扬声器的散热方式及应用
扬声器的主要技术特性及其应用
扬声器（又称音箱）是音响系统的喉舌，直接影响着还音的质量，是音响系统最关键的部分之一。
扬声器的功率是把一种可听范围内的音频信号通过换能器（扬声器单元）转变为具有足够声压级的可听声音。
怎样才能更有铲地完成这种转换呢？首先必须了解声音信号的属性，其次要了解并熟悉扬声器的主要技术特性，正确选择好扬声器。
声音信号属性主要是指人声、乐声以及各种音效。
这些声音信号都是一种随机信号，其波形比较复杂，但属人耳可听声音的频率范围（20Hz~20kHz），其中人声的频谱范围约在150Hz~4kHz；各种音乐的频谱范围可达40Hz~18kHz。
平均频谱的能量分布为：低音和中低音部分最大，中高音部分其次，高音部分最小（约占中、低音部分能量的1/10，人声的能量主要集中在200Hz到3.5kHz的频率范围）。
这些可闻声随机信号幅度的峰值比它的平均值约大出10~15dB。
因此，要能正确地重放出这些随机信号，保证重放信号的音质优美动听，扬声器就必须具有宽广的频响特性、足够的声压级和信号动态范围，并具有高效率的电功率转换成声压的灵敏度。
扬声器系统具有不少与音色效果和使用场合直接相关的技术特生，要用好用活这些技术特性，我们必须对它们有一定的了解。
分频系统广播、电影、电视、剧院、舞厅、会议厅、体育场所使用的扬声器分频系统，有（二路）二分频、（三路）三分频系统。
音频信号的频宽从20Hz~20kHz，单用一种扬声器单元是无法满足整个频段的频率响应的，换言之，要用一种扬声器单元把20Hz~20kHz各频率均匀重放是绝大不可能的。
例如口径为12英寸的扬声器单元，低频特性较好，失真不大，但1.5kHz以上的信号，其响应能力就很差了。
反之，2英寸口径的扬声器单元，重放3kHz以上的音频信号响应很好，却无法重放中音和低音信号。
于是必须由各种频响特性单元组成的扬声器系统去完成宽频段音频的重放任务。
例如由低音、高音两单元组成的二分频扬声器系统，由低音、中音和高音三种单元组成的三分频扬声器系统。
扬声器系统主要技术特性方式
扬声器系统主要技术特性方式扬声器系统主要技术特性方式扬声器实际上是一种把可范围内的音频电功率信号通过换能器(扬声器单元)，把它转变为具有足够声压级的可听声音。
为能正确选择好扬声器，必须首先了解声音信号的属性，然后要求扬声器能“原汁原味”地把音频电信号还原成逼真自然的声音。
下面是店铺为大家分享扬声器系统主要技术特性方式，欢迎大家阅读浏览。
扬声器系统主要技术特性的应用扬声器系统有许多与音色效果和使用场合直接有关的技术特性，为了用好用活这些技术特性，用户必须对它们有所了解。
二路(二分频)和三路(三分频)扬声器系统音频信号的频谱范围很宽，把20Hz-20kHz的信号要用一种扬声器单元是无法满足整段频响的;一般的12寸以上大口径扬声器单元，低音特性很好，失真不大，但超过1.5kHz的信号，它的表现就很差了;1-2寸的高音扬声器单元(高音压缩驱动器)重放3kHz以上的信号性能很好，但无法重放中音和低音信号。
于是就有了由各种频响特性单元组成的扬声器系统，由低音(含中低音)和高音(含中高音)两种单元组成的称为二路扬声器系统，由低音、中音和高音三种单元组成的称为三路系统。
二路扬声器系统结构简单，造价相对较低，为了解决缺少这段中音频率，于是有些厂家用了一种折衰的方法，即在分频网络上把低音单元的频响特性向上移动，把高音单元拭目以待频率特性向下移动。
另外一个问题是，分频交叉点频率只能设定在500Hz-2kHz之间，而此区域正是人声和乐声频谱的重要部分。
因此在听觉上人留下“空洞”感和听到的失真。
亦因为如此，三路扬声器对喇叭单元的要求相对较高，假若单元的性能不佳，整个扬声器系统的声音就不够平滑，或有严重的相位失真。
三路扬声器系统各单元的特性可不作折衷，充分发挥它们各自的长处，两个分频交叉点可选在中音人声和乐声频谱重要部份上、下边缘处，对音质没有任何影响，故三路扬声器系统减小了声音的失真，提高了声音的清晰度，改善了低高和高音间交叉频段的性能，增加了扬声器系统的功率处理能力，因此是文艺演出、音乐厅和歌剧院扩声系统的最佳选择。
散热设计方案
散热设计方案随着科技的不断发展，现代电子设备的性能越来越强大，处理器、图形芯片、服务器等的功耗也在不断增加。
而高效的散热设计方案是保证设备正常运行的关键。
本文将探讨一些散热设计方案，以满足不同设备的散热需求。
1. 散热原理在谈论散热设计方案之前，我们首先需要了解散热的原理。
散热的主要方式有三种：传导、传导和对流。
