# 臺灣博碩士論文加值系統

(3.90.139.113) 您好！臺灣時間：2022/01/16 18:55

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 本文研究並設計一微型喇叭，其中包含一動圈式激震器、懸邊、及振膜。在動圈式的激震器中，主要包含有音圈及磁體二個部分，磁體部分將焦點放在內磁式的磁體，將磁體的結構細分出來，探討磁體中氣隙磁場的變化趨勢及其漏磁狀況。當喇叭在發聲時，此時音圈因為受力而上下來回振動，本文將探討此動態時的受力狀況及其振幅。由於喇叭的尺寸小，為使激震器具有較大的推力及效率，而使喇叭發出較大的音量，本文在理論部分利用有限單元方法研究激震器磁體的磁力分布，探討氣隙磁場與磁體尺寸參數間的關係，以磁力線圖來探討磁體之漏磁狀況；並以迴歸方法，找到一個關於漏磁係數及氣隙磁通密度的方程式。然後將喇叭系統化成單一自由度的模型，探討喇叭之振幅及激震器出力的上下限。最後從聲壓曲線之觀點，來探討喇叭的特性。
 This paper is focused on the design and fabrication of a small loudspeakers with moving coil type exciter, suspension, and diaphragm. A moving coil type exciter includes a voice coil and a magnet center-mount assembly. We analyze the magnetic flux distribution and flux leakage inside the exciter by subdividing the magnet assembly construction. When the loudspeaker is working, the diaphram is vibrating by the output force of exciter. We analyze the output force and the amplitude at this time. Because of the output volume of sound from the loudspeaker is directly proportional to the output force from the exciter, and the output force of the exciter depends on the flux density in the air gap of the magnet assembly of the exciter. In this thesis we analyze the flux distribution in the air gap of the magnet assembly of the exciter using a 2-D finite element model. Then we analyze the amplitude of the loudspeaker, and the output force limit of the exciter using a one degree of freedom vibration system. Several loudspeakers composed of a exciter, a diaphragm, and suspension are made. The loudspeaker performance are conducted by measuring their SPL curves for comparison.
 中文摘要…………………………………………………………………i 英文摘要 ………………………………………………………………ii 目錄……………………………………………………………………iii 表目錄……………………………………………………………………v 圖目錄 …………………………………………………………………vi 第一章 緒論 ………………………………………………………1 1-1 前言 ………………………………………………………1 1-2 文獻回顧 …………………………………………………1 1-3 研究方向 …………………………………………………2 第二章 基本理論 ………………………………………………………4 2-1 磁場理論 …………………………………………………4 2-2 迴歸原理 …………………………………………………6 第三章 激震器分析 ……………………………………………………8 3-1 磁場分析……………………………………………………8 3-1-1 材料常數 ……………………………………………8 3-1-2 相關假設 ……………………………………………8 3-1-3 二維有限單元分析 …………………………………9 3-2 力及位移分析 ……………………………………………12 3-3 聲壓參數分析 ……………………………………………13 第四章 喇叭之設計……………………………………………………16 4-1 振膜 ………………………………………………………16 4-2 激震器 ……………………………………………………17 4-3 懸邊 ………………………………………………………19 第五章 喇叭之製作與測試 ………………………………………… 21 5-1 零件製作 …………………………………………………21 5-2 喇叭組裝 …………………………………………………22 5-3 實驗設備………………………………………………… 23 5-4 實驗程序………………………………………………… 23 5-4 結果討論………………………………………………… 24 第六章 結論與未來研究方向…………………………………………26 6-1 結論 ………………………………………………………26 6-2 未來研究方向 ……………………………………………28 參考文獻 ………………………………………………………………29 表目錄 表一 材料常數…………………………………………………………31 表二 振動系統參數……………………………………………………31 表三 喇叭參數對聲壓之影響…………………………………………32 表四 輸入迴歸方程式之修正係數pq ………………………………33 表五 迴歸方程式之輸出係數…………………………………………34 表六 發泡振膜平板之材質比例………………………………………35 圖目錄 圖一 動圈式激震器……………………………………………………36 圖二 激震器工作原理…………………………………………………37 圖三 理想磁路…………………………………………………………38 圖四 內磁式與外磁式磁體……………………………………………39 圖五 內磁式磁體之尺寸參數…………………………………………39 圖六 磁場分析流程圖…………………………………………………40 圖七 有限元素分割示意圖……………………………………………41 圖八 有限元素收斂情況………………………………………………42 圖九 尺寸參數D之氣隙磁場變化趨勢………………………………43 圖十 尺寸參數D之磁場分布圖………………………………………44 圖十一 尺寸參數g之氣隙磁場變化趨勢……………………………45 圖十二 尺寸參數g之磁場分布圖……………………………………46 圖十三 尺寸參數t之氣隙磁場變化趨勢……………………………47 圖十四 尺寸參數t之磁場分布圖……………………………………48 圖十五 尺寸參數h0之氣隙磁場變化趨勢……………………………49 圖十六 尺寸參數h0之磁場分布圖……………………………………50 圖十七 尺寸參數h1之氣隙磁場變化趨勢……………………………51 圖十八 尺寸參數h1之磁場分布圖……………………………………52 圖十九 喇叭之單自由度振動系統……………………………………53 圖二十 喇叭振動系統之位移量………………………………………54 圖二十一 激震器輸出力量之上下限…………………………………54 圖二十二 平板喇叭系統模型…………………………………………55 圖二十三 板密度參數之聲壓圖………………………………………56 圖二十四 板厚度參數之聲壓圖………………………………………56 圖二十五 板剛性參數之聲壓圖………………………………………57 圖二十六 板蒲松比之聲壓圖…………………………………………57 圖二十七 板面積長寬比之聲壓圖……………………………………58 圖二十八 激震器力量之聲壓圖………………………………………58 圖二十九 懸邊阻尼之聲壓圖…………………………………………59 圖三十 懸邊勁度之聲壓圖……………………………………………59 圖三十一 不同h0參數下的氣隙磁場分布……………………………60 圖三十二 音圈線圈纏繞方式…………………………………………61 圖三十三 激震器音圈及磁體搭配圖…………………………………62 圖三十四 修正係懸係數pq之分布圖 ………………………………63 圖三十五 懸邊斷面及材質……………………………………………64 圖三十六 微型平板喇叭零件拆解圖…………………………………65 圖三十七 弧形懸邊模具………………………………………………66 圖三十八 頻率響應實驗設備…………………………………………67 圖三十九 珍珠板喇叭聲壓圖…………………………………………68 圖四十 發泡板喇叭聲壓圖……………………………………………68 圖四十一 平面形懸邊A之喇叭聲壓圖………………………………69 圖四十二 平面形懸邊B之喇叭聲壓圖………………………………69 圖四十三 弧形懸邊B之喇叭聲壓圖…………………………………70 圖四十四 弧形懸邊C之喇叭聲壓圖…………………………………70 圖四十五 喇叭設計圖…………………………………………………71 圖四十六 喇叭聲壓圖…………………………………………………72 圖四十七 密封性影響比較圖…………………………………………73 圖四十八 障板示意圖…………………………………………………74 圖四十九 障板影響比較圖……………………………………………75
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 1 電磁動力式激震器之設計與應用 2 橢圓激震器之設計與應用研究 3 微型喇叭聲學特性測試與模擬 4 電聲元件暨數位自調適演算法之協同設計環境研製 5 全音域揚聲器暫態特性之研究 6 微型揚聲器於無響室中聲壓分佈之模擬與分析 7 行動電話用微型揚聲器分析與實作驗證 8 平板式激震器之研製 9 喇叭振膜對音響效果影響之研究 10 運用類鑽碳膜改善揚聲器頻率響應之研究 11 高感度微型化帶狀式麥克風研製 12 橢圓揚聲器的製造與應用研究

