一种非谐振极低频电机式换能器研究

传统换能器采用“质量-弹簧”的谐振工作模式。该模式一方面使得换能器的尺寸、重量与谐振频率负相关,极低频情况下换能器尺寸和重量巨大,工程上难以实现;另一方面当工作频率低于谐振频率并持续降低时,换能器机械抗急剧增大、体积位移急剧减小,进而导致声源级快速下降。针对上述问题,文章提出一种非谐振极低频换能器的设计理念,即换能器采用固定位移驱动,没有特定的谐振频率。非谐振电机式换能器能够在小尺寸、轻重量前提下实现极低频频段高声源级声辐射,且声源级随频率下降的坡度较小。研制换能器样机尺寸不大于Φ370×1500 mm,重量不大于100 kg,工作频率为1~25 Hz。湖上测试显示,在5 Hz处声源级约为150 dB;10 Hz处声源级约为167 dB;20 Hz处声源级约为179 dB;25 Hz处声源级约为183 dB。