扬声器谐波失真的改善_林渊
图 1 所示的短音圈形式由于效率的原因， 一般只 用在振幅很小的中高频扬声器上， 对于绝大多数低频 扬声器，使用图 1 中的长音圈形式。 音圈设计的长度普 遍保证音圈的卷幅是气隙长度的 2 倍左右， 目前还无 法计算得到。 虽然某些测试扬声器大振幅下电声参数 的系统可以提供设计参考 （如 KLIPLLE），但 是 大 多 数 情况下都只能通过试验的方法得到。 如果目前的设计
輦輵讂 2011年 第 35 卷 第 02期
扬声器与传声器
Loudspeaker and Microphone
确能降低扬声器的失真[2]。
可避免地造成中频谷与中频失真。 当长轴两端的区域 产生严重的谐振时， 造成比较宽频率范围的失真，在 纯音检验时可很明显听到“双音”。 而当这种失真只是 在某一个频率出现时，需要依靠仪器才能辨别。 图10 是改善长轴两端强度后的失真，中频失真明显降低。
design ， suspension system design， cone paper design etc.
【Key words】 electrodynamic loudspeaker； harmonic distortion； frequency response； resonance frequency； nonlinear
析，提供了改善扬声器谐波失真的一些参考。
【关键词】 电动式扬声器； 谐波失真； 频率响应； 谐振频率； 非线性
【中图分类号】 TN643.2
【文献标识码】 A
Improvement of Loudspeaker Harmonic Distortion
LIN Yuan
（Guangzhou Guoguang Electric Co.， Ltd.， Guangzhou 510800， China）
其实，这是一种分谐波失真。当以很高的电平驱动 重量很轻的纸盆或球顶时，这种失真时常会发生[4]。 在 笔者的工作中由于这种失真发生的几率， 到目前为止 只是千万分之几，尚未引起足够的重视，估计这与纸锥 在抄纸过程中出现异常有关， 以后只有进一步通过微 观的科学分析手段才能找到真正的原因。
扬声器与传声器
这也不能一概而论， 在笔者多年的扬声器设计制 作过程中也出现例外的案例。 常用的等振纹支片的三 次谐波失真反而比衰减形线性支片的三次谐波失真 小，这是因为线性设计不够合理，位移与阻尼不足等因 素阻碍了系统的线性运动。 通常设计扬声器时，折环的 位移都是足够的，而设计支片时，为了防止打底等重大 缺陷而刻意减小支片的振幅，以控制扬声器的振幅，往 往非线性失真就在支片振幅的极限处产生。 图 7 是典 型的由于位移与阻尼不足而造成在扬声器振幅最大处 附近的失真，使用 CONEX 支片，振幅比较小。图 8 为使 用发泡材料后， 支片位移与阻尼改善后的频响与三次 谐 波 失 真 ， 在 测 试 T/S 参 数 时 可 以 看 到 Qm 是 比 较 小 的，采用单半圆形状，线性振幅足够，改善是非常明显 的。 以上的分析以及试验证明，设计良好的定芯支片的
不能满足失真的要求，在磁路系统设计合理的前提下 可以尝试加长音圈的卷幅。 因此在保证其他性能参 数、甚至牺牲一些电声性能的前提下，加长音圈的卷 幅是一个行之有效的方法。 当然，过长的音圈也会带 来诸如散热不良等问题。 2.2 定芯支片的影响
由于支撑系统的非线性等原因，也会造成失真的 加大。 在这里，扬声器的支撑系统指的是定芯支片及 柔性折环所组成的弹性支撑结构。 虽然支撑系统中的 柔性折环在运动时也可能存在非线性问题，但是与定 芯支片相比，在材料本身有一定阻尼的情况下，其影 响要小得多。 在这里，只讨论通过对定芯支片的设计 优化以减小其对三次谐波失真的影响。
扬声器与传声器
E Loudspeaker and Microphon
图 4 为这两种定芯支片的区别。
图 5 是同一个长方形扬声器（Fs＝100 Hz）在使用三 角形定芯支片时的三次谐波失真曲线。 而图 6 是同一 个扬声器在使用衰减形定芯支片时的三次谐波失真。 可以很明显地看到， 使用衰减形的定芯支片对三次谐 波失真的改善效果是非常明显的。
2003.
