技術文章
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Composite Sound Thin-ply Carbon Diaphragm (TPCD)
Composite Sound公司的Thin-ply Carbon Diaphragm (TPCD)是一種用在喇叭眮體的創新材料,這間瑞典公司的願景是透過他們精確設計的音膜,讓喇叭的音質完全符合所需,其關鍵就是利用薄膜碳纖創新的編織技巧來設計音膜的性能。
> 傳統的喇叭音膜使用等向性的材料,例如金屬,紙或塑膠,其所有方向的特性一致,所以會產生對稱的分割運動 (模態)。
> 使用TPCD這個材料,可以消除對稱的分割運動,取而代之的是小的,區域性且分散的分割運動。
> 因此頻率響應上大的峰與谷被平滑,由較小的峰與谷取代,進而得到較平滑的曲線以及更自然的音質。志豐與Composite Sound合作,使用薄膜碳纖(TPCD)眮體開發高感度揚聲器。
圖一,開發樣品模的眮體尺寸
Composite Sound公司依照志豐設計的眮體尺寸(圖一)開發樣品模具,然後提供幾種不同結構的樣品給志豐組裝成喇叭,並測試其聲音特性,確認哪一種結構可以達到預期的效果。
喇叭單體的尺寸為,長85mm x 寬85mm x高43.35mm。透過圖二樣品測試比對的結果,確認接下來樣品的調整方向。圖二,第一批樣品組成的喇叭測試比對頻響曲線
志豐的首要目標是效率盡可能高的喇叭,第二是有效頻率範圍寬,尤其是高頻延伸。
所以接下來的樣品主要專注在高頻的延伸,圖三是頻率響應曲線。圖三,第二次樣品的頻響曲線
圖四將曲線放大觀察,並加入一條平均音壓減10DB的橫線,可以確認其中高頻延伸最佳的樣品。
圖四,放大曲線確認最佳高頻延伸頻率
下方照片為最終版本的樣品,Composite Sound公司將最終確定樣品的TPCD眮體微調成後續可以量產的版本。
從圖五的曲線我們確認高頻可以延伸到31 KHz。
圖五,最終版樣品的頻響曲線
我們也將最終版樣品僅換上一般常用的?體來跟薄膜碳纖(TPCD)做比對,下圖是一般眮體喇叭的照片。
從圖六我們可以看到,使用一般眮體的喇叭其高頻延伸只到7 KHz左右。
圖六,薄膜碳纖(TPCD)跟一般眮體的比對
使用薄膜碳纖(TPCD)作為眮體的85x85mm揚聲器,其200 Hz到1 KHz的平均音壓,比使用一般眮體的85x85mm揚聲器高3DB,而如果將平均音壓的頻率提升到20 KHz,薄膜碳纖(TPCD)眮體可以高出5DB的平均音壓。很明顯地,此創新材料確實可以用來開發高效率以及高頻延伸佳的揚聲器。