在线客服
热线电话
  • 15811816998

深圳品正仪器设备有限公司 
SoundWay audio equipment co.,Ltd 
< >
网站首页 >新闻中心 > 技术资料

扬声器的特性和基本原理

分享到:
点击次数:1933 更新时间:2018年05月04日11:01:16 打印此页 关闭

组成结构

扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件,扬声器的性能优劣对音质的影响很大。扬声器在音响设备中是一个最薄弱的器件,而对于音响效果而言,它又是一个最重要的部件。扬声器的种类繁多,而且价格相差很大。音频电能通过电磁,压电或静电效应,使其纸盆或膜片振动并与周围的空气产生共振(共鸣)而发出声音。
低档塑料音箱因其箱体单薄、无法克服谐振,无音质可言(也有部分设计好的塑料音箱要远远好于劣质的木质音箱);木制音箱降低了箱体谐振所造成的音染,音质普遍好于塑料音箱。
通常多媒体音箱都是双单元二分频设计,一个较小的扬声器负责中高音的输出,而另一个较大的扬声器负责中低音的输出。
挑选音箱应考虑这两个喇叭的材质:多媒体有源音箱的高音单元现以软球顶为主(此外还有用于模拟音源的钛膜球顶等),它与数字音源相配合能减少高频信号的冰冷感,给人以冰凉、纤细、空灵的感觉。多媒体音箱现以质量较好的丝膜和成本较低的PV膜等软球顶的居多。
低音单元它决定了音箱的声音的特点,选择起来相对重要一些,最常见的有以下几种:纸盆,又有敷胶纸盆、纸基羊毛盆、紧压制盆等几种。
常见扬声器 常见扬声器
纸盆音色自然、廉价、较好的刚性、材质较轻灵敏度高,缺点是防潮性差、制造时一致性难以控制,但顶级HiFi系统中用纸盆制造的比比皆是,因为声音输出非常平均,还原性好。
防弹布,有较宽的频响与较低的失真,是酷爱强劲低音者之首选,缺点是成本高、制作工艺复杂、灵敏度不高,轻音乐效果不甚佳。
羊毛编织盆,质地较软,它对柔和音乐与轻音乐的表现十分优异,但是低音效果不佳,缺乏力度与震撼力。
PP(聚丙烯)盆,它广泛流行于高档音箱中,一致性好失真低,各方面表现都可圈可点。此外还有像纤维类振膜和复合材料振膜等由于价格高昂极少应用于普及型音箱中。
扬声器尺寸自然是越大越好,大口径的低音扬声器能在低频部分有更好的表现,这是在选购之中可以挑选的。用高性能的扬声器制造的音箱意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。普通多媒体音箱低音扬声器的喇叭多为3~5英寸之间。用高性能的扬声器制造的音箱也意味着有更低的瞬态失真和更好的音质。
我们最常见的电动式锥形纸盆扬声器。电动式锥形扬声器即过去我们常说成纸盆扬声器,尽管2014年振膜仍以纸盆为主,但同时出现了许多高分子材料振膜、金属振膜,用锥形扬声器称呼就名符其实了。锥形纸盆扬声器大体由磁回路系统(永磁体、芯柱、导磁板)、振动系统(纸盆、音圈)和支撑辅助系统(定心支片、盆架、垫边)等三大部分构成。
1.音圈:音圈是锥形纸盆扬声器的驱动单元,它是用很细的铜导线分两层绕在纸管上,一般绕有几十圈,又称线圈,放置于导磁芯柱与导磁板构成的磁疑隙中。音圈与纸盆固定在一起,当声音电流信号通入音圈后,音圈振动带动着纸盆振动。
2.纸盆:锥形纸盆扬声器的锥形振膜所用的材料有很多种类,一般有天然纤维和人造纤维两大类。天然纤维常采用棉、木材、羊毛、绢丝等,人造纤维则采用人造丝、尼龙、玻璃纤维等。由于纸盆是扬声器的声音辐射器件,在相当大的程度上决定着扬声器的放声性能,所以无论哪一种纸盆,要求既要质轻又要刚性良好,不能因环境温度、湿度变化而变形。
3.折环:折环是为保证纸盆沿扬声器的轴向运动、限制横向运动而设置的,同时起到阻挡纸盆前后空敢流通的作用。折环的材料除常用纸盆的材料外,还利用塑料、天然橡胶等,经过热压粘接在纸盆上。
4.定心支片:定心支片用于支持音圈和纸盆的结合部位,保证其垂直而不歪斜。定心支片上有许多同心圆环,使音圈在磁隙中自由地上下移动而不作横向移动,保证音圈不与导磁板相碰。定心支片上的防尘罩是为了防止外部灰尘等落磁隙,避免造成灰尘与音圈摩擦,而使扬声器产生异常声音。
一般扬声器是由:磁铁、框架、定心支片、模折环锥型纸盆组成的。如图。
扬声器构造 扬声器构造