[3] 俞锦元. 降低扬声器系统设计中的失真[J]. 电声技术，2004
（1）：24-28.
2 扬声器低频段的谐波失真
在通常情况下， 只研究扬声器在其标称工作范围 内的性能指标。对于谐波失真，同样也只研究其指定工 作范围内的谐波失真。 在这里，主要指的是 F0 以下的 谐波失真。 事实上，对于接入系统的扬声器，只要系统 中有额定频率以外的信号存在， 扬声器同样被这些信 号驱动， 这些频段往往正是谐波失真最大的区域。 目 前， 大多数扬声器厂家都不提扬声器额定工作范围外 的谐波失真，这也是极少研究的问题。 显然，为了进一 步改善扬声器的性能，这是不可逃避的。虽然指望这些 频段的谐波失真可以达到额定频段内的水平， 目前是 不可能的事，但在平衡其他电声性能的前提下，尽量降 低这些频段的谐波失真是可以做到的。 2.1 音圈的影响
1 引言
虽然现代电子技术已经发展到相当高的水平，但 是发 展 却 远 远 跟 不 上电子技术发展的步伐。在失真问题上，电子设备可以 轻而易举地做到极低的失真， 而电声技术虽然经过几 十年的发展，进步也很快，但是在降低扬声器失真的问 题上仍然有相当多的工作需要做。
由于人耳对三次谐波失真的敏感度要比二次谐 波失真高，改善三次谐波失真往往更加重要。 目前，大 多数扬声器都使用正弦形、 甚至三角形的定芯支片， 而对于三次谐波失真的改善，大量试验表明，使用衰 减形线性的定芯支片是非常奏效的。 通过计算机模拟 可以发现，定芯支片在上下运动时，中心部分的振动 与变形最大，而外围部分由于被粘在盆架上，振幅相 对小，变形也小。 从声波传播的角度来看，这一点也不 难明白。 因此，衰减形的定芯支片可以保证整个支片 振动时的振幅与变形一致， 从而减少振动的非线性。
3 扬声器中频段的谐波失真
通常柔性折环上下运动的不对称性、位移不足、欠 阻尼等都会造成谐波失真， 在扬声器低频段的失真相 对于支片的影响来说是比较小的。 在这里只讨论折环 造成中频段某些频点的失真突然加大的情况。 笔者在 日常工作中发现， 特别是由于非对称型折环的原因造 成径向振动不平衡， 会产生这种非常明显的二次谐波 失真， 这种径向振动不平衡通常是由于制造工艺以及 制造过程中控制不当造成的。 目前机理还不是十分明 确，这与 BL 值的突变有关，音圈在磁气隙中偏心就会 产 生 低 次 的 偶 次 谐 波 ，例 如 二 次 和 四 次[3]。 另 外 ，也 与 折 环与音盆边缘产生共振以及折环本身的谐振有关。 目 前的控制办法是根据经验以及试验数据调整材料、形 状 以 及 控 制 好 生 产 制 造 工 艺 ，1 kHz 附 近 的 失 真 就 是 这种情况。 当然，装配不好，例如折环与纸锥粘合不好 等原因也会造成这种失真，这里就不做讨论了。
扬声器与传声器
Loudspeaker and Microphone
文 章 编 号 ：1002-8684（2011）02-0026-04
扬声器谐波失真的改善
·论文·
林渊 （广州国光电器股份有限公司，广东 广州 510800）
【摘 要】 简述了电动式扬声器谐波失真的改善方法。 通过对音圈设计、支撑系统设计、音盆设计等几个方面的分
另外，由于失真机理的复杂多样化，目前对失真的 评价测试手段是不完整的 ，而另外一些测 试方法[6]、仪 器、设备等目前还没有得到推广应用，也局限了工厂对 扬声器此类缺陷的分析与改善。
参考文献
[1] 曹水轩. 扬声器及其系统[M]. 南京：南京大学出版社，1986.