热传导是指热量通过物体中的分子传播的过程。
热辐射则是指物体通过辐射热量。
最后，热对流是热量通过流体（一般是空气）的对流传递。
2. 散热设计方案的基本要素一个高效的散热设计方案需要考虑以下几个基本要素：(1) 散热器：散热器是散热设计中最重要的组件之一。
它通过增加散热表面的面积来提供更大的热量交换。
通常，散热器由金属制成，如铝或铜，因为金属能更好地导热。
(2) 风扇：风扇通过增加空气流动来加速散热器上的热量交换。
风扇的大小和转速应根据设备的散热需求进行选择。
同时，风扇的噪音和功耗也是需要考虑的因素。
(3) 散热剂：散热剂是指在散热过程中使用的介质。
常见的散热剂包括水，空气和液态金属。
选择散热剂时需要考虑其导热性、稳定性和使用环境的特殊要求。
3. 不同设备的由于不同设备的功耗和散热需求不同，其散热设计方案也会有所不同。
以下是几种常见设备的散热设计方案：(1) 个人电脑：个人电脑通常采用散热器和风扇的组合来散热。
在高性能游戏机箱中，设计师通常会使用大型散热器和两个或更多的风扇来确保足够的散热。
(2) 服务器：服务器使用散热塔来提供更大的散热表面积。
服务器散热器通常由许多薄片组成，以增加热量交换效果。
此外，服务器通常采用双风扇设计，以确保足够的空气流动。
(3) 汽车发动机：汽车发动机的散热设计方案通常包括散热器、风扇和循环液。
散热器通过将发动机冷却液流过散热器来散热。
风扇可以通过增加空气流动来加速散热。
循环液则用于在发动机和散热器之间传递热量。
4. 创新的随着科技的进步，一些创新的散热设计方案正在不断涌现。
扬声器散热方案
扬声器散热方案摘要扬声器作为一种常见的音频输出设备，在长时间使用过程中常会产生较多的热量，因此需要采取适当的散热方案来保证其正常运作和延长使用寿命。
本文将介绍几种常见的扬声器散热方案，包括散热设计原则、散热材料选择和散热结构设计等方面内容。
1. 引言扬声器是一种将电信号转化为声音的设备，它通过振动较大的振动膜来产生声音。
在长时间使用过程中，扬声器振动膜会产生较多的热量，如果不能及时有效地散热，将会对扬声器的正常运作和寿命造成影响。
因此，设计一个合理的扬声器散热方案是非常重要的。
2. 散热设计原则一个合理的扬声器散热方案应该满足以下几个设计原则：•散热效果好：能够将扬声器产生的热量有效地散发出去，保持扬声器运作的温度处于一个合适的范围内。
•散热结构简单：尽量避免过多的散热结构和复杂的散热装置，以降低制造成本。
•散热材料选择合理：选择适合扬声器散热的材料，具有良好的导热性能和耐高温性能。
•散热与外观兼顾：散热方案应该与扬声器的外观设计相结合，既保证了散热效果，又满足了审美要求。
3. 散热材料选择在扬声器散热方案中，选择合适的散热材料是至关重要的。
常见的散热材料包括铝合金、铜、热导胶等。
•铝合金是一种常见的散热材料，它具有良好的导热性能和强度，可以有效地散发扬声器产生的热量。
•铜具有很高的导热性能，但相对于铝合金来说成本较高，适合要求较高的散热场景。
•热导胶是一种介导热的材料，它能够填充扬声器内部的空隙，提高散热效果。
根据实际需求和预算，可以选择合适的散热材料来设计扬声器的散热方案。
4. 散热结构设计散热结构设计是扬声器散热方案的关键环节，一个合理的散热结构可以提高扬声器的散热效率。
•散热片设计：可以在扬声器的背面设计散热片，增加与空气接触的面积，提高散热效果。
•散热孔设计：在扬声器的外壳上设计散热孔，增加热量的散发通道，加速热量的散热。
•散热风扇设计：对于功率较大的扬声器，可以考虑加装散热风扇来强制散热，提供额外的散热效果。
扬声器的作用
扬声器的作用扬声器是一种将电信号转化为声音的设备，是现代生活中使用广泛的电子设备之一。
它的主要作用是将电子信号转化为声音信号，并将声音扩大和放大，使得人们能够清晰地听到声音。
扬声器在各个领域都有着重要的应用，如音响系统、大型演讲会、广播系统等。
首先，扬声器在音响系统中起着至关重要的作用。
无论是在家庭影院系统中，还是在音乐会场馆中，扬声器都能将音频信号放大，并以高质量的音质播放出来。
扬声器通过震动的方式，将电信号转化为声波信号，然后通过空气传播，让人们能够听到清晰的音乐声或者电影对白。
它能够将音频信号的细节表现得更加逼真、立体，为听众带来更好的听觉享受。
其次，扬声器在大型演讲会上也有着重要的作用。
无论是政府会议、学术研讨会还是企业活动，扬声器都能够帮助演讲者将声音迅速扩散到整个会场。
通过使用合理的放置和调节，扬声器能够使得不同位置的听众都能够清晰地听到演讲者的声音，避免了因会场面积较大而导致的声音衰减问题。