扬声器基本特征

(1)扬声器有两个接线柱(两根引线),当单只扬声器使用时两根引脚不分正负极性,多只扬声器同时使用时两个引脚有极性之分。
(2)扬声器有一个纸盆,它的颜色通常为黑色,也有白色。
(3)扬声器的外形有圆形、方形和椭圆形等几大类。
(4)扬声器纸盆背面是磁铁,外磁式扬声器用金属螺丝刀去接触磁铁时会感觉到磁性的存在;内磁式扬声器中没有这种感觉,但是外壳内部确有磁铁。
(5)扬声器装在机器面板上或音箱内。

扬声器主要种类

扬声器的种类很多,按其换能原理可分为电动式(即动圈式)、静电式(即电容式)、电磁式(即舌簧式)、压电式(即晶体式)等几种,后两种多用于农村有线广播网中;按频率范围可分为低频扬声器、中频扬声器、高频扬声器,这些常在音箱中作为组合扬声器使用。
按换能机理和结构分动圈式(电动式)、电容式(静电式)、压电式(晶体或陶瓷)、电磁式(压簧式)、电离子式和气动式扬声器等,电动式扬声器具有电声性能好、结构牢固、成本低等优点,应用广泛;
按声辐射材料分纸盆式、号筒式、膜片式;按纸盆形状分圆形、椭圆形、双纸盆和橡皮折环;按工作频率分低音、中音、高音,有的还分成录音机专用、电视机专用、普通和高保真扬声器等;按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗;按效果分直辐和环境声等。
扬声器分为内置扬声器和外置扬声器,而外置扬声器即一般所指的音箱。内置扬声器是指MP4播放器具有内置的喇叭,这样用户不仅可以通过耳机插孔还可以通过内置扬声器来收听MP4播放器发出的声音。具有内置扬声器的MP4播放器,可以不用外接音箱,也可以避免了长时间配带耳机所带来的不便。
(1)低频扬声器
对于各种不同的音箱,对低频扬声器的品质因素——Q0值的要求是不同。对闭箱和倒相箱来说,Q0值一般在0.3~0.6之间最好。一般来说,低频扬声器的口径、磁体和音圈直径越大,低频重放性能、瞬态特性就越好,灵敏度也就越高。低音单元的结构形式多为锥盆式,也
扬声器 扬声器
有少量的为平板式。低音单元的振膜种类繁多,有铝合金振膜、铝镁合金振膜、陶瓷振膜、碳纤维振膜、防弹布振膜、玻璃纤维振膜、丙烯振膜、纸振膜等等。采用铝合金振膜、玻璃纤维振膜的低音单元一般口径比较小,承受功率比较大,而采用强化纸盆、玻璃纤维振膜的低音单元重播音乐时的音色较准确,整体平衡度不错。
Q0: 扬声器单元的品质因数是设计和和制作音箱前必须了解的一个很重要的参数。在扬声器单元的阻抗特性曲线上它表示,阻抗曲线在谐振频率处阻抗峰的尖锐程度,它在一定的程度上反映了扬声器振动系统的阻尼状态,简称Q0值,扬声器单元的品质因数越高,谐振频率就越难控制。扬声器的低频特性通常由扬声器单元的品质因数值和谐振频率决定,其中品质因数的大小与扬声器单元在谐振频率处输出的声压有关。Q0值过低时扬声器的输出声压还没有到F0处时就迅速的下降,扬声器处于过阻尼状态,造成低频衰减过大。Q0值过高时扬声器处于欠阻尼状态,低频得到过份的加强。Q0值越大峰值越陡。因此我们说扬声器的品质因数即不能过高也不能过低,通常我们取它的临界阻尼值Q0等于0。5—0。7作为最佳的取值范围。
(2)中频扬声器
一般来说,中频扬声器只要频率响应曲线平坦,有效频响范围大于它在系统中担负的放声频带的宽度,阻抗与灵敏度和低频单元一致即可。有时中音的功率容量不够,也可选择灵敏度较高,而阻抗高于低音单元的中音,从而减少中音单元的实际输入功率。中音单元一般有锥盆和球顶两种。只不过它的尺寸和承受功率都比高音单元大而适合于播放中音频而已。中音单元的振膜以纸盆和绢膜等软性物质为主,偶尔也有少量的合金球顶振膜。
(3)高频扬声器
高音单元顾名思义是为了回放高频声音的扬声器单元。其结构形式主要有号解式、锥盆式、球顶式和铝带式等几大类。