[2] 王以真. 实用扬声器技术手册[M]. 北京：国防工业出版社，
輦輶讂
2011年 第 35 卷 第 02期
笔者在日常的工作中还发现， 扬声器的中频段出 现一种有别于上文提及的失真。在纯音扫频检查中，扬 声器的失真声音与“双音”的声音非常相似。 而在测试 其二次、三次失真中也未见异常。 通过重放节目信号 对 比 ，也 听 不 到 明 显 的 异 常 ，但 输 入 一 个 1 kHz 的 信 号，就可以非常明显地听到失真声音。后来通过测试软 件 的 FFT 窗 口 分 析 其 频 谱 ，发 现 在 1 kHz 前 面400 Hz 处出现一个非常高的波形， 在 1 kHz 的后面也出现多 个以倍频分布的分谐波，如图 11 所示。 而图 12 是正常 的情形，虽然 1 kHz 以后也存在分谐波，但是比不良品 少了一组分谐波，于是人耳并没能分辨出来。
电动式扬声器低频谐波失真主要是非线性失真。
輦輴讂
2011年 第 35 卷 第 02期
其主要原因是由于在大振幅时音圈跳出了气隙中磁场 的均匀区，导致机电转换系数 BL 值不能保持恒定，电 磁效应力 F＝BLI 的线性关系受到破坏， 最常见的解决 办法是采用长音圈方式[1]。 所谓长音圈、短音圈是针对 音圈的卷幅相对于气隙的长度而言， 图 1 说明了这两 者的区别。
图 13 是这种失真改善前的测试结果， 图 14 是改 善后的测试结果， 可以看到改善前高频段出现相当多 的 谐 波 分 量 ，也 是 通 过 FFT 分 析 频 谱 得 到 ，而 输 入 的 信号频率与扬声器的 F0 相等。
5 小结
一只性能优良的扬声器， 除了一般性能指标要优 良、满足行业强制性的要求外，谐波失真也是需要考虑 的。改善扬声器的失真，特别是由于系统振动的非线性 所造成的谐波失真，可以从几个方面入手：合理设计音 圈的卷幅， 合理设计支撑系统的形状， 选用合适的材 料。 对于中频段的失真，也可以从两个方面入手：合理 的折环设计以及合理的纸盆形状设计。 对于高频段的 失真，除非纸盆的制作过程中出现异常，否则，要在装 配工装夹具与装配工艺上多下功夫。另外，需要注意扬 声器内部被封闭的空气问题。 由于失真的原因非常复 杂，降低失真的方法也是多种多样的，笔者并没有讨论 磁路系统对失真的影响。 虽然通过优化磁路系统的设 计可以降低扬声器的失真是众所周知的， 但是许多优 化磁路系统的方法大大增加了生产成本。
谐波的处理方法(一)
谐波的处理方法(一)谐波的处理谐波是一个重要的音频信号处理概念，它在音乐、声音设计和音频工程中扮演着重要的角色。
本文将介绍一些常见的处理谐波的方法，包括谐波增强、谐波抑制和谐波修饰。
谐波增强谐波增强是一种使音频信号中谐波成分增加的方法。
这种方法可以使音频听起来更加饱满、丰富和生动。
下面是一些常见的谐波增强技术：•音频合成器：使用合成器生成谐波波形，并将其与原始信号混合。
这种方法常用于音乐制作和声音设计领域。
•EQ（均衡器）：通过增强谐波频段的增益来增加谐波成分。
这可以通过提高低频和高频区域的增益来实现，以突出低音和高音的谐波。
•压缩：使用压缩器调控动态范围，增强谐波的能量。
压缩能够让弱音部分更加清晰，让响亮部分更加饱满，从而改善谐波的表现。
•音频效果器：包括失真效果器、过载效果器等，可以通过添加谐波失真来增强音频信号的谐波成分。
谐波抑制在某些情况下，我们可能需要抑制音频信号中的谐波成分。
以下是一些常见的谐波抑制技术：•消除器：使用消除器来取消特定谐波频率的能量。
消除器可以根据输入音频的频谱信息，产生反相信号以抵消谐波，从而减少谐波的影响。
•降噪滤波器：通过设置滤波器来削弱高频谐波成分。
