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第三章扬声器系统电声换能器技术课程水声学院换能器研究室制第二节导相扬声器系统理论一、概述封闭式扬声器：消除扬声器振膜前后辐射间的干涉。带来的问题：由于了振膜背面的辐射无法利用，造成了声能量的损失。提高声能的利用率思路：将振膜背面辐射的声波相位予以改变180度。1.倒相箱的基本概念思考：如何将声波的相位改变180度？倒相式音箱：音箱上至少开两个孔，一个用来安装扬声器，另一个用来安装倒相声导管。倒相式音箱其它名称：

低音发射式音箱倒相箱开口箱2.倒相箱的发展

起源1930年8月15日，贝尔实验室的A.L.Thuras申请了美国专利“SoundTranslatingDevice”,首先提出了倒相管道式扬声器的概念。

成熟1956年，F.J.Van.Leeuwen第一次成功地将管道倒相式扬声器系统的理论研究融合到实际的设计中。1959年，E.de.第一次成功地将管道倒相式扬声器系统的理论研究融合到实际的设计中。二、倒相式扬声器系统基本原理1.倒相的基本原理为什么安装了倒相管声波相位发生变化？

亥姆赫兹共鸣器亥姆赫兹共鸣器最低共振频率空腔：空气弹簧细管：质量

简谐力作用下受迫振动令

倒相的基本原理类比

亥姆赫兹共鸣腔和弹性受迫振动系统具有一定的相似性。腔体固有谐振频率与激振力之间存在着相位关系。2.管道倒相式扬声器系统基本原理Us：管道倒相扬声器系统中的扬声器振动系统容积速度。Ub：管道倒相扬声器系统中的空气的容积速度。Up：倒相管内空气的容积速度。U1：倒相管扬声器系统声泄露相应的容积速度。对比管道倒相式扬声器声学等效图单独的拿出来由基尔霍夫定理可得：Us与Up是存在相位差的。相位差：ωb:倒相管与箱体组成的亥姆赫兹共鸣器共振频率。

当ω＞ωb，即φ＞90°时倒相管才开始起到作用；

当ω＞1.4ωb，相位就倒转了180°，此时扬声器与倒相管辐射声波相位相同；重新梳理一遍！三、管道倒相式扬声器系统的低频响应分析1.管道倒相式扬声器系统的低频响应管道倒相式扬声器系统的辐射源：扬声器单元倒相管

设d为辐射声源的最大线性尺寸，r为辐射声源声中心到声接收点的距离

设fmax为系统的最高频率，在d＜c0/(πfmax)条件下，辐射声源可以视为点源。在满足远场条件的前提下

管道倒相式扬声器系统的声学类比图简化掉低频忽略音圈电感Le令Qb：为管道倒相式扬声器系统的总损耗品质因数；Q1：为泄露损耗品质因数；Qa：为吸收损耗品质因数；Qp：倒相管损耗品质因数；定义：2.管道倒相式扬声器系统的辐射声压级与频响形状令Prv描述了管道倒相式扬声器系统低频声压响应的幅度，与频率无关。系统低频声压幅度决定于Bl，Re，SD，Mas四个参量。

响应函数G(s)决定了管道倒相式扬声器系统低频声压响应曲线的形状。管道倒相式扬声器系统在距离

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