受话器各部件与频响曲线之间的关系
基于等效声容的高频调容腔体设计与仿真

基于等效声容的高频调容腔体设计与仿真李文;尹宇鹤;檀丽莎【摘要】针对目前入耳武耳机高频调节困难的问题,提出了一种基于等效声容原理的高频调容动圈式腔体结构设计,并进行了理论分析与仿真设计.分析了耳机各声学元件对频响曲线的影响,通过“等效容性”改变该腔体结构使得在较宽的高频范围内具有好的频响.采用声学有限元法,根据变分原理对声-结构界面阻抗非均匀分布的腔体声场特性进行仿真.仿真的声压云图和频响图说明容值的改变对高频调节的显著作用,且该腔体结构在1 kHz开始,随腔体范围变化,频率调整范围可达10 dB.同时,为防止耳机内调容运动机构由于应力集中造成的损害和保证耳机实效性,对活动结构进行了运动过程的受力仿真.【期刊名称】《电声技术》【年(卷),期】2015(039)002【总页数】6页(P18-23)【关键词】高频可调;等效声容;声学仿真;变分原理【作者】李文;尹宇鹤;檀丽莎【作者单位】北方工业大学,北京100041;北方工业大学,北京100041;北方工业大学,北京100041【正文语种】中文【中图分类】TN643耳机电声转换方法主要有4种:动圈式、静电式、平面振膜式与动铁式。
目前,由于耳机制作的单元选择、匹配和安装难度大,因此耳机一旦制作完成后音质很难调整。
目前存在的调音方式主要有音频分频器[1]和可替换式滤网设计结构。
音频分频器将不同频段的信号分配给不同的单元,通常用于多单元发声耳机,由于分频点设计不同,因此音频分频器声音可能完全不同,各频段之间的衔接连续性差。
可替换式滤网设计结构采用增加阻尼物的方式,实际多应用于动铁高频峰值的抑制,需手动拆卸耳机更换滤网,仅可切换有限的声音特性,而且市场价格极高。
实现耳机频率调节,必须明确声负载以及各声学元件对频响的影响规律。
耳机的声负载为压力场环境,声学元件主要包括发声单元、声容、声阻、声质量以及声学结构单元等。
每种声学元件在微型电声器件中有多种不同形式,每种形式的声学元件对耳机频响都有很大的影响[2-6] 。
浅谈耳机频响曲线及其作用

浅谈耳机频响曲线及其作用对于非耳机行业的朋友来说频响曲线大家觉得比较陌生且较神秘。
大家也喜欢说的一句话,管它什么曲线,耳朵收货即可。
其实对于不是从事此行业的朋友,没兴趣的话其实没必要学浪费时间去了解自己不喜欢的东西,有兴趣的话多了解一些也没什么坏处。
一、认识频响曲线:频率响应简称频响,英文名称是Frequency Response。
频响曲线简单说就是通过电声测试仪内的信号发生器的输出稳定的电压及产生连续变化的频率(即扫频),通过耳机发出声音由L、R传声器输入回到电声测试仪处理,然后通过显示器显示出各频点的声压(或电平)形成的曲线。
(如图一、二、三、六)图一图二图三国际电工委员会IEC581-10标准中高保真耳机频率响应不小于50Hz--12500Hz。
目前市场上的耳机基本上频率响应范围20-20KHZ,有些优秀的耳机甚至达到6-51KHZ(SennheiserHD800)。
人耳能听到的频率范围20-20KHZ,低于20HZ次声波,高于20KHZ超声波,超出20-20KHZ人耳不易察觉。
我们常说耳机低、中、高三频,根据国际电工协会IEC581-10标准,和我国的GB/T14277-93国家标准, 频段划分为: 30-150Hz为低频段, 150-500Hz 为中低频段, 500-5KHz为中高频段, 5K-16KHz高频段。
在20-20kHZ中如果细分可为7个频段,分别:极低频、低频、中低频、中频、中高频、高频、极高频。
耳机各乐器和人声对应频率范围见如下图(图四),从下图可看出,低频比较典型的乐器大鼓,延伸到高频乐器如钢琴、管风琴、小提琴等等,还有乐器的泛音也是落在高频。
中频范围比较广,人声,乐器的基音基本上落在中频,而且是会相互影响。
图四二、简单看频响曲线:图五1.以上是最常见的频响曲线图(如图五),首先简单介绍一下耳机电声测试仪,不管是丹麦B&K还是国产电声测试仪(原浙大电声测试仪),功能都非常齐全,可以测试很多项目,两者精度也相差很小,比如说B&K与吉高电声测试仪误差约0.5-1dB。
受话器工作原理

受话器工作原理受话器是我们日常生活中常见的通信设备之一,其工作原理是通过将电信号转化为声音信号,使我们能够听到对方的声音。
本文将详细介绍受话器的工作原理及其组成部分。
一、受话器的组成部分受话器主要由磁铁、振膜、磁线圈、听筒盖和声音孔等部分组成。