这种方法常用于音频修复和降噪领域，有助于减少噪音和谐波带来的干扰。
•相位反转：通过反转某些频率范围内的相位来削弱谐波成分。
这种方法需要精确的相位调整，通常在实验性的音频处理中使用。
谐波修饰有时候，我们希望改变音频信号中谐波的特性，以达到特定的声音效果。
以下是一些常用的谐波修饰技术：•音调修饰：改变音频信号的音高以改变谐波的频率比例。
这可以通过音高转调、合成和采样率转换等方法实现。
•谐波平衡：通过调整谐波频率的比例和幅度，使声音更加平衡和和谐。
这通常需要精细的音频处理和混音技巧。
•动态谐波：通过应用动态效果（如自动化控制、音量过渡等）来改变音频信号中谐波的特性。
这种方法可以使谐波的出现和强度随时间变化。
在音乐制作、声音设计和音频工程中，正确处理谐波是非常重要的。
微型扬声器谐波失真分析
微型扬声器谐波失真分析李绩科;尚新春;金明昱【摘要】总谐波失真(THD)是评价一个扬声器好坏的主要参数,而谐波失真产生的原因是来自于扬声器振膜的非线性振动.针对一类典型的微型扬声器的谐波失真问题进行了研究.首先根据扬声器的结构特点和力学分析建立了振膜非线性振动的数学模型.其次,应用四阶龙格-库塔法和傅里叶变换法给出了此扬声器总谐波失真的数值计算结果.并且采用KLIPPEL声学测量仪器,在消声试验室中测试测得此扬声器样品的总谐波失真数据.总谐波失真的数值计算结果与实验测量值符合较好,佐证了本文理论模型和数值方法的正确性.最后,通过数值模拟讨论了减小扬声器谐波失真优化设计的可能性.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2014(038)011【总页数】6页(P26-30,37)【关键词】微型扬声器;谐波失真;非线性效应;声学实验;数值模拟【作者】李绩科;尚新春;金明昱【作者单位】北京科技大学应用力学系,北京100083;北京科技大学应用力学系,北京100083;楼氏(北京)电子有限公司研发部,北京100176【正文语种】中文【中图分类】TN6431 引言小微型扬声器已经成为人们日常生活中不可缺少的一部分。
为了给手机等移动通信设备提供性能优良的小微型扬声器设备，就要对其性能做具体的分析和改善。
小微型扬声器的总谐波失真（THD）则是评价一个扬声器性能是否优良的最主要参数。
在扬声器谐波失真问题的相关研究中，主要有两种分析方法[1－4]。
一种是在分析小信号激励响应中，将扬声器的振膜刚度和磁场强度等参数进行常数化处理;另一种方法是在大信号激励响应分析时，将扬声器的参数视为其音圈振动位移和输入电流的函数。
前者是针对振膜微小振动特征进行线性化近似分析。
理论上讲如果输入电流是谐波信号，则振膜（音圈）的振动位移是谐响应的;后一方法主要针对较大振幅的振膜振动，分析过程中必须考虑非线性效应。
对小微型扬声器来说，其非线性声学特点主要体现在:在输入信号的激励下，响应信号中包含有不同于输入信号频率的信号成分。
扬声器失真及其改善方法
其中电阻 R1 与 R2 起到电压负反馈的作用，在一般放大电路中为了减小输出阻抗都有，
但是接入扬声器负载时候，却还可以起到动态抑制音圈产生的反电动势的效果，可以减小系
统的失真。
值得一提的是，不仅在封闭箱式扬声器系统中，可以使用这种技术，在有声道管的开口
:扬声器等效声质量折算到电路端的电容， = as ( ⁄)2
:封闭箱箱体等效声顺折算到电路端的电感， = ab (⁄ )2
因而要提高扬声器辐射声功率与减小音圈引起的反电动势，只要使( + ω ) 项的影响
合理地降低即可，使得[out + ( + ω )]尽可能接近零。但是为了避免放大器自激，不可
在频率较高的时候，扬声器单元呈现出感性,可以用电阻 与电感 模型代替，因此可以