扬声器工作原理

电动式扬声器又称为动圈式扬声器;它是应用电动原理的电声换能器件;它是运用最多、最广泛的扬声器,究其原因主要有三条:
1.电动式扬声器结构简单、生产容易,而且本身不需要大的空间,导致价格便宜,可以大量普及。
2.这类扬声器可以做到性能优良,在中频段可以获得均匀的频率响应。
3.这类扬声器在不断改进中,几十年扬声器发展史,就是扬声器设计、工艺、材料不断改进的历史,也是性能与时俱进的历史。
电动式扬声器其形状大多是锥形、球顶形;锥形扬声器(cone speaker)的结构。
锥形扬声器的结构可以分为三个部分:
1.振动系统包括振膜、音圈、定心支片、防尘罩等
2.磁路系统包括导磁上板、导磁柱、导磁下板、磁体等
3.辅助系统包括盆架、压边、接线架、相位塞条。
根据法拉第定律,当载流导体通过磁场时,会受到一个电动力,其方向符合弗来明左手定则,力与电流、磁场方向互相垂直,受力大小与电流、导线长度、磁通密度成正比。当音圈输入交变音频电流时,音圈受到一个交变推动力产生交变运动,带动纸盆振动,反复推动空气而发声。
使电动式扬声器的振膜发生振动的力,即为磁场对载流导体的作用力,这个效应我们称它为电动式换能器的力效应,其大小由下式规定:
F=B L i
式中:B为磁隙中的磁感应密度(强度),其单位为N/(A.m),又称为特斯拉(T)
L为音圈导线的长度,单位:米
i为流经音圈的电流,单位:安培
F为磁场对音圈的作用力,单位:牛顿
但是,在通电音圈受力运动的同时,由于会切割磁隙中的磁力线从而在音圈内产生感应电动势,这个效应我们称它为电动式换能器的电效应,其感应电动势的大小为:
е=Вiν
式中:v为音圈的振动速度,其单位为:米/秒
е为音圈中感应电动势,单位为:伏特
电动式扬声器力效应与电效应是同时存在、相伴而行的。
其它扬声器工作原理:
〈一〉磁式扬声器:亦称“舌簧扬声器”,其结构如图4所示,在永磁体两极之间有一可动铁心的电磁铁,当电磁铁的线圈中没有电流时,可动铁心受永磁体两磁极相等级吸引力的吸引,在中央保持静止;当线圈中有电流流过时,可动铁心被磁化,而成为一条形磁体。随着电流方向的变化,条形磁体的极性也相应变化,使可动铁心绕支点作旋转运动,可动铁心的振动由悬臂传到振膜(纸盆)推动空气热振动。
〈二〉静电扬声器:它是利用加到电容器极板上的静电力而工作的扬声器,就其结构看,因正负极相向而成电容器状,所以又称为电容扬声器。如图所示,有两块厚而硬的材料作为固定极板,极板上有此可以透过声音,中间一片极板则用薄而轻的材料作振膜(如铝膜)。将振膜周围固定、拉紧而与固定极保持相当距离,即使在大振膜上,亦不致与固定极相碰。
在两电极间原有一直流电压(称之为偏压)。若在两电极间加由放大器输出的音频电压,与原来的输出电压相重叠,形成交变的脉动电压,这个脉动电压产生于两极间隙吸引力的强弱变化,而振膜因此振动而发声。
静电扬声器的优点是整个振膜同相振动,振膜轻,失真小,可以重放极佳的声音,有很好的解析力、细节还原好、声音逼真。它的缺点是效率低,需要高压直流电源,容易吸尘,振膜加大失真亦会加大,不适合听摇滚、重金属音乐,价格相对贵一些。
〈三〉压电扬声器:利用压电材料的逆压电效应而工作的扬声器称为压电扬声器。电介质(如石英酒石酸钾钠等晶体)在压力作用下发生极化使两端表面间出现电势差的现象,称之为“压电效应”。它的逆效应,即置于电场中的电介质会发生弹性形变,称为“逆压电效应”或“电致伸缩”。
压电扬声器同电动式扬声器相比不需要磁路,和静电扬声器相比不需要偏压,结构简单、价格便宜,缺点是失真大而且工作不稳定。
〈四〉离子扬声器:在一般的状态下,空气的分子量中性的、不带电。但经过高压放电后就成为带电的粒子,这种现象称游离化。把游离化的空气利用音频电压振动,则产生声波,这就是离子扬声器的原理。
为了离子化,就要加20MHz的高频电压,而在其上重叠音频信号压电。可见,离子扬声器由高频振荡部分,音频信号调制部分,放电腔及号筒组成。
放电腔采用将直径8mm的石英棒在中心开孔,开成石英管,将一个电极插入其中,另一个电极所示,呈圆筒形套在石英管外面,由于采用无声放电形式,只有中心的针头电极有损耗,可以定期更换中心电极。离子扬声器与其他扬声器不同之处在于没有振膜,所以瞬态特性和高频特性都很好,但结构太复杂。
〈五〉火焰扬声器:当空气和煤气燃烧的火焰通过电极,电极加有直流电压和高频信号,火焰受音频信号调制而发声。火焰几乎无质量,声音动态较好。但它有致命的缺点:不安全,不方便。
〈六〉气流调制扬声器:又称气流扬声器。它是利用压缩空气作能源,利用音频电流调制气流发声的扬声器。它由气室、调制阀门、号筒和磁路组成。压缩空气气流由气室经过阀门里,受外加音频信号调制,使气流的波动按照外加音频信号而变化,同时被调制的气流经号筒耦合,以提高系统的效率。它主要用做高强度噪声环境试验的声源或远距离广播等。
〈七〉磁致失真扬声器。这是一种特殊的强磁体,它能在磁场作用下振动发声。 [1] 

