超 音 波 指 數 型 喇 叭 的 設 計

                斷面積成指數函數變化的喇叭通稱指數型喇叭，此種喇叭有實心指數型、楔型、中空

         指數型、連接斷面均勻棒的指數型等。

           實心指數型                                       楔型                                           中空指數型

          直線即接連大端面的指數型喇叭設計

                   指數型喇叭連接直線部的喇叭若尺寸設計適當，振幅放大率可大於單純指數型喇叭。

         所以，實用上宜用此種喇叭設計。

           （1）直線即接連大端面的指數型喇叭設計共振條件式

如上圖所示，指數型部份的大端面連接直線部的喇叭若輸入端的斷面積為S_1，

輸出端S₂，如圖取l₁及l₂的長度，由兩端自由的條件，此喇叭的共振條件式如

下示：

                （2）直線即接連大端面的指數型喇叭設計振幅放大率（M）計算式

                 （3）直線即接連大端面的指數型喇叭振動節面的位置計算式

                    喇叭中，振動振幅成零的位置在αl1＞π/2時存在于直線部

          下例為一有直線部的指數型喇叭輸入端與輸出端分別為D1＝60㎜，D2＝20㎜，αl2＝2.7

        （此時M最大），試求l1＆l2的長度。決定振幅放大率M及振幅節面的位置，求喇叭的成型尺

          寸，喇叭的共振波數為20KHz，使用材料設為鎳鉻鋼。

                指數型部份的斷面直徑D_x＝D₁e^－βx，經計算可得如下表：

                依據上列計算，及查表可得指數型喇叭設計尺寸如下圖：

                小端面連接直線部的指數型喇叭設計

                如下圖示指數型部份之小端面連接直線部的喇叭

                    （1）小端面連接直線部的指數型喇叭設計共振條件式

                    （2）小端面連接直線部的指數型喇叭設計振幅放大率（M）的計算式（略）

                             小端面連接直線部的指數型喇叭設計計算例：

          例為一有直線部的指數型喇叭輸入端與輸出端分別為D₁＝50㎜，D₂＝10㎜，

          αl₁＝2.0（此時M最大），試求l₁＆l₂的長度及M值。喇叭的共振波

          數為20KHz，使用材料設為鎳鉻鋼。

                     由上式值計算指數型部份的斷面尺寸如下表：

                    依據上列計算，及查表可得指數型喇叭設計尺寸如下圖：

                    上述資料部份內容引述   超音波工學理論實務  復漢出版社有限公司

                                                               編著者：賴耿陽

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