用阻容串联电路并联到扬声器单元进行电感补偿。示意图如下。
南京大学金陵学院
es =
毕业设计
1
( + ) ( + )
1
( + ) + ( + )
=
( + ) + ( − )
南京大学金陵学院
毕业设计
第七章 扬声器失真及其性能改善方法
扬声器是放声系统的重要环节，但也是最薄弱的环节。目前高保真放声系统中生产出低
失真度的音频信号源与功率放大器已经不是难题。但是扬声器作为电声转换设备，在电声转
换过程中产生的失真则严重影响了放声系统的保真度。因此，克服扬声器的失真成为众多电
声工程师需要解决的重要任务。
不对称。下图是一个不对称的模型。
谈谈音频功放失真及常见改善方法
谈谈音频功放失真及常见改善方法(yiya)谈谈音频功放失真及常见改善方法音频功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象，通常分为电失真和声失真两大类。
电失真就是信号电流在放大过程中产生了失真，而声失真是信号电流通过扬声器，扬声器未能如实地重现声音。
无论是电失真还是声失真，按失真的性质来分，主要有频率失真和非线性失真两种。
其中，引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化，仅出现波形失真，不增加新的频率成分，属于线性失真。
而谐波失真（THD）、互调失真（IMD）等可产生新的频率成分，或各频率分量的调制产物，这些多余产物与原信号极不和谐，引起声音畸变，粗糙刺耳，这些失真属于非线性失真。
在这里，分别对谐波失真、互调失真、瞬态互调失真（TIM）、交流接口失真（IHM）等加以讨论。
１．谐波失真谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。
这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分，叠加在原信号上，形成了波形失真的信号。
将各谐波引起的失真叠加起来，就是总谐波失真度，其值常用输出信号中的所有谐波均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。
在这里，基波信号就是输入信号，所有谐波信号为由非线性失真引入的各次谐波信号。
显然，该百分数越小，谐波失真越小，电路性能越好。
目前，Ｈｉ－Ｆｉ功放的谐波失真一般控制在0.05%以下，许多优质功放的谐波失真已小于0.01%，而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。
事实上，当总谐波失真度小于0.1%时，人耳就很难分辨了。
另需说明的是，对于一台指定的音频功放而言，例如，某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。
初看起来，似乎总谐波失真很小，但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真，这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。
所以，在标明音频功放的总谐波失真指标时，一般都会注明测量条件。
众所周知，人的听觉系统是极其复杂的，有时谐波失真小的功放不如谐波失真大的耐听，这种现象的原因是多方面的。
扬声器谐波失真的改善
【 ｙ ｗ ｒ 】ｅｅｔ ｄ ｎｍ ｃｌｕ ｓｅｋ ｒ ａ ｏ ｉ ｄｓ ｒｏ ；ｆ ｑ ｅ ｃ ｅｐｎｅ ｅｏ ａｃ ｅｕ ｎｙ ｏ ｌ ｅｒ Ｋｅ ｏｄ ｓ ｌ ｒ ｙａ ｉ ｏｄｐａ ｅ；ｈ ｒ ｎｃ ｉｏ ｉ ｒ ｕ ｎｙ ｒ ｏ ｓ；ｒｓｎ ｎｅｆ ｑｅ ｃ ；ｎｎｉ ａ ｃｏ ｍ ｔｔｎ ｅ ｓ ｒ ｎ
