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平面揚聲器之製作及各項實驗

平面揚聲器(如圖3-1)結構可分為揚聲板、音圈、激震器、彈性支承、

邊及外框(如圖 3-2),其中音圈通電受激震後推動揚聲板產生聲音。以 將介紹揚聲器的製作過程,以及各項聲壓相關實驗。

-1 平面揚聲器製作

-1.1 複材揚聲板之製作

使用材料為複合材料預浸材與巴沙木,製作步驟如下:

(1) 製作前先從冷凍庫中取出複合材料預浸材,並在室溫下回溫 12~14 小時。

(2) 將巴沙木與預浸材裁切成實驗所需之尺寸。

(3) 在鐵板上依序放置真空帶、棉布、離形布及複合材料板(圖3-3),抽 真空,再將模具送上熱壓機(圖 3-4),依加溫時間-溫度關係及溫度 -壓力關係(圖3-5)來控制複合材料平板成型條件。

(4) 熱壓完成後,使複合材料平板在室溫下自然冷卻,待溫度到達室溫

(5) 最後放置陰涼處18 小時後即完成所需之揚聲板,如圖4-6所示。

3-1.2

3-1所示。激震器部分也是設計好各尺寸高度,委

AB 3-8,本文

懸 下

3

3

後,再將平板取出,並將板子裁剪成所需之大小。

音圈與激震器之製作

音圈部分為設計好各尺寸高度後委託廠商製作,如圖 3-7,,本文所 使用到的音圈尺寸如表

託廠商製作各零組件,再以 膠黏好成型後充磁,結構如圖 所使用到的激震器尺寸如圖3-9所示。

3-1.3 懸邊之製作

懸邊採用不織布熱壓而成,塗抹一層矽膠以增加穩定性及氣密性,製 作步驟如下:

(1) 首先剪裁一片適當大小的不織布,並將矽膠均勻塗抹在其面上(圖 3-10)。

膠之不織布,再將模具送上熱壓機,以攝氏

熱壓完成後,使其在室溫下自然冷卻,待溫度到達室溫後,再將懸邊取出

玻纖支承之製作

以玻璃纖維製作的波浪型彈性支承步驟如下:

(1) 首先由冷凍庫中取出複合材料預浸材,並在室溫下靜置12~14小時。

(2) 將單層玻纖預浸材上下各夾一層厚度 0.02mm 真空帶,並放入模具 壓合。

(3) 將模具送上熱壓機,依加溫時間-溫度關係及溫度-壓力關係來控制 波浪型支承成型條件。

(4) 熱壓完成後,使模具在室溫下自然冷卻,待冷卻到室溫時,再將波

刀具(如圖3-12)切割成27mm的寬度即完成(如

3-2 平面揚聲器之製作

所需之零件備妥後,即可依下列步驟組裝平面揚聲器。

(1)

(2) 在模具上放置已塗抹矽

100度及350psi熱壓 30分鐘。

後裁剪即完成(圖3-11)。

3-1.4

浪型彈性支承取出。

(5) 將波浪型彈性支承以 圖3-13)。

框。

(2) 懸邊黏著於揚聲板與外框。

(3) 以音圈定位器將音圈黏著於揚聲板上,等待黏著劑乾燥固定,即完 成揚聲器製作。如圖3-14。

3-3 揚聲器各項實驗程序

3-3.1 阻尼量測實驗

PULSE 頻譜分析儀和雷射測速儀進行振動板之

頻率 之系統阻尼

設備

(4) Polytec OFV2500 測速儀控制器

(6) 組裝好之平面揚聲器

示完成架設。

啟動PULSE程式,設定好量測頻寬、解析度、激發方式、訊號模擬

雷射測速儀對平面揚聲器進行對 接受訊號強度達到最大,再將PULSE 訊號分析儀 本實驗使用 B&K 的

-響應量測,並藉由Bandwidth Method來計算各激振頻率 比。

(一) 基本

(1) PULSE 信號收集及處理器

(2) PULSE軟體

(3) Polytec OFV350雷射測速

(5) 個人電腦

將儀器如圖3-15所 (二)實驗程序

(1) 將待測之平面揚聲器放置在一固定台上。

(2)

方法等。

(3) 先將OFV2500控制器接上OFV350 焦,盡量使控制器

之訊號(輸出電壓)經電纜線接到激振器上。

理,由於所傳回之訊號為振動 要將訊號對時間做一次積分以便得到振動板的位移響

板之位移響應,以得到某自然頻率

INEARX公司出的 LMS聲壓測試系統。

3-16所示架設於障板上。

妥當。

) 軟體內部校正及外部校正,並將環境設定完成(如:測試頻寬、測試

上。

,啟動電腦發出訊號,由麥克風接收聲壓訊號,傳

理,平滑的參數是 1/3(Octave Width to Smooth By 響應之聲壓曲線圖。

(4) 驅動激振器,並將傳回的訊號分析處 板之速度,需

應。

(5) 利用Bandwidth Method處理振動 之阻尼比。

3-3.2 聲壓量測實驗 聲壓量測以L 設備介紹如下:

(1)LMS聲壓測式系統(內含寬頻雜訊產生器、聲壓頻譜分析) (2) 桌上型電腦

(3) 訊號放大器(Amplifier) (4) 麥克風

將揚聲器如圖 量測步驟如下:

(1) 將揚聲器架設 (2

速度、解析度)。

(3) 麥克風放置在離揚聲器中心一公尺外之同一高度腳架 (4) 待一切準備就緒

回電腦。

(5) 將曲線平滑處

0.3333),即可得出頻率

3-3

過校正後,可量測出揚聲器系統的阻抗圖,

,量測出第一條同上未加質量時的阻抗曲線,再附加

減少 20%~50%才可計算出準確的參數值,一般來說所附加的質量接近

動板的質量即可在此範圍內。

曲線後,輸入振動板的面積和附加的質量即可由LMS 計算

.3 阻抗量測實驗

同上使用 LMS 系統,經

圖中阻抗曲線第一個突起的頂峰頻率就是整個揚聲器系統的第一個自然 頻率 f0

3-3.4 單體參數量測實驗 同阻抗量測試驗

額外的質量黏在板子中央處,所附加的質量要讓附加質量後量測出的阻抗 曲線的第一個突起頂峰頻率較第一條阻抗曲線的第一個突起頂峰的頻率 值

量測出兩條阻抗

出相關參數,如圖3-17所示。

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