扬声器研发产品

编辑

扬声器静电扬声

一百多年前的1876年2月14日,Alexander Graham Bell提出了历史上最重要的一份专利“电话”。该项发明让人类的声音从此可以传到比叫喊更远的地方。人类也从此懂得了声与电的转换关系,并从此乐此不疲。
为了更好的回放记录被记录下的声音,1910年,S. G. Brown将驱动力和振膜分离,发明了'armature'电枢耳机。

扬声器平衡耳机

而在1910年,Baldwin 又发明了'balanced armature'平衡电枢耳机。电枢式耳机是在一个U型的磁铁的中间架设可移动铁片(电枢),当电流流经线圈时电枢会受磁化与磁铁产生吸斥现象,并同时带动振膜运动。这种设计成本低廉,虽然效果不佳,但在当时也是划时代的发明,该项技术多用在电话筒与小型耳机上。
在记录声音的科技方面,1917年,Wente 和Thuras设计了电容式麦克风。
到了20世纪30年代中期,根据电容式麦克风原理,静电扬声器面世。
扬声器 扬声器
20世纪50年代初期,美国C. V. Bocciarelli 提出'constant charge'恒定电荷法则。P. Walker在同一时期独立发展了相同理论,并将其应用到著名的Quad静电扬声器设计中。
静电扬式声器基本原理是库伦(Coulomb)定律,通常是以塑胶质的膜片加上铝等电感性材料真空汽化处理,两个膜片面对面摆放,当其中一片加上正电流高压时另一片就会感应出小电流,藉由彼此互相的吸引排斥作用推动空气就能发出声音。静电单体由于质量轻且振动分散小,所以静电扬声器工作于中高频段,音质冰凉空灵,富有特色,很容易得到冰凉空灵的高音。但是它的效率不高,声压输出低,动态小,成本较为昂贵也是其弱项。