ｒ ｆｒ ｎ ｅ ｏ ｉ ｒ ｖｎ ｔｅ ｈ ｒ ｎ ｃ ｄ ｓｏ ｉ ｎ ｏ ａ ｌｕ ｓ ｅ ｋ ｒ ｉ ｐ ｏ ｉ ｅ ｂ ａ ａ ｙ ｉ ｇ ｔ ｅ ｖ ｉ ｅ ｃ ｉ ｅ ｅ ｅ ｃ ｆ ｒ ｍｐ ｏ ｉ ｇ ｈ ａｍｏ ｉ ｉｔｒ ｏ ｆ ｏ ｄ ｐ ａ ｅ ｓ ｒ ｖｄ ｄ ｙ ｎ ｌ ｚｎ ｈ ｏ ｃ ｏ ｌ ｔ
Ｉ ｐ ｏｖ ｍ ｅ ｔ ｆ ｍ ｒ ｅ ｎ ｏ Ｌｏ ｓ ａ ｒ Ｈ ａｒ ｏｎ ｃ ｉｔ ｔｏｎ ｕｄ ｐｅ ｋｅ ｍ ｉ Ｄ ｓｏｒ ｉ Ｌ Ｎ Ｉ Ｙｕａ ｎ
（ ｕ ｎ ｚ ｏ ｕ ｇ ａ ｇ Ｅ ｅ ｔ ｃ Ｃ ． ｔ ． ｕ ｎ ｚ ｏ １ ８ ０ ｈｎ ） Ｇ ａ ｇｈ ｕ Ｇ ｏｕ ｎ ｌ ｒ ｏ ，Ｌｄ ，Ｇ ａ ｇ ｈ ｕ ５ ０ ０ ，Ｃ ｉａ ｃ ｉ
步改 善 扬 声 器 的性 能 ， 是 不 可 逃 避 的 。 这 虽然 指 望这 些 频 段 的谐 波 失 真可 以 达 到额 定 频 段 内 的水 平 ， 目前 是 不 可 能 的事 ， 在 平 衡 其 他 电声 性 能 的前 提 下 ， 量 降 但 尽 低 这 些 频 段 的谐 波 失 真 是 可 以做 到 的 。
—
技术分享：音频功放失真及常见改善方法
音频功放失真是指重放音频信号波形畸变的现象，通常分为电失真和声失真两大类。
电失真就是信号电流在放大过程中产生了失真，而声失真是信号电流通过扬声器，扬声器未能如实地重现声音。
无论是电失真还是声失真，按失真的性质来分，主要有频率失真和非线性失真两种。
其中，引起信号各频率分量间幅度和相位的关系变化，仅出现波形失真，不增加新的频率成分，属于线性失真。
而谐波失真（THD）、互调失真（IMD）等可产生新的频率成分，或各频率分量的调制产物，这些多余产物与原信号极不和谐，引起声音畸变，粗糙刺耳，这些失真属于非线性失真。
在这里，我们分别对谐波失真、互调失真、瞬态互调失真（TIM）、交流接口失真（IHM）等加以讨论。
技术分享：音频功放失真及常见改善方法点击此处查看全部新闻图片１．谐波失真谐波失真是由功放中的非线性元器件引起的一种失真。
这种失真使音频信号产生许多新的谐波成分，叠加在原信号上，形成了波形失真的信号。
将各谐波引起的失真叠加起来，就是总谐波失真度，其值常用输出信号中的所有谐波均方根值与基波电压有效值之比的百分数来表示。
在这里，基波信号就是输入信号，所有谐波信号为由非线性失真引入的各次谐波信号。
显然，该百分数越小，谐波失真越小，电路性能越好。
目前，Ｈｉ－Ｆｉ功放的谐波失真一般控制在0.05%以下，许多优质功放的谐波失真已小于0.01%，而专业级音频功放的谐波失真度一般控制在0.03%以下。
事实上，当总谐波失真度小于0.1%时，人耳就很难分辨了。
另需说明的是，对于一台指定的音频功放而言，例如，某音频功放的总谐波失真指标表示为THD<0.009%(1W)。
初看起来，似乎总谐波失真很小，但它只是在输出功率为1W时的总谐波失真，这与在有关标准要求的测量条件下所得的总谐波失真值是不同的。
所以，在标明音频功放的总谐波失真指标时，一般都会注明测量条件。
众所周知，人的听觉系统是极其复杂的，有时谐波失真小的功放不如谐波失真大的耐听，这种现象的原因是多方面的。
降低扬声器系统设计中的失真
1
失真的机理
在扬声器中存在大多数的非线性是众所周知的。
图 " 示出了一个典型扬声器的截面图。图中有 1 个部 位会使非线性增大， 这就是支撑 （支片和折环） 以及音 圈和磁场相互作用。 支撑引起的非线性 显然，在支撑中当锥盆的位移超出一定范围时就 会产生非线性。当要求扬声器在低频处产生高声压级
#)!
