4-1 平面彈波材料
由於平面彈波會隨著音圈快速往返的運動,因此最有可能造成破 壞的因素為疲勞破壞,傳統彈波在製作上是以編織麻布塗上樹脂,利 用模具熱壓成形(圖 4-1),在文獻回顧中已有提到傳統揚聲器所使用 之彈波容易隨時間而疲勞失效。而使用射出成型製作的平面彈波,在 材料上也局限於塑膠、樹脂、或在樹脂中加入短纖。對於以上所提及 的材料,其疲勞強度往往不如單方向纖維的複合材料,由於平面彈波 的形狀比較複雜,使用單方向纖維材料會造成非纖維向的地方疲勞強 度不足,因此在選擇材料時,材料在各方向的疲勞強度為重要考量之 一。也由於在揚聲器的震動過程中,質量對於聲壓的高低有很大的影 響,所以重量輕也是選擇材料的一重要考量。有鑑於此,交織玻璃纖 維複合材料不僅俱備了高疲勞強度的優點,更達到質量輕的條件。故 本文選用交織玻璃纖維製作平面彈波。
4-2 平面彈波製作流程
以編織玻璃纖維與環氧樹脂製作平面彈波的步驟如下:
(1) 裁剪適當大小的編織玻璃纖維,並依所需要的層數堆疊,層與
(2) 將環氧樹脂均勻塗抹於纖維上,使纖維布均勻吸收。
(3) 將材料放置熱壓機上高溫加壓,以溫度 120 度熱壓 30 分鐘後關 掉溫度。
(4) 熱壓完成後,使其在室溫下自然冷卻,待冷卻到室溫時,再將 材料取出。(圖 4-2)
(5) 利用刀具將材料裁剪成所設計之平面彈波。
4-3 平面揚聲器之研製
所需之零件備妥後,即可依下列步驟組裝平面揚聲器。
(1) 利用定位器將音圈及平面彈波固定於框架中,將 彈性支承黏著於外框。
(2) 揚聲板黏著於懸邊。
(3) 將黏好的懸邊及揚聲板黏著於外框。
(4) 以音圈定位器將音圈黏著於揚聲板與支承上,等待黏 著劑乾燥固定後取出音圈定位器。
(5) 最後放置激振器即完成揚聲器製作。
4-4 揚聲器系統參數量測
阻抗量測以 LINEARX 公司出的 LMS 系統,如圖 4-3。
(一) 基本設備
(1) LMS 測試系統(內含寬頻雜訊產生器、聲壓頻譜分析) (2) 桌上型電腦
(二) 實驗步驟
(1) 將揚聲器連接系統輸出端。
(2) 軟體內部校正及外部校正,並將環境設定完成(如:測試頻寬、
測試速度、解析度)。
(3) 進行阻抗量測,可量測出揚聲器系統的阻抗圖,4-4 圖中阻抗曲 線第一個突起的頻率就是整個揚聲器系統的第一個自然頻率 f0。
量測出第一條同上未加質量時的阻抗曲線後,再附加額外的質量 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 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 近揚聲器振動板的質量即可在此範圍內。
量測出兩條阻抗曲線後,輸入振動板的面積和附加的質量即可由 LMS 計算出相關參數,如圖 4-4。