耳机腔体与频响曲线关系的研究

发布时间：2017-09-12 06:12

  本文关键词：耳机腔体与频响曲线关系的研究

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【摘要】：在科技迅猛发展的今天,耳机作为一个便携式听音设备成为人们娱乐生活中不可或缺的用品。而且,随着生活水平的不断提升,用户对耳机的期望与要求也在逐渐提高,这就对耳机的研究不断提出新的要求。但由于其腔体结构等各方面条件的限制,耳机的重放能力与还原效果一直不能完全满足用户对音质的追求与享受。目前,国内对耳机的研究更多的注重于蓝牙、WiFi、降噪等技术问题,而对耳机结构,特别是腔体结构的设计与改进,无论是理论与实践经验,公开的资料均比较缺乏。因此,大多数耳机设计者都是依赖本身的经验来进行不断的尝试。因此,本文以耳机腔体结构的几何参数作为研究对象,以电-力-声类比等效电路为基础,采用理论、仿真与实验三者结合的方法,系统讨论了耳机腔体结构与频率响应曲线之间的关系。理论分析结果表明:在只考虑耳机腔体影响的条件下,前腔体积主要影响其输出声压的中高频部分,且体积越小,输出特性越好;小后腔体积对其输出特性的影响很小,几乎可以忽略;大后腔体积主要影响其输出声压的低频,且体积越大,输出特性越好。仿真分析结果表明:耳机前腔几何参数的改变对其输出声压和高频共振峰有很大影响,而后腔的变化对耳机共振峰的影响明显大于对其输出声压的影响。为了验证实际听音效果是否与理论分析结果一致,本文采用客观指标测量(测量频响曲线)和主观听音实验(音质对比实验)相结合的方法,系统地评估了同款耳机改装前后的音质差异。其中,客观指标测量结果说明:耳机后腔体积变化量与其输出声压变化成正比,比值大约为1:7.5,即大后腔体积大小减小一半,其输出声压大约降低7.5dB。主观听音实验结果说明:耳机大后腔体积的改变对其输出声压有着一定的影响。论文的研究不仅揭示出耳机腔体与其输出频响理论上的联系。同时也为耳机的声压频率特性提供了改善的方向,进一步改进了耳机的设计进程。
【关键词】：耳机 腔体 频响曲线 电力声类比
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN642
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 耳机的基本知识10-13
• 1.1.1 耳机的结构10-11
• 1.1.2 耳机的基本工作原理11-12
• 1.1.3 耳机的性能参数12-13
• 1.2 研究现状及不足13-14
• 1.3 主要工作及创新点14-16
• 第二章 耳机腔体对频响曲线影响的理论研究16-29
• 2.1 声学元件16-20
• 2.1.1 声顺16
• 2.1.2 声质量16-17
• 2.1.3 声阻17-18
• 2.1.4 变量器18-20
• 2.2 电力声系统类比20-21
• 2.3 理论分析21-27
• 2.3.1 低频特性23-25
• 2.3.2 中频特性25-26
• 2.3.3 高频特性26-27
• 2.4 本章小结27-29
• 第三章 PSpice仿真分析29-50
• 3.1 PSpice软件29-30
• 3.2 IEC-318仿真耳30-31
• 3.3 耳机力声系统PSpice仿真31-36
• 3.4 耳机电力声系统PSpice仿真36-49
• 3.4.1 电力声系统-无负载37-43
• 3.4.2 电力声系统-加IEC31843-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第四章 音质客观测试与主观评价50-61
• 4.1 音质主观评价50-53
• 4.1.1 音质主观评价用语50-51
• 4.1.2 听觉心理实验方法概述51-53
• 4.2 耳机频响曲线测量实验53-55
• 4.3 心理声学实验55-60
• 4.3.1 不同耳机音质对比的主观评价实验及结果56-58
• 4.3.2 M4耳机改装前后音质对比主观评价实验58-60
• 4.4 本章小结60-61
• 总结与展望61-63
• 参考文献63-66
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果66-67
• 致谢67-68
• 答辩委员会对论文的评定意见68

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本文编号：835522