2
电声技术 !""# $"%
" !
!"#$%&’()’* +,- ./ ./0*"&1",’ 0*"&1",’
扬声器与传声器
!"图 #$ 上发现开口箱和无源辐射器箱与密闭箱在 %$
（约 ) *+ ） 。 &’ 声波输入时的 ( 次谐波声级的重大差异 有趣的是，这个 ,$ &’ 的 ( 次谐波接近开口箱和无源 辐射器箱的调谐频率。 图 -- 是 ( 种音箱在 -$ . 功率输入时（- / 处输 出约为 )! *+ ） 对频率的 % 次和 ( 次谐波失真。这些图 只代表锥盆的输出，并不包括管道或无源辐射器对总 输出的影响。 请注意， 在以 0$ &’ 为中心频率的倍频程 中， 密闭箱比其它 % 种类型音箱的失真多出约 1 *+ 。 最近发现，十分大的管道在空气速度变得足够大 时将会停止工作。其原因是空气运动变得混乱而无层 次，所引起的开口效应会使锥盆位移减小到消失。因 此， 在极大功率的声级时作为低失真性能来说， 不能指 望有管道的箱体。在无源辐射器音箱中，不会产生误 效应， 无源辐射器有足够的准线性位移能力。 从图 -- 上还发现很有趣的现象， 即这种质量相当 不错的驱动器仍产生差不多的 % 次和 ( 次谐波失真 （这使人们想起偶次谐波失真的产生主要是和驱动器 的非线性有关） 。 能显著地减小偶次失真的方法包括采 用双扬声器， 一只面向音箱内部， 另一只正常安装。因 为 % 扬声器被布位成声学上的反相，就是它们电气上 反相连接， 但它们是同相辐射的。然而， 对于 2 倍于扬 声器中心间 隔 距 离 的 波 长 较 长 的 频 率 来 说 ， % 扬声器 的作用仍像单声源。这样， 在低频时， 在驱动器中产生 的偶次失真分量就抵消了。这种 “推挽” 方式在市售网 点通常很少见， 但在专门定制的顶级系统中很常见。 另一种减少失真的方法是在功率放大器前应用一 个高通滤波器，该滤波器设计成能消除低于扬声器通 带的信号，因为这种信号能使锥盆产生没有声输出的 很大的位移。采用有电子分频器的超低音箱可达到相 同的结果。
扬声器失真及其改善方法
扬声器失真及其改善方法扬声器失真是指在放大音频信号时，扬声器无法准确地重现原始信号，产生了一些非线性失真效应。
这些非线性失真效应包括谐波失真、交调失真和间接失真等，会导致音质变差并影响听音体验。
在本文中，我们将讨论扬声器失真的原因以及改善方法。
1.扬声器本身的设计和制造缺陷：扬声器的设计和制造质量直接影响其失真特性。
材料的质量、振膜的刚度、磁场的均匀性等都会影响扬声器的失真水平。
2.扬声器的负载匹配问题：扬声器在工作时需要接受功放输出的电信号驱动。
如果功放输出的电信号与扬声器的负载不匹配，会导致功放的输出失真。
3.扬声器的工作频率范围限制：扬声器在不同频率范围内的失真特性可能不同。
通常情况下，扬声器在低频时失真较小，但随着频率的提高，失真会逐渐增加。
现在，让我们来看一下改善扬声器失真的方法：1.扬声器的设计和制造质量控制：改善扬声器失真的最有效方法之一是通过改善扬声器的设计和制造工艺。
使用高质量的材料，提高振膜的刚度，改善磁场的均匀性等，都可以减少扬声器本身的失真。
2.扬声器的负载匹配：为了减少功放输出的失真对扬声器的影响，我们可以通过合理设计功放的输出电路，使其能够更好地适应扬声器的负载。
这可以通过添加适当的缓冲电路、使用恰当的负载匹配网络等方式实现。
3.扬声器的工作频率范围控制：对于扬声器克服频率依赖的失真，我们可以使用分频器将音频信号分成不同的频率范围，并使用特定的扬声器单元来重现不同频率范围的音频信号。
这样可以避免一些频率范围内的失真影响整体音质。
4.采用数字信号处理技术：数字信号处理（DSP）技术可以在音频信号经过功放输出之前对其进行数字处理，从而提高音频的质量。
DSP可以修复音频信号中的失真，并实现精确的扬声器控制，从而改善音质。
