[原创]扬声器的半电感理论 - 基础理论室 - 声学楼论坛

请问哪位DX知道半电感理论,帮忙介绍讲解一下好么?

半电感理论？

第一次听说，愿闻其详！

原来是当年＂火神＂的帖子里的，全文转述如下（但不代表本人认可这种说法）：

1992年, 扬声器世界级理论大师J.R.Wright在AES发表了论文,"扬声器音圈阻抗一个经验模型",
说到这个Wright,此人来头不小,他是英国曼彻斯特大学的教授,对机械,电路非常熟悉,发表过几十篇不同领域的论文.Wright说这个音圈阻抗Z,它等于什么呢,这个阻抗Z啊,他把它表示为随频率f变化的函数.

Z(f)=Re+ Krm*(2*pi*f)^Erm+i*Kxm*(2*pi*f)^Exm

这就是你们问到的这个模型的来由,其他文献里也有称之为"扬声器音圈扩展模型"的.

这是个复阻抗,你们看除了音圈直流阻Re,还多了个复数,这复数的前面那部分是个额外电阻,
当音圈中有交流信号通过时,由音圈产生的交变磁场会令T贴芯柱内产生涡电流,这个涡电流引起的磁场会反过来对音圈电流起削弱作用, 等效于音圈有了额外的负荷电阻,这就是Krm的来由.另外,当音圈相对铁芯上下运动时,音圈本身的电感会发生变化,这就是Kxm.这两个额外的涡流阻Krm和变化电感Kxm
本身都是随频率变化的,所以又多了Erm和Exm这两个无量纲的指数. Wright的这个公式是通过他做了大量的测试后拟合出来的, 所以他自己将它称为"经验模型".

要确定这四个常数, 可以通过测量扬声器两个不同高频频点的复阻抗而列方程计算出来.

Wright的这个模型啊,在目前来说是最精确的阻抗模型之一, 但也有不服的, 比如Thiele宗师的一个得意门生就发表过另一个完全不同的,更复杂的模型. 关于扬声器阻抗模型是高手见仁见智,比较好的一共有四五种,但Wright的这个可算是最佳之一.它比当今的扬声器理论大王范德酷Vanderkooy(此人是AES扬声器专家委员会委员之一)提出的阻抗模型还好一些.

但Wright的这个模型也不是完美的,他这个模型很适合做与分频器放在一起做模拟,但不适合单独提出来去研究T-S参数,为什么?大家可以看到他的这个模型里取消了音圈单电感这一基本量,而把它们通通表达成频率的函数,这就不利于运用T-S参数去进行计算和箱体设计.

另外, Wright的这个模型测量时对阻抗测量精度要求比较高,如果测量的阻抗值有小小误差,最后算出来电感虚部就会引起较大的误差.

最后,Wright的这个模型对扬声器阻抗峰部(低频)的模拟也不是很好,精度要比其他的高级模型差.Wright模型的精华是在对阻抗高频部分的模拟.所以扬声器天王范德酷才会得意地说:"因为他(Wright)不懂我的半电感理论",范德酷的话是对的,因为扬声器的电感在低频部分不是一个纯电感, 而是介于电阻与电感之间,范德酷称之为"半电感",并有专门论文发表讨论.当然这是题外话.半电感理论是范德酷的独门功夫之一.任何模型都是有误差的,不论如何,范德酷对Wright还是评价甚高,他称赞Wright的模型是现今最好的音圈阻抗模型之一.

火神是喇叭设计高手中的高手,对喇叭有任何问题都可以问我.

以下是引用Liangheo在2006-10-05 20:31:58的发言：

图片点击可在新窗口打开查看

“高手中的高手”！偶终于知道虾米叫皇帝他妈了，虾米叫没羞没臊了。估计是FRJJ的师哥或者师弟。

大哥看来甚为不服，可惜不能看到火神大战god，遗憾遗憾

LIANG是GOD?

可惜没时间相见!

顶一顶这个半电感，呵呵

挺有道理

谢谢初哥，关于火神的这个帖子我以前已经见过了，我查过一些资料，也做了一些验证，至少这个“扬声器音圈扩展模型”是正确的，有了这个模型对于做真实的低通滤波器是有很大帮助的，现在在很多分频器设计软件中都是导入txt文件再以扩展模型换算进行电路设计的，只是我在验证中发现对于音圈在低频共振峰处的模拟会有问题！以前我在一本书上无意中见到了一个以这个模型进行设计的例子，可惜当时没在意，后来怎么也找不到了！这些是我个人的一些看法，也不知道对不对！想想现在很多分频器设计的指导书都是以一个定阻做阻抗模型来设计，那可想都是什么样的错误！

liangheo先生，你是湖北荆州人吗？我也是荆州的，我们是老乡，以后请多多指教

liangheo先生是长江下游的，呵呵

以下是引用音响初哥在2006-09-24 00:54:37的发言：

原来是当年＂火神＂的帖子里的，全文转述如下（但不代表本人认可这种说法）：

Z(f)=Re+ Krm*(2*pi*f)^Erm+i*Kxm*(2*pi*f)^Exm

这就是你们问到的这个模型的来由,其他文献里也有称之为"扬声器音圈扩展模型"的.

要确定这四个常数, 可以通过测量扬声器两个不同高频频点的复阻抗而列方程计算出来.

另外, Wright的这个模型测量时对阻抗测量精度要求比较高,如果测量的阻抗值有小小误差,最后算出来电感虚部就会引起较大的误差.

火神是喇叭设计高手中的高手,对喇叭有任何问题都可以问我.

文中的WRIGHT模型是全面考虑了电感和变化电感引起的阻抗变化，但正象范德酷所说的半电感理论，扬声器在低频的电感是渐渐地变小，可以小到忽略，只靠纯电感理论是不好解释低频阻抗的，所谓半电感理论我理解应该就是在中频以上可以采用WRIGHT的电感模型，但在低频应该采用反电动势理论，这就可以全面的解释扬声器阻抗了。

此主题相关图片如下：

以下是引用y12356在2006-10-26 18:20:28的发言：

似乎有点问题，从扬声器的阻抗曲线来看，和你的分析恰恰相反！

从理论上来看，高频损耗加大，导致阻性成分加大，阻抗曲线偏缓！

反电动势不是理论而是一种现象，要说理论应该是机电变换原理

以下是引用liyy在2006-10-27 13:15:45的发言：

似乎有点问题，从扬声器的阻抗曲线来看，和你的分析恰恰相反！

从理论上来看，高频损耗加大，导致阻性成分加大，阻抗曲线偏缓！

反电动势不是理论而是一种现象，要说理论应该是机电变换原理

问题在那里？我分析的是阻抗曲线的来源，从理论上来看，高频的阻抗变化是电感导致的，由于感抗是随频率变高渐大的，所以阻抗曲线是偏缓上升的，WRIGHT的电感模型是有依据的。

我的意思是在低频共振峰的阻值变大就与电感的感抗无多大关系，这是计算感抗公式的结果，为什么阻值会变大的原因是由于反电动势引起的，反电动势增大的起因是振动系统的机械谐振引起的，这既跟电感无关、又是随振动系统和电路的阻尼系数变化的，所以说用一种全新的主要是以反电动势理论为依据的新的模型来解释低频阻值变化明显会更准确和合理。

学习。。。顶了。。。期待。。

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