一个研讨会的流水帐记录

imxp

7月12日下午，我参加了由EZMA AUDIO在深圳华侨城主办的扬声器技术研讨会。
会议由著名的扬声器单元设计师Peter Larsen主持，参加的人员还有飞达、国光等单元厂家的工程技术人员。
Peter  Larsen  自1974开始在SEAS工作,  1979-1987年是VIFA的首席工程师,  1987-1990年在Dynaudio,  然后在美国JBL任职至1993年.  很多世界好评的单体扬声器都是Larsen先生在这段时间完成设计的.  从1993年起,  Larsen先生开始为全世界许多著名喇叭厂做独立顾问,  例如:  法国Audax,  英国Kef,  NXT和Peerless等。
由P.L设计的单元有DYNAUDIO的D260、15W/75、20W/75和VIFA的众多经典单元，也包括最VIFA推出的带相位塞的环型高音单元R25TG。KEF、AE厂的一些OEM单元也是他设计的。
P.L接着介绍了R25TG这个环型高音单元的来龙去脉。原来，P.L一直想设计一款与众不同的出色的高音单元，但经苦苦思索仍无头绪，无奈之下，他干脆把一个普通的高音单元的球顶振膜中心用钉子固定住。然后进行聆听，发现听感还不错。继而加以测试，其高频延伸令人惊讶地达到了40K。于是P.L进行了详细的观察和分析，发现在极高频时，球顶中心部分振动比较困难（能量大部分消耗在振膜边缘的分割振动上），而变成了一个环型的发声体，既然如此，何不干脆把高频单元设计成环型的呢？经过一番努力，终于诞生了世界上第一个环型的高音单元。
P。L接着介绍了由其主持开发的一系列计算机辅助设计分析软件，包括用于磁路的FINEMOTOR、用于振膜的FINE CONE及用于箱体设计的FINE BOX。
籍着近30年的研发经验，P。L推出了这三个软件。其中的FINE CONE是基于有限元进行分析的。关于这3个软件的详细介绍可以见其网站：
http://www.loudsoft.com/
FINE MOTOR是音圈和磁路设计工具。可针对特定的振膜重量、面积来设计相应的磁路和音圈，经过分析后，可得到Cms、Qms、Qt、Fo、灵敏度、BL等
特征参数。其中的音圈导线材料、截面形状、音圈层数等均可以自由选择。磁铁大小既可以选择一些通用规格和不同的材料，也可以建立自己的库，供以后选择。
系统产生磁力线分布图和灵敏度随音圈卷宽变化而变化的曲线。
FINE CONE是振动系统（包括折环、定心支片）的有限元分析工具。
主要是基于振动系统的材质和形状来进行分析。对于锥体的材质特性，FINE CONE基于4个参数来定义，分别是杨氏模量、质量密度、泊松比和阻尼系数（原文为DAMPING，在《扬声器锥体振动和声辐射》一书中，为损耗因数）。
对于材质的形状，此软件支持复杂曲线的锥体、防尘帽和折环，对于各材料的厚度也是可变的。
当形状和材料设定以后，FINE CONE可以输出0、30、60度的声压特性（距离也可以随意设定）、指向图、阻抗曲线等。最有用处的可能还是此软件支持分析某一频率下的振动形态，以动画的形式来表达锥体、折环、定心支片的振动情况，为优化设计和解决问题提供了强有力的工具。
现场P。L在软件里模拟了一个丝膜高音单元，此高音单元在12K开始有一个较宽的谷，用动画去观察此频率附近的振动形态发现，此时振膜边缘部分和折环产生了分割振动，能量损耗严重，将材料的变硬后，则谷点消失。PL还提供了某单元用FINE CONE分析和实际测量的对比，证明其精度还是挺高的，在设计期间能起到很好的指导作用。
接着P。L介绍了一篇发表在日本AES上的论文，此文可以从其网站上下载。该论文用FINE CONE模拟了不同材料的平面振膜、指数振膜、碗型抛物线振膜的频率特性。并介绍了各种情况下的分割振动大小和形态。最后得到的结论是，一般情况下振膜的几何形状比材质对SPL的影响要大。
FINE BOX是箱体模拟分析程序，它支持各种箱体的分析和模拟，与其它箱体分析模拟最大的不同之处是，FINE BOX 更注重大功率、长时间工作状态下的模拟和分析。甚至可以分析音圈、磁铁等元件在大功率、长时间下的温升情况。
因此该软件的SPL是曲面而不是平常分析工具提供的曲线（Z轴为在该功率下的使用时间）
P。L还为我们模拟了用于提供长时间、大功率超低频输出的几种箱体设计，我们可以发现从功率压缩、频率特性保持方面来取舍的话，
带通式或者其变种是最适合在此类状态下使用的箱体设计。
接下来是讨论时间，以下是一些问题摘录：
1、放大器、分频器及其连线的内阻在FINE BOX里有考虑吗？
没有，但其影响是不可忽略的，我们将会在即将推出的分频器模拟程序里加入此功能。
2、振动材料的非线性在FINE BOX里有考虑吗？
没有，FINE BOX注重的是大功率下温度变化引起的功率压缩等问题。
3、环型振膜的高频离轴响应要比普通的一寸球顶单元要差，有解决办法吗？
由于环型振膜的口径稍大，导致了离轴响应稍差，因此在应用中应注意其影响。
4、FINE MOTOR中有没有考虑短路环的影响？包括磁路分布和阻抗曲线等？
没有，因为短路环影响是动态下的，FINE MOTOR 只是对静态磁场进行分析。
5、从发展角度看，那一类材料或结构形式（如NXT、弯曲波甚至全频单元）是今后发展的主方向？（可惜此时场面有点混乱，翻译的时候可能把意思翻译不准确，P。L听到的此问题类似“你的软件能模拟NXT、弯曲波之类的扬声器吗？”）
因为NXT、弯曲波的发声机制有点不同，因此目前还不能很好地进行模拟分析。
6、我能翻译你的论文发表在国内的杂志上吗？
只能在非赢利情况下内部交流。（呵呵）
以上问题是我提的其中一部分。
7、就前面介绍过的某一种1000W的超低频扬声器，仅仅是模拟结果吧，因为在实际工作中，温度升高的很厉害，我们找不到合乎要求的胶水。
我们有环氧树脂类的胶水可以满足此种情况下的要求。
8、对于你论文中提到的各种振膜形状的对比结果，你有实际做过模型来测量对比过吗？
没有必要对论文里所有模拟的都做来测量，在前面我们也可以看到，此FINE CONE的精度是非常高的。
9、对于FINE CONE里的材料特性，如果我们无法提供软件要求的4个参数，就无法进行模拟分析了吗？
那当然，这是分析的基础。
10、对于FINE CONE里的分析，有没有考虑压边材料的影响？
（这个问题我记得不大清楚）按一般情况考虑。
。。。。。。
由于时间有限，我本来要提的很多问题都没有得到很好的答案（我的E文不行啊）。

此文流水帐地反映了那天的见闻，对于文章中提到的论文，有空的朋友可以下载来看看。

hb-wu

感谢IMXP！
绝好，顶！
http://www.loudsoft.com/。常上去，可是在下E文太烂，很吃力。IMXP兄如能多译些出来当是烧友幸事，对国内HIFI基础技术水平的提高和的发展也是极有意义的。