摘自項(xiàng)目計劃書10.16
一，傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)的現(xiàn)狀與困惑。
從電動揚(yáng)聲器誕生100余年以來，到目前的品質(zhì)狀況為：高保真揚(yáng)聲器系統(tǒng)（國標(biāo)：①頻響范圍≥50~12500Hz，②頻響波動≤±4db&-8db,③總諧波失真≤2%/1W）均采用了兩分頻、三分頻的疊加組合系統(tǒng),被尊為天經(jīng)地義的最佳經(jīng)典系統(tǒng)！甚至沉醉于此，人們漸漸淡忘了分頻/組合疊加系統(tǒng)是傳統(tǒng)揚(yáng)聲器性能達(dá)不到高標(biāo)準(zhǔn)的要求，而不得已采取的折中解決方案，實(shí)屬無奈之舉！
在商業(yè)市場上，頻響能達(dá)到、甚至超過2萬Hz成為產(chǎn)品的一大賣點(diǎn)（2萬Hz人耳是聽不到的）；卻對人耳最敏感的2000Hz左右中頻響應(yīng)的品質(zhì)、性能，早已成為音響質(zhì)量的瓶頸難題熟視無睹、習(xí)以為常，視而不見；中頻失真嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)、性能，不是聽不到失真,而是因不得已采用分頻/組合疊加系統(tǒng)，以及由此造成的相位失真等難題始終缺乏有效解決方案，故避而不談（老生常談而無法解決,只剩下嘆息與無奈了）。也因無法有效解決該問題，以至標(biāo)準(zhǔn)聲源（100~10000Hz范圍無分頻/組合）指標(biāo)不能成為考核高保真揚(yáng)聲器系統(tǒng)的品質(zhì)、性能指標(biāo)。這個視而不見、避而不談的難題，不得已采用的解決方案，正是電聲行業(yè)目前困境所在。
電聲、電聲搞電的比搞聲的多很多，電子行業(yè)的迅猛發(fā)展為用電子技術(shù)彌補(bǔ)揚(yáng)聲器的缺陷提供了極大的優(yōu)勢，試圖以電信號來彌補(bǔ)轉(zhuǎn)換中聲信號的缺陷成為了主要方法，遺憾的是電信號分頻/聲信號組合后，聲波的疊加在人耳敏感區(qū)域有相位失真，這是致命的缺陷。電聲行業(yè)為此堅持百余年的不懈努力，尋求新材料，新方法。如大名鼎鼎同軸揚(yáng)聲器系統(tǒng),也只是在平面二維，不是立體三維解決聲波相位的疊加；也有用多只小口徑全頻揚(yáng)聲器并列組裝音箱，靠箱體提升低頻，頻響大約在80~16000Hz。可惜低頻不夠低，中頻部分仍不夠清晰，振膜的中頻內(nèi)阻尼過大抑制動態(tài)性能，解析度不夠而沒有進(jìn)入HiFi市場。雙音盆揚(yáng)聲器則也是因?yàn)榇笠襞璨皇切∫襞璧捻樞载?fù)載，相位問題仍沒徹底解決，動態(tài)、瞬態(tài)性能差，主觀評價差。市場上絕大多數(shù)定位于高品質(zhì)的2.1系統(tǒng)依然存在分頻點(diǎn)高于100Hz，失真的相位銜接使低音音色渾濁；而5.1以上的系統(tǒng)顯然是缺乏解析度和聲場定位，是采用多路低檔的電聲系統(tǒng)來仿效立體聲場。這些主流產(chǎn)品均沒有突破傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)現(xiàn)狀的困惑。據(jù)專業(yè)分析：單個的優(yōu)質(zhì)揚(yáng)聲器總諧波失真≤2%/1W，分頻/組合后的全頻音箱竟然會有總諧波失真10%/1W，這就是擴(kuò)音系統(tǒng)瓶頸的關(guān)鍵所在。