磁铁通常由永磁体构成,用于产生磁场。
振膜是一个薄膜状的装置,通常由金属或塑料制成,负责将电信号转化为声音信号。
磁线圈则是将电信号传递到振膜上的关键部件。
听筒盖是一个装置,用于固定振膜和磁线圈的位置,并起到保护作用。
声音孔是受话器中的一个小孔,用于将声音传递到外界。
二、受话器的工作原理受话器的工作原理可以简单地分为三个步骤:电信号的产生、电信号的传输和声音信号的产生。
1. 电信号的产生在通话过程中,话筒中的电信号首先通过电缆或无线信号传输到受话器中。
这个电信号包含了对方发出的声音信息。
2. 电信号的传输电信号在传输过程中,首先通过磁线圈。
由于磁线圈中通有电流,它会产生一个磁场。
这个磁场与磁铁的磁场相互作用,使得磁铁发生位移。
磁铁位移产生的力作用于振膜上,使得振膜也发生位移。
3. 声音信号的产生振膜的位移引起空气的振动,从而产生声音信号。
这个声音信号通过声音孔传递到外界,使得我们能够听到对方的声音。
三、受话器的工作特点受话器作为通信设备的重要组成部分,具有以下几个特点:1. 高灵敏度:受话器能够对微弱的电信号进行接收和转化,使其成为通信中不可或缺的部分。
2. 宽频响特性:受话器具有宽波段的特性,能够接收和转化多种频率的电信号。
3. 耐用性强:受话器通常采用坚固耐用的材料制成,能够承受长时间的使用。
4. 体积小巧:受话器的设计注重便携性,因此其体积通常较小,方便携带和使用。
四、受话器的应用领域受话器广泛应用于各种通信设备中,如电话、对讲机、无线耳机等。
它们的共同特点是都需要使用受话器来接收声音信号。
在电话中,受话器被用于将对方的声音信号转化为声音,使我们能够听到对方的声音。
电声基础知识

测量功率 放大大器
自由场空间
测量放 大器
有效值 电压表
电声基础知识
24
动圈式扬声器的主要参数
五、失真
谐波失真 瞬态失真
当馈给扬声器电信号快速变化时,其振 动系统不能及时变化而产生的失真。
异常音
即纯音不良,杂音等。
电声基础知识
25
动圈式扬声器的主要参数
六、额定噪声功率 也可称为功率承受能力。
电声基础知识
电声基础知识
1
目录
声学基础特性 电声器件的原理与使用特性 扬声器及受话器的参数及测量方法 受话器产品的发展趋势 电声器件与整机的配合关系
电声基础知识
2
声学基础特性(音频)
声音的产生来源于振动
声音的传播必须要有介质,这个介质就是空气、水等
空气压力Po,受到振源的扰动,产生微弱的疏密变化ΔP, 并通过空气分子间的相互作用传递出去就形成了声波。
m1,C1 组成低通曲线c,提高低频响 应。
电声基础知识
18
动圈式扬声器的主要参数
一、额定阻抗
额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的极 小值。在额定频率范围内,阻抗模值的最低值一般不应小额 定阻抗的80%(一般取±20%公差,例8±20%Ω)。
电声基础知识
19
动圈式扬声器的主要参数
额定阻抗的测试方法:
腔体的声容。 C2为振膜的第一腔的声容,C3为振膜的第二腔的声容。 r2,m2为振膜的第一、二腔间小孔的声阻,声质量。 C4为仿耳的耳室声容。 P为振膜产生的声压
电声基础知识
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动圈式受话器的频响分析
理论分析:
左图曲线由三个回路组成 m0,C0,C1,C2 组成基本谐振曲线a,
喇叭相位曲线和频响曲线的关系_解释说明以及概述

喇叭相位曲线和频响曲线的关系解释说明以及概述1. 引言1.1 概述喇叭相位曲线和频响曲线是研究声学系统中的重要参数,它们描述了喇叭在不同频率下的相位特性和频率响应。
喇叭作为一种常用的音频输出设备,其性能对于实现高质量音效至关重要。
了解喇叭相位曲线和频响曲线之间的关系对于喇叭设计、优化和声学系统调节具有重要意义。
1.2 文章结构本文将首先概述喇叭相位曲线和频响曲线的概念及定义,并详细阐述其各自的解释。
接着,我们将深入探讨喇叭相位曲线和频响曲线之间存在的关系,包括相位曲线对频响曲线的影响以及频响曲线对相位曲线的影响。
然后,通过实例一和实例二,我们将进一步解释说明这两个参数在不同情况下的变化趋势,并进行相关数据分析。
最后,在结论部分总结以上讨论内容,并探讨喇叭设计和优化方面的意义,并提出建议。
