[發明專利]抑制振膜第二共振模態的裝置及方法

有效

• 申請號: 200910107911.3
• 申請日: 2009-06-08
• 公開（公告）號: CN101800923A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 周榮冠;李林珍
• 申請（專利權）人: 瑞聲聲學科技(深圳)有限公司;瑞聲聲學科技(常州)有限公司
• 主分類號: H04R3/04
• 分類號: H04R3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術領域】

本發明涉及發聲器振膜振動領域，具體指一種抑制電聲能發聲裝置 中振膜的第二共振模態的方法及裝置。

【背景技術】

一般錐形揚聲器所有效頻率范圍，約自60-70Hz至6000-7000Hz，其 頻響曲線也有較大的不均勻度約12-15dB，在這個范圍內振膜上各點的 振動幅度和相位都是相同的。但振膜在固有的低頻共振頻率處，將作分 割振動，出現節徑或節圓現象，使得膜的振動至少分為兩部分，且振動 的相位相反，這樣會使得膜處于簡正振動狀態，造成失真和純音不良， 而且功率較大時容易造成振膜的損傷。激光全息振動分析表明：振膜從 整體振動向分割振動過渡時，即當振膜形成第一節圓時，響曲線將出現 較深的谷。這個谷的出現，不僅使揚聲器的不均勻度增大，而且在此頻率 點將出現較大的失真。因此，為展寬揚聲器的重放頻帶，減小不均勻度， 改善其非線性失真，可以改善揚聲器聲學裝置或對音頻信號進行預處理， 來改善揚聲器的性能。

【發明內容】

本發明的目的在于解決振膜在低頻范圍內出現節徑的問題，而提出 一種抑制振膜第二共振模態的裝置及方法。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

一種抑制振膜第二共振模態的裝置，包括：

用于接受音頻信號的帶阻濾波器，該帶阻濾波器將信號中除固有低 頻處的信號之外的信號提取出來形成第一信號；

用于接受同一音頻信號的帶通濾波器，該帶通濾波器將信號中固有 低頻處的信號提取出來形成第二信號；

諧波發生器，連接所述的帶通濾波器，所述的諧波發生器接收第二 信號并產生固有低頻處信號的諧波信號；

加法器，分別連接帶阻濾波器和諧波發生器，它將第一信號與諧波 信號相加生成輸出的音頻信號，傳送至發聲裝置。

優選的，帶阻濾波器和帶通濾波器分別與將模擬信號轉換成數字信 號的信號提取模塊連接，所述加法器與將數字信號轉換成模擬信號的信 號轉換器連接。

所述諧波發生器與加法器之間連接增益控制模塊，所述增益控制模 塊控制諧波信號的幅度和成分比例，以達到原音頻信號的效果。

一種抑制振膜第二共振模態的方法，包括以下步驟：

將輸入的音頻信號中除固有低頻處信號之外的信號通過一帶阻濾 波器提取出來生成第一信號；

對輸入的音頻信號中固有低頻處的信號通過一帶通濾波器提取出 來生成第二信號；

將第二信號通過一諧波發生器進行非線性處理，得到除基頻之外的 其他諧波成分信號；

通過一加法器組合第一信號與其他諧波成分信號，生成輸出的音頻 信號。

為了使得輸出的音頻信號更加接近原音質，在得到除基頻之外的其 他諧波成分信號后，提供一增益控制模塊，對其他諧波成分信號進行增 益降低失真處理。

本發明抑制振膜第二共振模態的裝置及方法，通過使用所謂虛音調 或基音缺失的心理聲學現象來實現，把其固有低頻共振頻率處的信號提 取出來，產生該頻段信號的諧波，通過發出諧波信號，得到與原頻段信 號相似的心理感覺，同時也避免在固有低頻共振頻率處信號較強時振膜 振動幅度太大對振膜造成損傷，這種通過音調的諧波替換在音頻信號出 現但不用微型揚聲器產生所有頻率音調，增強振膜的功率承受能力，有 效的改善發聲器件的性能。

【附圖說明】

圖1為本發明裝置結構示意圖；

圖2為本發明方法示意圖。

【具體實施方式】

下面結合附圖，對本發明作詳細說明。

通常振膜在固有低頻共振頻率處發生節徑現象，要避免這種現象的 發生，就要把音頻信號中固有低頻共振頻率處的信號提取出來，固有低 頻共振頻率計算方法如下：

設有一張薄膜，在忽略媒質對膜振動的影響的理想狀態下，其振動 頻率的推導如下：

T為每單位長度直線所受的牽引力，η為振膜上一點離開平衡位置 的垂直方向位移，σ為單位面積膜的質量，C為膜振動的傳播速度，則

c=Tσ.]]>