圖 5.4 為在磁體高度 4mm 時下導磁片厚度對氣隙磁通密度的影響，橫 座標為下導磁片厚度與磁體高度之比值，而縱座標為氣隙磁通密度平均 值。由圖可見，下導磁片厚度對磁通密度的影響微乎其微，這是因為激震 器主要漏磁區為氣隙處，在磁路完整通順的激震器底部漏磁情形極少，因 此下導磁片厚度對氣隙磁通密度的影響也不大。
圖 5.5 為在磁體高度 4mm 時導磁壁厚度對磁通密度的影響，橫座標為 導磁壁厚度與磁體高度之比值，而縱座標為氣隙磁通密度平均值。圖中之 關係曲線顯示，導磁壁厚度對磁通密度影響不大。厚度越薄時靠近氣隙區 之導磁壁面積越小，因此受影響而漏磁之情形也越小。
5-2 橢圓形激震器磁通密度之提升
圖 3.8 是一個橢圓形內磁式激震器四分之一模型。其中影響氣隙磁通密 度的因素為磁體相對導磁係數、磁體矯頑磁力(Hc)、導磁體相對導磁係數、
磁體半長軸(Lin)、磁體半短軸(Sin)、氣隙間距(Gap)、上方導磁體厚度(Hup)、
磁體厚度(Hmag)、外U形鐵厚度(Lout、Sout、Hbottom)。為了與傳統圓形激震器 做一個比較，因此我們固定部分尺寸參數Lout、Sout、Sin、Hup、Hmag、Hbottom、 GAP。材料常數則如表 4-2b所示。唯一改變的是磁體半長軸(Lin)來觀察磁通 密度之增益情形。
圖 5.6 為橢圓形激震器在不同長短軸比的情形下對磁通密度的影響。其 中圖 5.6a 橫座標為磁體長軸與短軸之比值，縱座標為氣隙磁通密度平均 值。由圖可知，長短軸比為 1(圓形激震器)時，氣隙磁通密度最小。而長短 軸比越大時總磁體體積隨之增加，氣隙磁通密度也越來越大，但在長短軸 比大於 3 後成長趨緩。長軸處之磁通密度也在長短軸比大於 3 之後逐漸減
弱。這是因為當長短軸比越來越大時，橢圓形越拉越長，橢圓中心磁體對
5-3-1 圓形激震器之改良
由於圓形激震器可以二維模型分析，對於外型修改之便利性及分析速 度之快速性極有幫助。因此，在此需要大量變化外型的分析比較中，選用 圓形激震器來做各種型態對磁通密度影響之研究。
5-3-1-1 固定不變之條件
圖 3.4 為一圓形激震器模型。在分析比較前，限制不可變動之條件參數 為氣隙寬度(GAP)、激震器總高度(Htotal)、激震器總半徑(Rtotal)、外U形鐵厚 度(t)、氣隙磁通區高度(Hup)、材料參數如表 4-2b(其中反磁材料與磁體材料 參數相同，唯矯頑磁力需異號)。
5-3-1-2 分析模型之驗證
在改變激震器外型設計後，為了得知模型是否會因此不合用，所以在 基本圓形激震器模型上再加一反磁薄片區(圖 5.11)予以驗證。
圖 3.4 為一基本圓形激震器模型，其相關尺寸及氣隙平均磁通密度如表 5-1 所示。而圖 5.11 之尺寸除了反磁薄片厚度為 1mm 之外，其餘尺寸與基 本圓形激震器模型相同。首先我們將反磁薄片之相對導磁係數由 1.05 改為 與空氣相同 1，其氣隙磁通密度平均值由 1.024619 略微提升至 1.024864。
由於原本由上導磁片散出之磁力線，會因反磁薄片之導磁能力下降而使得 小部分磁力轉往氣隙磁區處流出。接著將反磁薄片之矯頑磁力逐漸減弱，
其收斂趨勢曲線如圖 5.12 所示。反磁力逐漸減小時，由上導磁片散出之磁 力線逐漸增加，因此平均氣隙磁通密度也隨著逐漸下降。當反磁薄片區之 材料參數與空氣相同時(相對導磁係數為 1，矯頑磁力為 0)，其平均氣隙磁 通密度為 0.921786 與無反磁薄片區之情形相同。
另外，實際量測一具有反磁片之圓形激震器及其去掉反磁片後之氣隙 磁通密度值。其外型之示意圖如圖 5.13，而材料參數及尺寸如表 5-2 所示。
由表 5-3 的比較中，也顯示了實驗與分析之磁通密度值相近。
5-3-1-3 各型態對磁通密度影響之比較與討論
圖 5.14 到圖 5.20 為各種型態之磁力線分佈圖與氣隙磁通密度在導磁區 間之厚度方向分佈曲線及其對應之氣隙磁通密度平均值。
由圖 5.14 與圖 5.15 之比較我們可以發現：在圖 5.14 的傳統型態中，其 上導磁片內靠近圓心處之磁力線較鬆散，因此在圖 5.15 將部分改以磁體之 改良型態中可見，由於磁體體積增加了，雖然因為上導磁片厚度變薄使得 散出之磁力線增加，但在氣隙處之磁通密度仍因為總磁量增加而隨之上 升。另外，雖然上導磁片厚度為 4mm 的部分只有 1mm 寬，但在氣隙處之 磁力線並無因此而有紊亂或不均勻的情形發生。
圖 5.16 之情形與圖 5.15 相似，因為總磁能增加而對氣隙磁通有所幫 助，但它所帶來的另一個優點為在組裝時，由於上下導磁體皆有凹槽與磁 體結合，因此組裝時完全不需要使用膠水黏合及置具定位，可以減少組裝 造成的誤差與所需耗費的時間。