1.3 目的本文旨在深入研究喇叭相位曲线和频响曲线之间的关系,帮助读者更好地理解这两个参数的含义和作用。
通过分析实例和数据,我们将展示不同情况下喇叭相位曲线和频响曲线的变化模式,并探讨其在实际应用中的意义。
希望本文能为喇叭设计、优化以及声学系统调节等相关领域的研究工作提供一定的指导和启示。
2. 喇叭相位曲线和频响曲线的概述:2.1 喇叭相位曲线的定义和解释:喇叭相位曲线是指在不同频率下,声音在喇叭系统中传播时所引起的声音波动的相位差。
当音频信号经过喇叭系统时,不同频率的声波会因为传播路径的不同而产生相位差。
喇叭相位曲线描述了这种相位差与频率之间的关系。
喇叭相位曲线通常以角度或时间延迟来表示。
对于一个完美设计的喇叭系统,其相位响应应该是线性平坦的,即角度保持一致或时间延迟保持恒定。
然而,在实际情况下,由于电子元件、声学特性等因素的存在,喇叭系统可能会出现相位失真。
2.2 频响曲线的定义和解释:频响曲线是指在不同频率下音响系统所产生声音信号输出与输入之间增益或减益比例的测量结果。
换句话说,它显示了音响系统如何对不同频率构成的输入信号做出反应,并通过增加或降低某些频率上的能量来形成最终的声音输出。
教你读懂音响中的“频响曲线”

教你读懂音响中的“频响曲线”什么是“频响曲线”“频响曲线”分解:“频”指“频率”,在声音表现中同“音调”;“响”则可以看作是扬声器系统(机械和电性)对输入电信号中“频”转换成声能的响应。
而这种响应,由麦克风接收并经测试仪器运算后以dB SPL对数值的形式呈现出来。
当很多个“频”的响应值连在一起,就成了有峰有谷的“曲线”,这种曲线称作为频率特性响应曲线,简称频响曲线。
音箱与频响曲线音响系统或音箱产品的频响曲线是否要求平直?很多人在这个问题上争论,争论的焦点往往在于:好听的不一定平直,平直的不一定好听音箱或者音响系统的频响曲线要求平直,到底是为什么呢?音箱或者音响系统的频响曲线平直,其中的含义在于告诉用户,这个音箱或者系统,在某种条件下,对于输入进来的信号,在各个频段上的表现力(也就是对不同频段声音的增益量)都是大致相同的,既不突出(提升)哪些频段,也不亏待(衰减)哪些频段。
你原来是多少,我就给你表现出多少。
而曲线不平直的音箱或者系统呢,就是会在某些频段上的增益量不一致,对某些频段的表现过强(曲线上突出的地方,增益量大了)或者过弱(曲线上凹陷的地方,增益量小了)。
如图:比方说某个音箱在80赫兹附近的曲线比较突出,那么就说明,这只音箱对于80赫兹附近的频段表现力过强了,如果播放音乐,那么贝司的声音就会感觉重了。
或者某只音箱的曲线在1000赫兹附近有凹陷,那就说明这只音箱对于1000赫兹附近的频段表现力弱了,对输入进来的信号中1000赫兹附近的频段输出的声压降低了,出来的声音也不是原来那样了。
频响曲线的平直度如何,其实就是告诉你这只音箱或者音响系统对于不同频段的声音信号的增益量差异。
曲线越平直,就说明音箱或者音响系统各个频段的增益量就越接近相同。
但是,音箱或系统对于输入的信号的各频频段增益量相同与好不好听并不是画等号的。
为什么呢?因为增益量相同只是表达了对输入信号中各个频段的的声音的放大量相同,比如某个系统对全音频中各个频率的增益量都是30分贝,你发出1000赫兹的声音,声压级是80分贝,音箱发出的1000赫兹的声音的声压级就是80+30=110分贝。
教你看懂音箱测试的频响曲线

前言:声音信号是由不同频率的声波叠加而成的,因此人们在分析声音时就很难避开频率问题。
发烧友们常说“有好曲线未必有好声”,但是更多的情况是“没有好曲线的产品声音肯定好不到哪里去”。
那么曲线与最终的回放听感有什么联系呢?我们立刻进入正题,为大家揭示其中的奥秘。
声卡的频响曲线:在声卡评测中,我们常用到回路测试法对声卡的输入输出回路进行音质测试,得出的曲线就是DAC到ADC的回路频响。
Frequency response(频率响应)[url=/images/html/viewpic_pconline.htm?http://img3.pc/pcon ...iy&subnamecode=home][/url]General performance: ExcellentFrequency range ResponseFrom 20 Hz to 20 kHz, dB-0.00, +0.01From 40 Hz to 15 kHz, dB-0.00, +0.00上图和上表就是频率响应曲线图和曲线品质,要知道什么是好曲线就应该知道理想的频响曲线是什么样的。
