辐射式,后辐射式,前,后,前辐射式:振膜与喉口在永磁体的同侧。 后辐射式:振膜与喉口在永磁体的异侧。,喉塞:采用大直径振膜时,为了消除喉口部振膜中心与其周围发出声波的相位差,放置一个相位塞,即喉塞。,1.2. 按照振膜类型分类,球顶形,反球顶形,环形,1.3.
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