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喇叭线性热学参数
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使用上面的等效电路用来对换能器(喇叭)的热学表现建立模型. 这个简易的模型使用音圈的平均温度TV, 以及磁铁,极片和盆架的平均温度TM, 来表示换能器里面的复杂温度场. 这个模型考虑了喇叭单元内部热流量的两个路径: 热量的主要部分通过音圈, 极片, 磁铁和盆架等分别流向环境; 第二个路径是对流冷却, 将热量从音圈直接传递到流动空气中.
在进行喇叭线性热学参数的测试是, 我们忽略以下过程::由感应涡流引起的极片和短路环的直接发热
对流冷却
热量在音圈和磁铁及盆架结构上的分布
狀態變量
PRE(t) = (irms)2*RE
消耗在音圈電阻RE上的實際輸入功率
irms
輸入電流的有效值
Tv(t)
音圈的溫度
Tm(t)
磁鐵結構的溫度
ΔTv(t) = Tv(t) - Ta
音圈溫度的上升量
ΔTm(t) = Tm(t) - Ta
磁鐵結構和框架的溫度上升量
Ta
喇叭單元冷狀態下的溫度(環境溫度)
熱學參數
Rtv
從音圈到磁鐵結構路徑的熱學阻抗
Rtm
從磁鐵結構到環境空氣路徑的熱學阻抗
Ctv
音圈及附近環境的熱學容量
Ctm
磁鐵結構的熱學容量
穩態表現
施加一個具有恆定頻譜特性的激勵信號, 熱學系統將最終達到熱平衡狀態. 由於沒有熱流量出入電容CTV和CTM, 因此熱學阻抗RTV, RTM將決定穩態時的音圈溫度:
以及穩態時磁鐵的溫度:
這裏PRE表示消耗在直流阻RE上的功率.
動態
在輸入功率PRE打開或關閉後, 溫度TM(t), TV(t)隨測試時間t的變化關係, 可以反映出熱學容量CTV及CTM.
在時刻t = tS_ON開啓輸入功率P = PON後, 磁鐵的溫度ΔTM增量按照以下指數函數:
上升到稳态温度ΔTMSS. 磁铁的时间常数由
来确定.
在时刻t = tS_OFF关闭输入功率后, 音圈和磁铁及盆架之间的温度差异
将按照指数函数减小, 其中时间常量为:
