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消費性電子之電聲換能器之分析與實現

為了解決msi麥克風驅動的問題，作者羅一揚 這樣論述：

本論文主要為開發新式電聲換能器，以運用於消費性電子產品上，再者為了探討其聲學設計，故提出雙埠聲學量測法，在此分成四個章節做探討。在第二章節，介紹了機聲模型之類比電路，並以集中參數元素法以及綜合法分別進行探討。 所謂的綜合法即是結合了集中參數元素法以及有限元素法，此方法在模擬上比集中參數元素法更加準確。 此外亦探討了電聲換能器之參數估算流程與模擬退火法之最佳化流程。 最後建立聲學阻抗之量測方法，分別以單埠和雙埠進行聲學阻抗量測，並提出了三種數學模型:〝兩次負載量測法〞、〝互易性限制量測法〞，以及〝互易與對稱性限制量測法〞，此聲學阻抗為電聲換能器聲學設計之關鍵技術。在第三章，探討了獵槍式麥克風，

其結合了麥克風單體與側邊鑽孔的獵槍，利用相位相消的原理，讓其具有高指向之收音特性，可以抑制非收音方向的背景噪音、進而讓音訊更加清晰，其可運用於消費性電子產品上之收音裝置。此論文提出了獵槍式麥克風之數學模型、包含1.機電聲模型、用以模擬駐波效應以及平面波傳遞至各孔位置的相位差。 2.等效聲源法、用以模擬因獵槍麥克風之體積所造成繞射(平面波)現象； 在此模擬皆與實驗數據相互驗證。 從本研究中發現其獵槍長管內會有駐波效應，此駐波效應會破壞獵槍式麥克風之收音方向性，為了改善此狀況，本論文將獵槍式麥克風之側孔貼上調音紙，以增加聲學阻尼效應，並抑制駐波之起伏，進而改善因駐波效應所造成的收音方向破壞性。 然

而在低頻由於波長較長(相較於長管)，獵槍式麥克風的收音趨近於全向性，為了延伸低頻的應用範圍，本論文發現了若將指向性麥克風與獵槍做結合，其收音方向性更加集中，並可延伸低頻的應用範圍。在第四章以及第五章，為了尋求突破且有別於以往的動圈式喇叭，本論文開發了動鐵式以及壓電片(聚偏二氟乙烯)喇叭，並分別建立其機電聲類比電路，進而用集中參數元素法以及綜合法分別模擬聲壓位準響應，最後與實驗數據相互驗證。在此可以發現，混合法的模擬結果比集中參數法更為準確，並更能反映撓性薄膜之振動特性。 此兩款喇叭分別具有其各自潛力、應用於有限容積的消費性電子產品上；動鐵式喇叭具有較大的衝程，且可以有效縮小體積，若可在聲學設計

與機械設計上多加著墨與改良，未來其潛力不可忽視；壓電片(聚偏二氟乙烯)喇叭，其輕薄短小之特性可以有效地節省空間，但其需要高電壓作為驅動，若未來可解決供電問題，此種類型喇叭將會蔚為風潮。