理想的频率响应曲线应该是与输入信号完全一样的曲线,一般我们会用等响信号(各频段的声压相同)作为输入信号,因此理想的频响曲线就应该是尽可能平直平滑的曲线。
对于声卡来说,采样规格有两个参数,一是采样频率,另一个是采样精度,采样频率表示一秒钟内在收到的信号上取几次参数,单位为Hz;而采样精度则表示每次采样的精密程度,单位为bit。
目前有很多不同的采样方式,而影响采样品质的还是由这两个基本参数决定的。
不过根据采样以及编码方式的不同,两者间的侧重要求也不一样,目前采用的PCM 方式最高规格为192kHz/24bit,它表示单位时间内会采样192000次,每次采样的精度为24bit。
上图即是采用PCM编码方式192kHz/24bit的采样结果。
一般的,随着采样规格的提高,即便不提高硬件水准,曲线也会变得相对更理想。
扬声器、受话器的工作原理

扬声器、受话器的工作原理标题:扬声器、受话器的工作原理引言概述:扬声器和受话器是我们日常生活中时常接触到的声音输出和输入设备。
它们在电话、音响、电视等设备中起着重要的作用。
本文将详细阐述扬声器和受话器的工作原理,包括扬声器的工作原理、受话器的工作原理以及它们的应用。
正文内容:1. 扬声器的工作原理:1.1 振膜:扬声器的核心部件是振膜,它是由轻质材料制成的薄膜。
当电流通过扬声器的线圈时,线圈会在磁场中产生磁力,进而推动振膜振动。
1.2 磁场:扬声器中的磁场由永久磁体和电磁线圈产生。
永久磁体提供一个稳定的磁场,而电磁线圈则通过电流改变磁场的强度,从而控制振膜的振动。
2. 受话器的工作原理:2.1 电磁感应:受话器中的电磁感应原理与扬声器相似。
当电话接收到声音信号时,信号会被转换成电流,通过电磁线圈产生磁场,进而推动振膜振动。
2.2 振膜:振膜将电磁感应产生的振动转化为声音。
当振膜振动时,它会产生压缩和稀疏的空气,从而产生声音波动。
3. 扬声器和受话器的应用:3.1 电话:扬声器和受话器在电话中起着关键作用。
扬声器将对方的声音转化为声音波动,受话器则将我们的声音转化为电信号发送给对方。
3.2 音响:扬声器作为音响的输出设备,能够将电信号转化为声音,使我们能够享受到高质量的音乐。
3.3 电视:电视中的扬声器和受话器能够将电视节目中的声音转化为声音波动,使我们能够听到清晰的声音。
总结:通过本文的介绍,我们了解了扬声器和受话器的工作原理。
扬声器利用振膜和磁场的相互作用,将电信号转换为声音波动;受话器则通过电磁感应将声音信号转换为电信号。
这些设备在电话、音响、电视等领域有着广泛的应用。
了解它们的工作原理有助于我们更好地理解和使用这些设备。
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六 大要 素的影 响 , 型扬 声器设 计 中六大要 素 微 分别
为: 磁路 、 音圈 、 膜片 、 声容 、 阻、 声 声质量 。
受 话 器 、 机 单元 除 了声 负载 与 扬声 器 不 同 以 耳
外, 与常规微 型扬 声器设计 相 比振膜材料 和形状上也
【 e od 】 qi l t iu ; r ec e os;s u tn K yw rs e v e r i f q nyr pn u a n cc t e u s e i li m ao
1 引言
受话器 、 耳机单 元的测试 和使用环境 与扬声器 的
作。 希望能给相关从业人员一些启发和帮助。
l mp d q i ae t i ut . T e e ain h p e w e c mp n n s n f q e c r s o s c r e s t d e a d u e e u v ln c r i c sห้องสมุดไป่ตู้h r lt s i b t e n o o e t a d r u n y e p n e u v i o e su id n a a y e ,t e e t e u t a e ey u eu fr mp o i g t e c a a trsis f s u d p e s r r q e c r s o s n z d h t s l r s l s y v r s f l o i r vn h r ce it o o n r s u e fe h c u ny e p ne f r c ie s a d e r h n s o e ev r n a p o e .
