扬声器单元和系统的线性仿真工具

Lili匠

你有使用过线性集总参数模型来描述有源扬声器或者耳机系统吗？

Klipple LSIM（Linear Simulation）线性仿真模组能提供全面的功能对扬声器系统或单元的线性传递行为进行仿真。下图就是LSIM中描述有源系统的基本结构，包括：实现分频的前置滤波器Hbp、用传递函数Hequ描述的均衡、输出阻抗为Rg的放大器以及安装在箱体中的电动换能单元。

LSIM需要的输入参数包括：

1. 换能单元参数：这些参数可以来自LPM线性集总参数测量所确定的TS参数，或者换能单元的datasheet。2. 声学系统参数：主要是箱体的尺寸和类型。LSIM中可自动将箱体尺寸结构信息换算成声学集总参数，并且支持以下典型的箱体系统：

3. 目标传递函数曲线：基于定义好的目标传递行为，LSIM可自动计算出系统所需的理想均衡。
4. 激励信号：基于信号的系统设计可以定义一个相对输入频谱Gw。LSIM中提供了粉噪、符合IEC 60268-21的典型节目源以及外部信号。它们都会被转换成1/3倍频程频谱。


LSIM提供的仿真结果：

1. 线性传递函数：多个状态变量的幅值和相位，包括远场SPL、音圈/无源辐射器的位移或速度、机械系统中的力、声学系统中的体积速度等
2. 效率：声输出功率和电输入功率之比。针对正弦信号可以得出频率相关的效率；对于任意宽带信号也可以确定出整体效率。
3. 电压灵敏度：定义为输入电压Uref时，轴上参考距离Rref处的声压级SPL。对于有源系统来说，该参数能描述功放的峰值电压要求。
4. 激励信号相关的参数：包括各信号的1/3频谱以及基于集总参数模型的状态变量峰值/有效值等。