扬声器电动式

和Bell同一时期,不同的扬声器类型被提出。作为一种业余兴趣,Ernst W. Siemens (Siemens & Halske公司创始人)于1874年1月20日,申请了电动式扬声器原型专利,让带支撑系统的音圈处于磁场中,以便使振动系统保持轴向运动。当时主要用于继电器而不是扬声器领域。1877年12月14日, Siemens申请了号筒专利,在一个移动的音圈上面附着一个羊皮纸作为声音辐射器,羊皮纸可以制成指数型锥体形状,这是第一个留声机时代的号筒实型。
1898年,Oliver Lodge申请了第一个实用电动式扬声器专利,将音圈放在内外圆极板的磁隙中运动,和许多发明一样,当时这个伟大的发明太超前了。这个发明决定了2014年99%的现代动圈扬声器的结构。
又过了整整25年,20世纪20年代,无线电广播出现。C. W. Rice 和E. W. Kellogg发表了划时代的论文'新型非号筒式单元',详细介绍了直接辐射式扬声器,利用这个理论设计的售价为250美元的Radiola 104音箱风靡美国。
在过去的五十年间,电动式扬声器的基本原理没有变化,只是改进了设计细节及零件。频响范围动态范围等方面较老产品有了长足的发展。电动式扬声器以结构简单,音质优秀,成本低,动态大已经成为2014年市场主流。
电动式扬声器应用最广泛,它又分为纸盆式、号筒式和球顶形三种。这里只介绍前两种。
各种扬声器 各种扬声器
1、纸盆式扬声器
纸盆式扬声器又称为动圈式扬声器。
它由三部分组成:①振动系统,包括锥形纸盆、音圈和定心支片等;②磁路系统,包括永义磁铁、导磁板和场心柱等;③辅助系统,包括盆架、接线板、压边和防尘盖等。当处于磁场中的音圈有音频电流通过时,就产生随音频电流变化的磁场,这一磁场和永久磁铁的磁场发生相互作用,使音圈沿着轴向振动,由于扬声器结构简单、低音丰满、音质柔和、频带宽,但效率较低。
2、号筒式扬声器
号筒式扬声器的结构,它由振动系统(高音头)和号筒两部分构成。振动系统与纸盆扬声器相似,不同的是它的振膜不是纸盆,而是一球顶形膜片。振膜的振动通过号筒(经过两次反射)向空气中辐射声波。它的频率高、音量大,常用于室外及广场扩声。

扬声器号筒式

号筒式扬声器起源于留声机。1928年,Wente 和Thuras 生产了他们的高效率的号筒式扬声器接受器。号筒式扬声器的原理是振膜推动位于号筒底部的空气而工作,因为声阻很大所以效率非常高,但由于号角的形状与长度都会影响音色,要重播低频也不太容易。高效率的号筒主要应用于专业扩声领域。

扬声器带式

在上述扬声器技术逐渐成型期间,人们开始明白了理想的换能器应当使用可以通过电流的薄片振动膜,大家开始构思带式扬声器。
1923年1月,Siemens Halske的Schottky和Gerlach申请了第一个带式扬声器专利。它将一个水平波浪型纯铝簿膜安装在磁体两极之间,波浪形纯铝膜可以降低纵向硬度,降低了谐振频率。
1931年,Olson 和Massa 生产了带式麦克风。
带式扬声器主要应用于中高频段,由于其频响曲线平直,高频上限极高,有着非常好的瞬态效果,因此可以方便的形成线性声源。
虽然人类电声的历史是如此曲折复杂,但如今确实涌现出非常多的优秀创新型电声扬声器,而事实上,这些创新的扬声器设计让很多上世纪最好的电声科学家绞尽脑汁。