2 3 示。 -所
不 同 , 者为 压力场 环境 、 者为 自由场 环境 。声负 前 后
载 的不 同导致 了实 际不 同产 品测试 的频 响 曲线 差异 很 大。在设计受话 器 、 耳机 单元时需要特别 注意 以下 两 点 : 是需 要更 多考虑 声负 载 的影 响 , 同的声负 一 不 载有 着不 同 的声学 响应 ( 例如 仿真耳 IC 1 、E 7 1 E 38 IC 1
2 不 同仿真耳 的频响差异
仿 真耳是 一种用于模 拟人耳作 电声测量 的装置 , 由电容传 声器 和单个 或几 个耦 合腔 组成 。耦合 腔与 人 耳 的平 均声 阻抗 接近 。在 不 同的仿 真耳 ( C 1 、 I 3 8 E IC 1 ) E 7 中由于其 腔体结 构 等 的差 异 , 1 必然 造成 频响 曲线 的差异 。仿真耳 的相关 资料可 以参考文献【— 】 2 3。 仿真耳 以及耦合腔 的声学等效 电路 ( 载 ) 同 , 负 不 必 然导致 在不 同仿 真耳 中测试 和仿 真 的 电阻 抗 曲线 和声压 频响 曲线存在差异 。利用等效 电路 ( 1仿真 图 ) 不 同仿真 耳 的声 压 频响 曲线 与电 阻抗 曲线对 比如 图
线的影响 , 并进行 了实验验证 。测试结果显 示, 等效 电路分析 方法可 以为 改善 受话器和 耳机的声压 频率特 性提供
改善 方向。
【 关键词】等效电路;频响曲线;仿真
【 中图分类号】T 62 N 4
【 文献标识码】 A
MA Lj n,XIAjn ui i a u
2 Z e agN w J i lc o i C . t. i hn Z ei g3 4 0 ,C ia . hj n e i a Eet nc o,Ld,J sa hj n 1 10 hn ) i l a n r a a
【bt c h a c m t dl fs u tn t l f e g fr e e i l i a hns sue y A s at e bs e oo g o i li o s o ds n o e i r n u n e poe i s b r ]T i h o y m ao o r i c v s( c d g r ) d
存 在差 异 , 外还 有声 学结构 上 的差异 , 另 这里 必须 考 虑前腔 、 腔、 孔 、 后 后 阻尼材料等 因素 的综合影 响。 以上 因素 的影 响略显复 杂 。笔 者利用 P PC S IE电
路 仿真 软件 , 运用 等效 电路n 的方法对受 话器 的各个
实 际测试 受话 器单 元 在不 同仿 真耳 中的频 率特
Re a i n h p Be we n Co p n n s a d F e u n y Re p n e Cur e o c i e l to s i t e m o e t n r q e c s o s v f Re ev r
( .D n g a hn itA do T c n lg o,Ld ,D n g a u n d n 2 8 9 hn ; 1 o g u n S ih u i eh o y C . t. o g u n G a g o g 5 3 7 ,C ia n o
受话器各部件与频响 曲线 之间的关系
马鲁建 奚爱军 ,
.. 论 文
(.东莞成谦 音响科技有 限公 司, 东 东莞 537 ;2 浙江新嘉联 电子股份 有限公 司 研发 中心 , 1 广 289 . 浙江 嘉善 340 ) 110
【 要】利用集中参数系统电力声类比等效电路仿真的方法, 摘 分析了受话器( 包括耳机单元) 各部件对其频响曲
性 响应 曲线和 阻抗 曲线 如图4 5 — 所示 。
通过分析仿 真曲线 ( 2 图 3 以及实 际测试 曲线 图 、 ) ( 、 5 , 以看 出由于仿 真耳结构 的不 同 , 载的 图4 图 )可 负