Power Specification Design of Loudspeakers based on the Limitation of the Displacement at the Resonance Frequency

A linear theory is proposed which serves to calculate rated and maximum powers, etc. or power specifications, for a variety of models of loudspeakers derived from a prototype model. The power specifications are related to the specifications of the displacement at the resonance frequency. Equations for a linear relation between the square of the resonance displacement and the input power are derived. As functions of the resonance displacement, the magnetic energy in the voice coil wire, the resonance frequency, and mechanical resistance are measured. These parameters of the linear relation depend on the resonance displacement. The same displacement specifications are assumed to apply to both the prototype model and its variations. These assumptions make the linear theory applicable to the power specification problem. Relevant design charts are proposed together with their method of drawing and usage. It is reported that the present theory has been used successfully in a mass production line.

Zusammenfassung

Es wird eine lineare Theorie vorgeschlagen zur Berechnung der Nenn- und der Maximalleistung bzw. der Leistungsspezifikation für eine Vielzahl von Lautsprechermodellen, die von einem Prototyp abgeleitet sind. Die Leistungsspezifikationen sind mit der maximal zulässigen Auslenkung bei der Resonanzfrequenz verknüpft. Es warden lineare Beziehungen zwischen dem Quadrat der Resonanzauslenkung und der Eingangsleistung abgeleitet. Die Abhängigkeit der in der linearen Beziehung auftretenden Parameter, nämlich der magnetischen Energie in der Schwingspule, der Resonanzfrequenz und des mechanischen Widerstands werden durch Messung bestimmt. Es wird angenommen, daß die Spezifikationen für die Auslenkung für den Prototyp ebenso wie für seine Abwandlungen gelten. Durch diese Annahme wird die lineare Theorie auf Fragen der Leistungsspezifikation anwendbar. Die maßgeblichen Entwurfsdiagramme warden angegeben und ihr Gebrauch erläutert. Die vorliegende Theorie ist bei der Massenproduktion bereits mit Erfolg angewandt worden.

Sommaire

On propose une théorie linéaire servant aux calculs des puissances pondérées, de la puissance maximale, done des spécifications de puissance, pour toute une série de modéles de haut-parleurs dérivant du même prototype. Les spécifications de puissance sont reliées aux spécifications de déplacement à la fréquence de résonance. On admet que les mêmes spécifications de déplacement s'appliquent au modèle prototype comme à ses variantes. Dans le présent article, on établit d'abord les équations définissant une relation linéaire entre le carré du déplacement à la résonance et la puissance appliquée à l'entrée. Ces équations contiennent des paramètres dépendant du déplacement à la résonance, tels que l'énergie mécanique de la bobine mobile ou la résistance mécanique. Les valeurs de ces paramétres en fonction du déplacement à la résonance sont déterminées expérimentalement. On propose des plans de conception ainsi que leurs procédures d'emploi. Ce modèle theorique a été utilisé avec succès sur une chaîne de production.