扬声器车载音响

喇叭(扬声器)一般称为非洲之角,是一种不可缺少的设备一套音响系统。一切从“小号”的人,听音乐和欣赏。由于进入“声能”,设备电能的质量和角,整个音响系统的声音,特点发挥了决定性的作用。
霍恩在汽车里显得更加突出的音响系统。为了展示良好的基调和方向的意义上说,一些发言者和它们的布局是非常重要的标准。音箱和效果:在汽车音响领域,人们一直在追求这样的效果:在车上喜欢在舞台前面坐的是,所有的声音都用在挡风玻璃上,头发,眼睛,喜欢在演唱会的感觉。每个乐器的声音,你可以达到最佳效果的重放。这通常称为专业的Hi - Fi(高保真高定义)。理想的Hi - Fi的效果,关键是使声源同步和信号相同的频率波段的放大倍率。家庭音响并不困难。由于家庭音响在相同的固定框和音乐信号的所有是相同的放大器放大,缩小比例一致相对容易,实现了音质很好的平衡。但是,由于不同的汽车音响安装位置的限制,低音炮单元通常只能在行李舱安装,低音一般单位只能在车前安装,高音单元通常安装在A柱附近。这种影响可能只是来听取了高音和低音从后面来同月比较,奥拓部分相对薄弱。此外,针对不同的模块和功率放大的要求,在一般汽车音响只能采取多种放大器驱动扬声器(许多设计的低频部分需要由多个放大器放大),因此音调平衡是很难达到令人满意的水平。应对这些挑战所涉及的一些因素,扬声器和安装布置数量是关键之一。扬声器数量
扬声器音量可确定分配的声音指向的罚款,小粗糙度更多。先进的比一般的普通车辆数量汽车喇叭音箱。喇叭的安装位置往往汽车音响声音效果的影响,发言者在不同的安装位置相同的两家公司将产生不同的影响,中高级轿车音响喇叭的安装位置必须经过各种测试,以确定它。.通过扬声器的数量随着正确的安装经验和技能,以应付不同的频宽喇叭的安装位置,保持良好的方向,兼容的技术调整功率放大器,最终取得好成绩。安装布局有一个从专业角度上的Hi - Fi效果的直接影响,具有高保真音质出色的平衡通过前声场效果(声音效果感觉前置),声场的位置(在外地的不同来源的影响,可定位精度),空间感(关于空间声学效果感到低音响应),回放效果(还原高保真音响效果),(声音,语调和图像质量结果)的视听效果,分别为。良好的水声定位(分期)在很大程度上取决于在驾驶室前高音单元和中音单元的驾驶室周围设置的设置。因为人的听觉系统主要是在音频部分声波到达先后左,右耳率声源的位置。附近的一个高音喇叭和扬声器安装在门前的支柱只安装达到协调的频繁匹配的中间点可形成一个一致的,协调的声源。考虑到观众的左,右音响角度也视情况而定音响喇叭的位置,重复计算精确调整,以使汽车音响要达到良好的声场定位。因此,对于汽车立体声效果汽车扬声器布局是非常重要的。

扬声器有源定向

2014年第二届上交会,复旦大学科学家表示已成功发明出广场舞噪音“逼停神器”——有源定向扬声器。
普通扬声器发出的声音是向四面八方传播的,要实现定向,扬声器的直径必须做得非常大。与传统扬声器的原理不同,有源定向扬声器首先将低频声音信号载于指向性很强的高频信号之上,再经过放大、发射到空气中,而后,空气会把高频信号迅速过滤,其上的可听声音信号便会自然滤出,实现像激光一样定向传播。
有源定向扬声器能够把声波控制在特定区域内,在这个区域内的声波很强,而出了这个区域,声波就会很弱,甚至没有。如果广场舞者使用这种扬声器播放音乐,其扰民‘尴尬’就能迎刃而解。”马建敏说。除作为广场舞噪音的“逼停神器”外,有源定向扬声器还可用在广告会展、候机厅、公交车站等多种场景,实现声音针对特定人群的定向播报。