圖 5.17 到圖 5.20 皆為於上導磁體上再加一片與原本磁體出力方向相反 之磁體。由於氣隙處為磁路之缺口，由此處散逸至空氣中的磁力最多。因 此若能減少磁力散漏情形對磁通密度的提升必定有所幫助。由圖 5.17、圖 5.18、圖 5.19 之比較中我們可以發現，反磁體之厚度影響小於反磁體與氣 隙之距離。這也間接符合了磁場強度與距離平方成反比與磁體磁量成正比
的理論。而由圖 5.17 與圖 5.20 的比較中，我們也可以看到雖然反磁體與氣 隙之間的距離影響較大，但厚度的影響也並非相對小到可以忽略。再者如 果單純以圖 5.17 之型態增加反磁體厚度的話，必然使得原本磁體高度受到 壓縮，音圈在此激震器中的允許最大振幅也將隨之減小。
5-3-2 橢圓形激震器之相似改良
為了觀察橢圓形激震器是否與圓形激震器有相似的改良特性，因此選 用與圖 5.15 及圖 5.17 相似之改良模型來做其對磁通密度影響之研究。
5-3-1-1 固定不變之條件
圖 3.8 為一橢圓形激震器之模型。在分析比較前，限制不可變動之條件 參數為長、短軸處氣隙寬度(GAP)、激震器總高度(Htotal)、激震器總半長軸
(Ltotal)、激震器總半短軸(Stotal)、外U形鐵厚度(Lout、Sout)、氣隙磁通區高度
(Hup)、材料參數如表 4-2b(其中反磁材料與磁體材料參數相同，唯矯頑磁力 需異號)。
5-3-1-2 分析模型之驗證
在改變激震器外型設計後，為了得知模型是否會因此不合用，所以同 樣在基本橢圓形激震器模型上再加一反磁薄片區(圖 5.21)加以驗證。
圖 3.8 為一基本橢圓形激震器之模型，其相關尺寸見表 4-1 第二組，而 氣隙磁通密度之分佈則如圖 5.23b、5.24b 所示。圖 5.21 之尺寸除了反磁薄 片厚度為 2mm 之外，其餘尺寸與基本橢圓形激震器模型相同。首先我們將 反磁薄片之相對導磁係數由 1.05 改為與空氣相同 1，其各部位之氣隙磁通 密度曲線略微提升。相似於圓形激震器由於原本上導磁片散出之磁力線，
因反磁薄片之導磁能力下降而使得小部分磁力轉往氣隙磁區處流出。接著
將反磁薄片之矯頑磁力逐漸減弱，其收斂趨勢曲線如圖 5.22 所示。圖 5.22 之橫座標為出發點為長軸氣隙磁區中點處，沿橢圓周弧線延伸至終點為短 軸氣隙磁區中點處，其路徑如圖 5.6c 示意圖。圖 5.22 之縱座標則為氣隙磁 區中間高度處之磁通密度值。反磁力逐漸減小時，由上導磁片散出之磁力 線也逐漸增加，因此平均氣隙磁通密度也逐漸下降。當反磁薄片區之材料 參數與空氣相同時(相對導磁係數為 1，矯頑磁力為 0)，其各氣隙磁通密度 曲線與無反磁薄片區之情形相近。
5-3-1-3 各型態對磁通密度影響之比較與討論
圖 5.23 為與圖 5.15 同樣的改良方式，由其各部位之磁通密度值可見，
相似於圓形激震器，其氣隙磁通密度因為總磁量的增加而有所提升。
圖 5.24 則為具有反磁區之模型，相似於圖 5.17 的改良方式，其對於磁 通密度改良有大幅提升的效力。
5-3-3 反磁片尺寸對激震器的影響
圖 5.25 為反磁片厚度 1mm 之反磁片半徑與氣隙磁通密度之關係，其橫 座標為反磁體與磁體半徑之比值，縱座標為氣隙磁通密度。由趨勢可知，
當反磁片越接近漏磁氣隙區域影響越大且磁通密度成倍數增加，而反磁片 半徑小於磁體半徑的 0.3 倍時對氣隙磁通密度幾乎沒有影響。這符合了磁力 與距離平方成反比的理論。
圖 5.26 則為相同反磁片半徑(14.8mm)下，反磁片高度對氣隙磁通密度 的影響，其橫座標為反磁體與磁體高度之比值，縱座標為氣隙磁通密度。
由趨勢可見，反磁體越大對氣隙磁通密度越有幫助，但過度增高的反磁體 效率將越來越差且連帶影響到揚聲器的整體高度。
第六章 激震器對揚聲器聲壓之影響
( , ) A j wt kr( P r t e
r
= − ) (6.10) 其中A為未定複數，w為角頻率，k為波數。對於微小的振動板 δs而 言，距離振動板r 的聲場可由Rayliegh‘s first Integral計算得到：
( , ) (
而聲壓SPL(Sound Pressure Level)之定義為，
電壓(約2.828V)。
(1) 捲福高度小於氣隙磁區高度：在此種情形下由於線徑較細，
1m之目標聲壓SPL。由於在各頻率下之電路阻抗並非定值，
統質量增加，為免最後推力不足推動較大之新質量，B值在粗估時需 估略小，如此較容易得到符合目標聲壓之組合。
由以上之討論可見，不論激震器與音圈搭配是何種型態，當以聲
壓考慮為出發，最後在討論激震器是否推力足夠符合要求時，都關係 到其在固定氣隙磁區高度及相關尺寸下，氣隙磁通密度是否夠大。因 此在固定相關尺寸下氣隙磁通密度的強弱及均勻性，將是決定激震器 好壞的重要指標。這也說明了在前一章激震器改良型態設計上，限制 相關尺寸的目的。