 1 林殿傑 (民89）：九年一貫課程小班教學之精神與政策。學校行政，7，頁8-16。 2 程仁宏 (民90）。垃圾資源回收與綠色消費。環境工程會刊（1991），頁54-62。 3 黃朝恩 (民84）。環境問題及永續發展的全球尺度研究。國立臺灣師範大學地理研究報告，24，頁119-170。 4 梁明煌 (民81）。實施自然資源環境教育的方式探討。環境教育季刊，12期，頁21-29。 5 吳明隆 (民89）。教育行動研究。公教資訊，4卷3期，頁25-42。 6 陳美如 (民84）。躍登教師行動研究的舞臺-課程行動研究初探。國民教育，35(11,12)，頁21-28. 7 林顯輝 (民82）。科學、技學和社會三者相結合的科學教育新理念。國教天地，87年，頁24-32。 8 林文生 (民88）。學校為本位的課程發展以一所學校課程發展的經驗為例。刊於教育資料與研究雙月刊，26輯。 9 汪靜明 (民89）。國內環境教育活動設計架構與特色之探討。環境教育季刊，第5期，頁58-66。 10 汪靜明 (民89）。學校環境教育的理念與原理。環境教育季刊，第43期，頁18-34。 11 朱朗陽 (民80）。垃圾分類資源回收在教育上的功能與推行概要。國教月刊，37卷11、12期，頁14-17。 12 田福連 (民89）。推展九年一貫課程教師應有的生涯專業認知與策略。教師之友，41(1)，頁2-8。 13 王佩蓮 (民80）。垃圾分類與資源回收暨教學活動設計。國教月刊，37卷11、12期，頁31-40。 14 葉連祺 (民89）。中小學教師行動研究策略之探討。教育資料與研究。35期，頁10-15 15 張鈿富 (民89)。行動研究的概念與執行。教師天地，105期，頁9-12。

 1 微型喇叭聲學特性測試與模擬 2 結構振動引發之聲音特性-以柔性喇叭為例 3 柔性喇叭聲學特性研究與最佳化設計 4 平面揚聲器中彈性支承的非線性行為研究 5 微型揚聲器之高頻性能分析 6 微型喇叭音箱及出音孔之設計與分析 7 使用基因演算法之壓電式平面喇叭最佳化設計 8 藍芽喇叭音箱外殼設計分析之研究 9 微型喇叭振膜材料性質研究 10 喇叭振膜對音響效果影響之研究 11 以石墨烯為震膜之低功耗微型喇叭製程設計與開發 12 微型揚聲器音箱模組模擬系統開發及設計分析 13 高功率中小型揚聲器之設計與分析 14 平板揚聲器之設計與失真研究 15 橢圓揚聲器的製造與應用研究

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