扬声器电脑扬声器

win7系统中扬声器总是自动停用
1、在“计算机”图标上右键,选择“属性”。
2、切换到“硬件”标签页,在设备管理器选择声卡设备,右键删除设备,找到菜单栏操作,扫描更改,系统就会弹出声卡正在安装的提示,等1分钟左右即可正常;
3、另外,也有可能是驱动停用造成的,建议你进入设备管理器中找到并右键音频设备,选择卸载,包括删除驱动,然后扫描硬件,让系统自行安装驱动即可。 [2] 

扬声器性能比较

编辑

扬声器性能指标

扬声器的主要性能指标有:灵敏度、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真度等参数。
1、额定功率
扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标称功率称额定功率、不失真功率。它是指扬声器在额定不失真范围内容许的最大输入功率,在扬声器的商标、技术说明书上标注的功率即为该功率值。最大功率是指扬声器在某一瞬间所能承受的峰值功率。为保证扬声器工作的可靠性,要求扬声器的最大功率为标称功率的2~3倍。
2、额定阻抗
扬声器的阻抗一般和频率有关。额定阻抗是指音频为400Hz时,从扬声器输入端测得的阻抗。它一般是音圈直流电阻的1.2~1.5倍。一般动圈式扬声器常见的阻抗有4Ω、8Ω、16Ω、32Ω等。
3、频率响应
给一只扬声器加上相同电压而不同频率的音频信号时,其产生的声压将会产生变化。一般中音频时产生的声压较大,而低音频和高音频时产生的声压较小。当声压下降为中音频的某一数值时的高、低音频率范围,叫该扬声器的频率响应特性。
理想的扬声器频率特性应为20~20000Hz,这样就能把全部音频均匀地重放出来,然而这是做不到的。每一只扬声器只能较好地重放音频的某一部分。
4、失真
扬声器不能把原来的声音逼真地重放出来的现象叫失真。失真有两种:频率失真和非线性失真。频率失真是由于对某些频率的信号放音较强,而对另一些频率的信号放音较弱造成的,失真破坏了原来高低音响度的比例,改变了原声音色。而非线性失真是由于扬声器振动系统的振动和信号的波动不够完全一致造成的,在输出的声波中增加一新的频率成分。
5、指向特性
用来表征扬声器在空间各方向辐射的声压分布特性,频率越高指向性越狭,纸盆越大指向性越强。

扬声器相位判断

扬声器相位是指扬声器在串联、并联使用时的正极、负极的接法:当使用两只以上的扬声器时,要设法保证流过扬声器的音频电流方向的一致性,这样才能使扬声器的纸盆振动方向保持-致,不至于使空气振动的能量被抵消,不至于降低放音效果。为能做到这一要求就要求串联使用时一只扬声器的正极接另一只扬声器的负极依次地连接起来;并联使用时,各只扬声器的正极与正极相连,负极与负极相连,这就是说达到了同相位的要求。
但是有的扬声器在其引脚上没有标出正极、负极的字样,这样就影响了串联并联的使用,为此我们要确定扬声器的正负极性。其方法如下:
1)将万用表置于直流电流挡的最低挡,将两只表笔分别接扬声器的两引脚,然后用手指轻而迅速地按一下扬声器的纸盆,并及时地观看万用表的指针摆动方向,如指针向右摆时,规定红表笔所接为正极,黑表笔所接为负极;如指针向左摆时,规定红表笔所接为负极,黑表笔所接为正极。用同样的方法和极性规定去检测其他扬声器并做好标注,这样按正极、负极串、并联使用后就可达到同相位了。
2)用一节或两节电池(串联),将电池的正、负极分别接扬声器的两引脚,在电源接通的瞬间注意及时观察扬声器的纸盆振动方向,若纸盆向靠近磁铁的方向运动,此时电池的负极接的是扬声器的正极引脚。交替电池接通扬声器的两引脚,纸盆向外运动,则说明电池的正极接触的就是扬声器的正极。
扬声器的种类和工作原理
2014年使用的扬声器种类很多。按其工作原理,可以分为电磁式、电动式、压电式、静电式、离子式、气流变换式、气流调制式等等。但2014年在高保真系统中用来放音的扬声器主要是采用电动式扬声器。扬声器依然是高保真放音系统中最薄弱的环节。因此,想获得优良的放音效果,如何选择扬声器是很重要的。而想选择合适的扬声器,则对各种扬声器的工作原理