要改進(jìn)提高擴(kuò)音系統(tǒng)的性能，用分頻/組合技術(shù)展寬頻響，不能以犧牲人耳敏感區(qū)中頻的保真度為代價，必須解決人耳敏感區(qū)域的分頻/組合問題。粗制濫造的分頻/組合使得音響市場魚目混珠，非專業(yè)人員挑選音箱在短時間內(nèi)難以區(qū)分優(yōu)劣，選音箱如挑家具一樣以外觀為主，造成音響市場的萎縮。事實(shí)上分頻/組合的經(jīng)典技術(shù)要為頂級音響補(bǔ)充低音范圍是20~50Hz，補(bǔ)充高音10KHz~20KHz以上。起碼是100Hz~10KHz范圍內(nèi)無分頻的基礎(chǔ)上，再采用分頻/組合才有高端產(chǎn)品性能的意義。最簡單直接的方法是建立新的標(biāo)準(zhǔn)，首先保證100~10000Hz頻響范圍內(nèi)無分頻/組合，選用標(biāo)準(zhǔn)聲源的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充高保真系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。消費(fèi)者可以直觀的根據(jù)技術(shù)性能指標(biāo)來判斷產(chǎn)品的優(yōu)劣，促進(jìn)音響市場發(fā)展。
二，建立新標(biāo)準(zhǔn)---高清晰度揚(yáng)聲器及音箱的標(biāo)準(zhǔn)。
高清晰度揚(yáng)聲器及音箱需用雙重標(biāo)準(zhǔn)來要求，簡稱“頻響雙標(biāo)”。
1，滿足：A標(biāo)準(zhǔn)聲源揚(yáng)聲器的性能指標(biāo)（100~10000Hz頻響范圍無分頻/組合），附加B高保真揚(yáng)聲器系統(tǒng)國標(biāo)（①頻響范圍≥50~12500Hz，②頻響波動≤±4db&-8db,③總諧波失真≤2%/1W）。
2，由高清晰度揚(yáng)聲器制作的音箱在100~10000Hz頻響范圍無分頻/組合，容許通過功放電子系統(tǒng)對音箱的頻響調(diào)節(jié)，達(dá)到高保真揚(yáng)聲器系統(tǒng)要求（國標(biāo)：①頻響范圍≥50~12500Hz，②頻響波動≤±4db&-8db,③總諧波失真≤2%/1W）。
3， 在≤100平米空間的小功率系統(tǒng)，則直接要求50~18000Hz無分頻/組合。這樣的高清晰度音響性能則基本滿足高性能、高品質(zhì)的需求。
根據(jù)音樂心理學(xué)，高清晰度音箱在沒有相位失真的情況下，低頻響應(yīng)下限為50Hz時仍會使人感受到25Hz頻響，這就是優(yōu)質(zhì)音箱下潛很深品質(zhì)所在（儀器測試是同樣的截止頻率，會得到不同的聽音效果）。
三，傳統(tǒng)揚(yáng)聲器技術(shù)困境的根源和突破途徑。
追根溯源，聲學(xué)科技通過物理機(jī)械和電子的方法來重復(fù)發(fā)聲，其基本方法幾乎100%都是使用振膜直接輻射發(fā)聲，最大難題是如何消除發(fā)聲膜板共振頻率所引起自身的分割振動和諧波，這是造成諧波失真根源。我們發(fā)現(xiàn)單只揚(yáng)聲器頻響窄，源于輻射元件“振膜”的性能所決定，把信號的電能轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動源振動信號不是問題，機(jī)械振動如何輻射聲波是問題的關(guān)鍵�，F(xiàn)有技術(shù)普遍被電聲行業(yè)專家確定為：要求揚(yáng)聲器發(fā)聲膜板的材質(zhì)有高剛性、高聲速與有適當(dāng)?shù)膬?nèi)阻尼之間是“魚與熊掌”的關(guān)系，不可兼得；只好退而求其次，先分頻分別求得，再組合實(shí)現(xiàn)全頻響應(yīng)。正像國內(nèi)著名揚(yáng)聲器專家、學(xué)者王以真老師（在其2006年的經(jīng)典專著《實(shí)用揚(yáng)聲器手冊》P198）嘆息到魚與熊掌不可兼得：“對振膜材料的要求：彈性模量要高，密度要小，還要有足夠的內(nèi)阻尼。但是世界上就是找不到同時滿足這3個條件的材料�！� （請注意：聲速=彈性模量與密度之比的平方，即需要高剛性、高聲速和適當(dāng)?shù)膬?nèi)阻尼材料。）這正是人們百余年來自覺、不自覺，有意識、無意識的苦苦追求，被認(rèn)為是可望不可及的，魚與熊掌不可兼得的一種高彈性模量/低密度（高聲速），適當(dāng)內(nèi)阻尼（可調(diào)節(jié)）的發(fā)聲膜板。