5.使用反馈控制技术：反馈控制技术可以利用测量扬声器的输出信号与输入信号的差别，通过调整电路参数来减少失真。
这种技术可以在一定程度上提高扬声器的线性度和减少失真。
高保真耳机声学单元的谐波失真分析与改进
高保真耳机声学单元的谐波失真分析与改进在音频领域中，高保真耳机是一种专为音乐发烧友和音频专业人员设计的耳机，其声音还原度和音频质量非常高。
然而，在高保真耳机的声学单元中存在着谐波失真的问题，这会对听音体验产生一定的影响。
本文将对高保真耳机声学单元的谐波失真进行深入分析，并提出改进措施，以提高其音频质量和声音还原度。
一、高保真耳机声学单元的谐波失真分析1. 谐波失真的概念谐波失真是指在音频信号放大过程中，输出信号中出现不在原始信号频谱内的频率成分。
在高保真耳机的声学单元中，谐波失真会导致音频的细节和动态范围丧失，影响音乐的真实还原。
2. 谐波失真的成因谐波失真主要来源于声学单元的非线性特性和材料参数的不一致性。
对于高保真耳机而言，其中最主要的成因是振膜和线圈的非线性特性。
当振膜在受到电信号驱动时会出现一定的振幅非线性，而线圈的感应电阻也可能受到温度和频率的影响而发生变化，从而导致谐波失真的产生。
3. 谐波失真的影响谐波失真会导致音频信号中原本不存在的频率成分产生，破坏了原始音频信号的完整性和准确性，降低了音乐的真实还原度。
这种失真会使音频的细节模糊不清，动态范围受限，造成听音体验的损失。
二、高保真耳机声学单元谐波失真的改进1. 材料选择与制造工艺改进通过优化耳机声学单元中所使用的材料和制造工艺，可以减少谐波失真的产生。
选择具有较低非线性特性的振膜和线圈材料，并采用精细的装配工艺，可以降低声学单元的非线性失真，提高音频信号的还原度。
2. 电声转换器的优化设计电声转换器是高保真耳机声学单元中最核心的部件之一，其优化设计对谐波失真的改进起着重要作用。
可以通过提高电声转换器的线性度，降低振膜和线圈的非线性响应，减小失真的产生。
3. 磁路系统的优化高保真耳机中的磁路系统对声音的传输和转换起着重要的作用。
通过优化磁路结构，减少磁场的非线性效应，可以降低声学单元中的谐波失真。
例如，采用双磁环设计可以增加磁场的均匀性，减少磁场的畸变，从而提高音频的还原度。
扬声器谐波失真的改善_林渊
扬声器与传声器
Loudspeaker and Microphone
文 章 编 号 ：1002-8684（2011）02-0026-04
扬声器谐波失真的改善
·论文·
林渊 （广州国光电器股份有限公司，广东 广州 510800）
【摘 要】 简述了电动式扬声器谐波失真的改善方法。 通过对音圈设计、支撑系统设计、音盆设计等几个方面的分
析，提供了改善扬声器谐波失真的一些参考。
【Abstract】 How to improve the harmonic distortion of electrodynamic loudspeaker is described in this paper. Some
reference for improving the harmonic distortion of a loudspeaker is provided by analyzing the voice coil
E Loudspeaker and Microphon
4 扬声器高频段的谐波失真
扬声器在高频段的失真通常会比中低频段小，但 是在一些极端的情况下， 也会出现在某些频率的失真 突然加大，出现非常尖锐的变化。这种情况多数都是因 为纸锥顶部中孔附近的问题所致，如图 10 中的高频失 真。解决办法也是通过控制生产制造过程以及工艺。另 外，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 也 会 引 起 二 次 谐 波 失 真 [5]。 这 种 失 真 往 往 也没有被测试出来，但是在节目信号视听对比中，人的 耳朵却很敏感，“清晰度”的指标就与此有关。