扬声器尺寸测量

测量喇叭(扬声器,行话“单元”)按有效振动半径计算尺寸。即按纸盆的外沿未压入固定胶圈的直径算,习惯上对喇叭的口径用英寸。
一般人用的尺子多是公制,测量纸盆直径后多少厘米,除以2.54(2.54厘米等于一英寸),就是英寸。
4寸喇叭:螺丝孔对角距离是11.5厘米,相邻孔 距8厘米,喇叭口径是10厘米;
5寸喇叭:螺丝孔对角距离是13.5厘米,相邻孔距9.5 厘米,口径13厘米;
6.5寸喇叭:螺丝孔对角距离是15.5厘米,相邻孔距11厘米,口径16.5厘米;
4X6寸相邻螺丝孔距离是12.3厘米和7.3厘米;
6X9寸相邻螺丝孔距离分 别是16.5厘米和11厘米。

扬声器极性识别

扬声器的引脚极性是相对的,只要在同一室中使用的各扬声器极性规定一致即可。
多于一只扬声器运用时,出于这样的原因需要分清各扬声器引脚极性:两只扬声器不是同极性相串联或并联时,流过两只扬声器的电流方向不同,一只从音圈的头流入,一只从音圈的尾流入,这样当一只扬声器的纸盆向前振动时,另一只扬声器的纸盆向后振动,两只扬声器纸盆振动相位相反,有一部分空气振动的能量被抵消。所以要求多于一只扬声器在同一室内中运用时,同极性相串联或并联,以使各扬声器纸盆振动的方向一致。
一些扬声器背面的接线支架上已经用“+”“-”符号标出两根引线的正负极性,可以直接识别出来。
扬声器的引脚极性可以采用视听判别法,两只扬声器两根引脚任意并联起来,接在功率放大器输出端,给两只扬声器馈入电信号,两只扬声器同时发出声音。
将两只扬声器口对口接近,如果声音越来越小,说明两只扬声器反极性并联,即一只扬声器的正极与另一只扬声器的负极相并联。
上述识别方法的原理是:两只扬声器反极并联时,一只扬声器的纸盆向里运动,另一只扬声器的纸盆向外运动,这时两只扬声器口与口之间的声压减小,所以声音低。当两只扬声器相互接近后,两只扬声器口与口之间的声压更小,所以声音更小。
利用万用表的直流电流档识别出扬声器引脚极性办法是:万用表置于最小的
扬声器 扬声器
直流电流档(微安档),两只表棒任意接扬声器的两根引脚,用手指轻轻而快速将纸盆向里推动,此时表针有一个向左或向右的偏转。当表针向右偏转时(如果向左偏转,将红黑表棒互相反接一次),红表棒所接的引脚为正极,黑表棒所接的引脚为负极。同样的方法和极性规定,检测其他扬声器,这样各扬声器的引脚极性就一致了。
这一方法能够识别扬声器引脚极性的原理是:按下纸盆时,由于音圈有了移动,音圈切割永久磁铁产生的磁场,在音圈两端产生感生电动势,这一电动势虽然很小,但是万用表处于量程很小的电流档,电动势产生的电流流过万用表,表针偏转。由于表针偏转方向与红黑表棒接音圈的头还是尾有关,这样可以确定扬声器引脚的极性。
识别扬声器的引脚极性过程中要注意以下两点:
(1)直接观察扬声器背面引线架时,对于同一个厂家生产的扬声器,它的正负引脚极性规定是一致的;对于不同厂家生产的扬声器,则不能保证一致,最好用其他方法加以识别。
(2)采用万用表识别高声扬声器的引脚极性过程中,由于高声扬声器的音圈匝数较少,表针偏转角度小,不容易看出来,此时可以快速按下纸盆,可使表针偏转角度大些。按下纸盆时小心,切不可损坏纸盆。
上一条:什么是频响? 下一条:麦克风的基本原理概念