在傳統(tǒng)技術(shù)中，揚(yáng)聲器發(fā)聲膜板的振動驅(qū)動空氣的振動，實(shí)現(xiàn)聲波的輻射，欲加大低頻轉(zhuǎn)換效率，需要加大振膜口徑，提高振膜剛性同時消除、減小振膜的振動變形；如輸入的是純音低頻電信號，發(fā)出的包含有高次諧波失真的聲信號，所生成的高次諧波會在人耳的敏感中頻范圍造成極大的失真感。為消除振膜的高次諧波需要加大口徑與剛性的同時，還需要使振膜具有適當(dāng)?shù)膬?nèi)阻尼以消除振膜自身的高次諧波。當(dāng)傳統(tǒng)振膜（如紙盆）在抑制高次諧波采用傳統(tǒng)內(nèi)阻尼，用內(nèi)阻尼大（沒有高頻輻射就沒有高次諧波了）的材料制作低音振膜，同時也抑制了振膜高頻的受迫振動，只能發(fā)低音，需要單獨(dú)配中、高音揚(yáng)聲器。
高頻揚(yáng)聲器由于基頻較高，如8000Hz以上，用高剛性、高聲速材料產(chǎn)生的高次諧波超出人耳的敏感區(qū)域，不需對其控制，可直接采用了高剛性、高聲速的金屬材料。
中頻揚(yáng)聲器既要有適當(dāng)?shù)膬?nèi)阻尼抑制高次諧波，又要兼顧較高頻率受迫振動輻射中高頻聲波，需要協(xié)調(diào)高低音的頻響銜接，所以有高保真系統(tǒng)的中頻揚(yáng)聲器最難制作的說法。這就是分頻/組合系統(tǒng)的由來和目前困境的所在。
我們發(fā)現(xiàn)想要振膜忠實(shí)的還原聲源的振動，需要理想中的振膜近似于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，有足夠大的振動輻射面積，振膜自身就必須是高剛性、高聲速的，且要求其所具有的內(nèi)阻尼，對任何頻率的受迫振動沒有吸收、衰減；我們希望能有僅針對“共振的阻尼”，通過振膜自身沒有共振，來抑制分割振動、高次諧波。傳統(tǒng)物理領(lǐng)域是沒有這樣的阻尼，能否找到“共振阻尼”成為解決問題的關(guān)鍵。
四，新物理量“共振阻尼RAD”的發(fā)現(xiàn)，對電聲行業(yè)顛覆性發(fā)明與創(chuàng)新的應(yīng)用。
基礎(chǔ)理論分析顯示：新發(fā)現(xiàn)的物理量“共振阻尼RAD”，與傳統(tǒng)材料阻尼、摩擦阻尼、粘性阻尼、彈性阻尼完全不同，傳統(tǒng)阻尼是粘稠、松散、剛性低的物體，不加區(qū)分對所有的受迫振動和自身共振進(jìn)行吸收、衰減，是能耗轉(zhuǎn)換的吸收，對高次諧波抑制的同時也衰減了高頻的受迫振動，就沒有高頻輻射的性能；共振阻尼是一種波的疊加、抗衡，沒有能耗的吸收，單有共振阻尼的振膜仍然可以是優(yōu)良的（包括高頻）聲輻射材料。
共振阻尼是單指物體（包括高剛性、高聲速材料）有抑制自身共振的內(nèi)阻尼性能，或者表現(xiàn)為物體自身沒有共振頻率。振動波在振膜物體內(nèi)傳導(dǎo)中，波的擴(kuò)展形成其在均勻材質(zhì)中原正波形，與其在非均勻材質(zhì)中畸變波形,兩者的擴(kuò)展波形疊加不論音頻頻率如何變化, 相位不會重合；都產(chǎn)生錯相位疊加分量所形成的內(nèi)阻尼現(xiàn)象，這種阻尼不受頻率變化影響始終存在。其性能的根本區(qū)別是,該阻尼有效抑制物體自身的共振、分割振動、高次諧波；對于物體受迫振動(包括高頻)沒有抑制作用，依然是優(yōu)良的頻響振動輻射材料。這是新物理量的發(fā)現(xiàn)，給電聲行業(yè)帶來顛覆性的發(fā)明與創(chuàng)新。
