音響振膜好不好主要看以下幾個因素:
1、越輕越好。輕的振膜就像跑車,重的振膜就像卡車,越輕的振膜啟動停止就越快,瞬態響應就越好。相應的,密度越低的材料就越輕。
2、剛性要高。力是相互的,振膜要推動空氣就會反向受到壓力,聲壓級越高這個壓力就會越大,楊氏模量(彈性模量)不夠振膜就會起包,抗拉強度不夠振膜就會破掉。同時,即使沒有起包、破裂的問題,更高的剛性可以使振膜的振動更同步,而非波浪式的擴散(分割振動)。
3、內部聲速。由於音圈裝載在振膜邊緣,音圈振動後聲音先從振膜的邊緣出來再傳導到中間出來,這中間有個路徑差。振膜內部聲速越高,聲音從邊緣到中心就越快,從振膜不同位置出發的聲波相互之間差距就越小。高音由於聲波短,所以這點尤其重要,如果互相之間相差超過1/2個波長的話互相抵消衰減就會很大。
4、熱膨脹小。大功率時音圈會發燙並將溫度傳導到振膜,如果振膜熱膨脹係數較高那麼振膜就會擴張,引發剛度下降、老化、擦圈等問題。同時,振膜的熱擴散效能也影響到振膜能否及時散熱。
5、泊松比低。泊松比可以理解為聲波在膜上傳遞過程中變形的程度,泊松比越高的振膜變形越大,失真也就越多。
同時做到這些極難,而綜合來說公認最好的就是鈹金屬,我們來看下錶,從上到下依次是內部聲速、彈性模量、密度、抗拉強度和泊松比:
可以發現鈹在每一個領域都大幅勝出。此外,鈹的熱容量為所有金屬中最高,達到1.8828J/g*K,熱擴散效能也很好。因此,鈹是當之無愧振膜最好的材料。
鈹的缺點在於,一是劇毒,二是太脆。前者導致必須要有隔絕層,後者導致鈹很難彎曲,不大容易像鈦膜鋁膜那樣壓出來。目前世界上能做鈹膜的不多,而且只有擁有全世界最大的猶他鈹礦的美國Materion公司(原名Brush Wellman)掌握最好的鈹資源,它旗下的Truextent也是唯一能造整體鈹膜的,其他法國日本臺灣的幾家都是採用蒸餾法,使鈹顆粒附著在隔絕層上,因此膜重相對較大,彈性模量和內部聲速相對較低,但依然好於一般的鈦膜和鋁膜。
哦對了,鈹膜最大的缺點是巨貴。
目前所知的材料中,唯一有可能打敗鈹膜的就是鑽石膜,但是鑽石膜就更不好加工了,而且價格一定是驚人的。鎂合金如果能解決熱問題,那除了內部聲速稍遜以外也能達到接近鈹膜的程度,價效比會很高。
音響振膜好不好主要看以下幾個因素:
1、越輕越好。輕的振膜就像跑車,重的振膜就像卡車,越輕的振膜啟動停止就越快,瞬態響應就越好。相應的,密度越低的材料就越輕。
2、剛性要高。力是相互的,振膜要推動空氣就會反向受到壓力,聲壓級越高這個壓力就會越大,楊氏模量(彈性模量)不夠振膜就會起包,抗拉強度不夠振膜就會破掉。同時,即使沒有起包、破裂的問題,更高的剛性可以使振膜的振動更同步,而非波浪式的擴散(分割振動)。
3、內部聲速。由於音圈裝載在振膜邊緣,音圈振動後聲音先從振膜的邊緣出來再傳導到中間出來,這中間有個路徑差。振膜內部聲速越高,聲音從邊緣到中心就越快,從振膜不同位置出發的聲波相互之間差距就越小。高音由於聲波短,所以這點尤其重要,如果互相之間相差超過1/2個波長的話互相抵消衰減就會很大。
4、熱膨脹小。大功率時音圈會發燙並將溫度傳導到振膜,如果振膜熱膨脹係數較高那麼振膜就會擴張,引發剛度下降、老化、擦圈等問題。同時,振膜的熱擴散效能也影響到振膜能否及時散熱。
5、泊松比低。泊松比可以理解為聲波在膜上傳遞過程中變形的程度,泊松比越高的振膜變形越大,失真也就越多。
同時做到這些極難,而綜合來說公認最好的就是鈹金屬,我們來看下錶,從上到下依次是內部聲速、彈性模量、密度、抗拉強度和泊松比:
可以發現鈹在每一個領域都大幅勝出。此外,鈹的熱容量為所有金屬中最高,達到1.8828J/g*K,熱擴散效能也很好。因此,鈹是當之無愧振膜最好的材料。
鈹的缺點在於,一是劇毒,二是太脆。前者導致必須要有隔絕層,後者導致鈹很難彎曲,不大容易像鈦膜鋁膜那樣壓出來。目前世界上能做鈹膜的不多,而且只有擁有全世界最大的猶他鈹礦的美國Materion公司(原名Brush Wellman)掌握最好的鈹資源,它旗下的Truextent也是唯一能造整體鈹膜的,其他法國日本臺灣的幾家都是採用蒸餾法,使鈹顆粒附著在隔絕層上,因此膜重相對較大,彈性模量和內部聲速相對較低,但依然好於一般的鈦膜和鋁膜。
哦對了,鈹膜最大的缺點是巨貴。
目前所知的材料中,唯一有可能打敗鈹膜的就是鑽石膜,但是鑽石膜就更不好加工了,而且價格一定是驚人的。鎂合金如果能解決熱問題,那除了內部聲速稍遜以外也能達到接近鈹膜的程度,價效比會很高。