2004年的發(fā)明專利（200410091548.8）《一種揚(yáng)聲器發(fā)聲膜板及制造方法》①，揚(yáng)聲器發(fā)聲膜板首次提到用材質(zhì)不同于基材的骨架，通過骨架變化的幾何尺度實(shí)現(xiàn)內(nèi)阻尼，提高保真度。由此制成使所述聲波在骨架與基材上的實(shí)際擴(kuò)展速度之比在發(fā)聲膜板上各部位不一致，形成膜板的內(nèi)損耗， Vg／Vj≠ 常數(shù) 的最優(yōu)方案。（骨架g與基材j，它們的實(shí)際擴(kuò)展速度之比Vg／Vj，該聲速比在聲波擴(kuò)展中是變化的）。闡明新物理量共振阻尼RAD表現(xiàn)為物體具有不受材料的高聲速材質(zhì)限制，抑制共振的內(nèi)阻尼性能。2011年該專利授權(quán)。
最初實(shí)驗(yàn)已證明：該6.5寸樣機(jī)由普通揚(yáng)聲器使用無共振材料發(fā)聲膜板后，有效頻率范圍：f0~5000Hz, f0=53；靈敏度89.3db/1m1w,總諧波≤0.896%/1W，半功率點(diǎn)40W時總諧波失真在≤4.069%/40w，Q=0.62。測試報告見附件1 。
10寸樣機(jī)的性能指標(biāo)，靈敏度90.3db/1m1w,f0=37Hz,fh=5100Hz,總諧波失真≤1%/1W性能。見附件2
論文<<無共振（材質(zhì)與結(jié)構(gòu)）的材料在揚(yáng)聲器的應(yīng)用>>發(fā)布于深圳2011年ISEAT大會,詳盡詮釋“共振阻尼”物理量。受該理論指導(dǎo), 在進(jìn)一步開發(fā)工業(yè)化試驗(yàn)實(shí)踐中再次取得了重大成果, 深化開發(fā)鋁箔與絲綢復(fù)合膜板，將RAD的基礎(chǔ)原理運(yùn)用到極致，凸顯運(yùn)用共振阻尼的高聲速材料在抑制共振、高次諧波的同時，具備優(yōu)良的高頻輻射性能， 揚(yáng)聲器頻響展寬，全面綜合性能進(jìn)一步提高。2012年在原有授權(quán)專利基礎(chǔ)上，申報了《共振阻尼“RAD”方法制作的發(fā)聲膜板及電動揚(yáng)聲器》②的發(fā)明專利。核心內(nèi)容：Vf／Vj≠ 常數(shù) 的最優(yōu)方案。（復(fù)合層f與基層j，它們的實(shí)際擴(kuò)展速度之比Vf／Vj，振膜上該聲速比在聲波擴(kuò)展中是變化的）。
五，創(chuàng)新成果，高清晰揚(yáng)聲器及音箱的產(chǎn)品性能介紹。
165口徑“悠悅”牌③揚(yáng)聲器符合高清晰度的“頻響雙標(biāo)”，采用高剛性、高聲速的鋁箔與絲綢材料由高強(qiáng)度、高剛性粘合劑粘合，由于應(yīng)用創(chuàng)新的基礎(chǔ)物理量共振阻尼（以下簡稱：RAD）技術(shù)，具有優(yōu)良的瞬態(tài)響應(yīng)性能，高聲速材料起振時，前沿快速敏感；RAD技術(shù)有效抑制諧波，停振時，后沿?zé)o拖尾，總諧波失真≤1%/1W，性能穩(wěn)定可靠。25芯長沖程音圈，低頻動能強(qiáng)勁，振膜應(yīng)用RAD抑制諧波失真的同時，保持優(yōu)良的高頻輻射性能，單一RAD振膜實(shí)現(xiàn)50~17000Hz±4db全頻響應(yīng)，(在消聲室標(biāo)準(zhǔn)障板測試，90Hz以下因障板聲繞射不計），靈敏度87.5db/1m1w,該揚(yáng)聲器測試報告見附件3。
實(shí)測f0=54Hz，總諧波失真為0.9%/1W，完全達(dá)到并超過國標(biāo)高保真揚(yáng)聲器系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)聲源的要求。能達(dá)到、超過“頻響雙標(biāo)”才是真正意義全頻揚(yáng)聲器。由此破解揚(yáng)聲器分頻組合系統(tǒng),因頻響銜接造成“相位失真”的世紀(jì)難題。
這是一款中小口徑，具有長沖程重低音，并能兼顧全頻響應(yīng)的揚(yáng)聲器。單一的振膜發(fā)聲其本質(zhì)就是無分頻銜接，實(shí)現(xiàn)了全頻響系統(tǒng)的功能，是高保真水平的標(biāo)準(zhǔn)聲源揚(yáng)聲器，用其制作的高清晰度揚(yáng)聲器音箱當(dāng)然無需分頻/組合，音箱的總諧波失真≤1%/1W，并具有可靠的穩(wěn)定性。比傳統(tǒng)揚(yáng)聲器系統(tǒng)節(jié)省成本1/3以上，產(chǎn)品低碳還環(huán)保，減低噪聲兼有抑制回授嘯叫的優(yōu)良性能。
高清晰度揚(yáng)聲器制作的01#,02#,03#,04#書架音箱圖片，見附件4
重低音頻響雙標(biāo)揚(yáng)聲器音箱是理想化的監(jiān)聽音箱，真實(shí)還原聲源音質(zhì)，沒有重放擴(kuò)音系統(tǒng)自身的味道，完美表達(dá)各類音效。高聲速大口徑振膜電聲轉(zhuǎn)換響應(yīng)敏捷迅速，中頻清晰聚焦定位, 層次極為分明，解析度高彰顯聲場雙耳效應(yīng)。配中、高檔帶高低音調(diào)節(jié)HIFI功放，等響度重現(xiàn)50~18000Hz頻響。適配性強(qiáng)，適用各類器材和用途。
● 配千元功放，體驗(yàn)純正HIFI生活，練耳首選器材；2.0家庭影院也發(fā)燒。
● 配三百元功放，彩電伴侶，百平方米蹦迪、伴舞的頂級迷你器材。
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● 高聲速大振膜中頻清晰聚焦，遠(yuǎn)程擴(kuò)音廣播。
● 用小音箱、小空間實(shí)現(xiàn)大場面音效，卡包小空間歌唱，兼有抑制高頻嘯叫。
☆ 天然自成散熱系統(tǒng),金屬的音圈骨架及振膜自動散熱，耐熱持久、功率恒定。
最新款迷宮1525音箱，尺寸：500*220*200mm。應(yīng)用于視頻配套。體積狹小，高度500mm放置于屏幕兩側(cè)，低頻優(yōu)于普通落地音箱，是家庭及≤100平米 場所的影音絕佳器材。
165口徑高清晰度揚(yáng)聲器及音箱經(jīng)2013年以來不斷試用、改進(jìn)、提高、再試用……，其高清晰的音質(zhì)性能逐漸顯現(xiàn)出來，具有與傳統(tǒng)揚(yáng)聲器及音箱完全不同的聽音感受，沒有聽過實(shí)際產(chǎn)品，是無法體會到高聲速的單一振膜制作的真正全頻音箱的音效，用語言描繪有相當(dāng)?shù)睦щy。試聽、試用是交流的最有效的方法。讓我們通過合作，共同努力，領(lǐng)先創(chuàng)新RAD的理論，大家一起探討、交流，領(lǐng)先創(chuàng)新制作的RAD振膜、揚(yáng)聲器及音箱，大家一起試用、選評優(yōu)劣，我們還要領(lǐng)先創(chuàng)新產(chǎn)品的規(guī)模生產(chǎn)自動化，領(lǐng)先推廣銷售，推動中國電聲發(fā)展領(lǐng)先世界電聲行業(yè)，這是我們每個人的最大希望。懇請專業(yè)人士、發(fā)燒友的批評指正。
北京同樂宇科技開發(fā)有限公司
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通訊地址：北京朝陽區(qū)團(tuán)結(jié)湖北頭條3-4-203 郵編100026
1. ①專利題名《一種揚(yáng)聲器發(fā)聲膜板及制造方法.》專利權(quán)人朱樹同,專利國別中國,專利號200410091548.8，申請日期2004年11月19日 公開出版日期2006年05月31日. 專利文獻(xiàn)授權(quán)公告號CN1780496B 授權(quán)日2011年4月13日
2. ②專利題名《共振阻尼（RAD）方法制造的發(fā)聲膜板及其電動揚(yáng)聲器》專利權(quán)人朱樹同,專利國別中國,專利號201210375691.4，申請日期2012.10.8
3. ③第１０８０６３１１號商標(biāo)注冊證“悠悅”
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