这对于与会者来说，能够更好地理解演讲内容，提高会场的交流效果。
再次，扬声器在广播系统中也起着重要作用。
随着电台和电视台的普及，广播设备逐渐成为人们获取信息和娱乐的主要途径之一。
而扬声器作为广播系统的重要组成部分，能够将电波信号转化为声音信号，并通过外放设备传播到广大观众的耳朵中。
扬声器能够确保信号的传输不失真、不损耗，在不同的环境中都能够提供清晰、稳定的声音输出。
最后，扬声器还在其他领域有着广泛的应用。
例如，在电子产品中，如手机、电视机、电脑等中都安装了扬声器，为用户提供更好的声音体验。
在车载音响中，扬声器通过对音频信号的放大和处理，为驾驶者营造一个个性化和沉浸式的音乐环境。
此外，在公共场所如商场、医院、机场等，扬声器也被用于播放背景音乐、广播通知等，为人们提供更好的服务和体验。
总之，扬声器在现代生活中扮演着重要的角色。
它能够将电信号转化为声波信号，并将声音放大和扩散，使得人们能够清晰地听到声音。
扬声器工作原理
扬声器工作原理扬声器是一种将电信号转换为声音的设备，它在我们日常生活中扮演着非常重要的角色。
无论是在家庭影院系统中，还是在汽车音响系统中，扬声器都起着至关重要的作用。
那么，扬声器是如何工作的呢？本文将深入探讨扬声器的工作原理。
扬声器的基本工作原理是利用电磁感应的原理将电信号转换为声音。
扬声器通常由磁体、振膜和线圈组成。
当电流通过扬声器的线圈时，线圈会产生磁场，这个磁场会与扬声器中的磁体相互作用，从而使得振膜产生振动。
这种振动会产生声音，从而使得扬声器发出声音。
具体来说，当音频信号通过扬声器的线圈时，线圈会受到电磁力的作用，从而产生振动。
这种振动会传导到扬声器的振膜上，振膜会随之产生声波，最终将电信号转换为声音。
在扬声器的设计中，振膜的材质、线圈的匝数和磁体的强度等因素都会影响到声音的质量和音量。
除了基本的工作原理外，扬声器还有一些特殊的设计，以提高声音的质量和音量。
例如，一些高端的扬声器会采用双振膜设计，这样可以使得声音更加清晰和立体。
此外，一些扬声器还会采用特殊的材料来减少共振和失真，从而提高声音的还原度。
另外，扬声器的箱体设计也会对声音的表现产生影响。
一般来说，箱体的设计会影响到声音的低音效果和音质。
因此，在选择扬声器时，消费者不仅需要考虑扬声器的内部结构，还需要考虑箱体的设计和材质。
总的来说，扬声器的工作原理是利用电磁感应将电信号转换为声音。
在实际的应用中，扬声器的设计和材料选择都会对声音的表现产生影响。
因此，在选择扬声器时，消费者需要根据自己的需求和预算来选择合适的产品。
希望本文能够帮助读者更好地了解扬声器的工作原理，从而为他们的购物决策提供帮助。
扬声器工作原理和主要特性参数
扬声器工作原理和主要特性参数扬声器是一种将电信号转换为声音信号的设备，它通过振动扬声器的振膜，使空气中的颤动声波传播出去，从而实现声音的输出。
扬声器的工作原理主要包括以下几个方面：1.磁声效应：扬声器的核心部件是磁路系统和振膜，它们之间通过磁场相互作用来实现声音的转换。
磁路系统由永磁体和线圈组成，当电流通过线圈时，会产生磁场，而磁场会对振膜施加力，使其产生振动。
当电流方向改变时，磁场的方向也会改变，从而使振膜产生相应的振动，进而产生声音。
2.振膜的机械振动：振膜是扬声器的重要部件，它一般由轻质、易振动的材料制成，如纸张、聚碳酸酯等。
当电流通过线圈时，磁场的作用下，振膜开始产生机械振动，这种振动则以声波的形式传递出去。
振膜的振动频率受到输入信号的频率控制，不同频率的信号会使振膜产生不同频率的振动，从而实现声音的分频输出。
3.声波的传播：振膜产生的机械振动会使周围空气产生压缩和稀薄，形成声波。
声波以空气的形式传播出去，通过空气分子的碰撞而传递声音能量。
而人耳接收到这些声波时，就能感受到声音。
扬声器的主要特性参数包括：1. 频率响应（Frequency Response）：扬声器的频率响应是指其在不同频率下的输出能力。
频率响应通常以± X dB 表示，X 值越小表示扬声器在整个声频范围内的响应更加均匀。
2. 灵敏度（Sensitivity）：灵敏度是指扬声器的输入声压级与输出声压级之间的关系。
灵敏度通常以 dB SPL（1 W/1 m）为单位，它表示在输入为 1 W 的情况下，扬声器在 1 米处的输出声压级。
3. 额定功率（Rated Power）：额定功率是指扬声器能够连续输出的功率水平。
额定功率由制造商根据扬声器的设计和材料特性进行测试和确认。
4. 负载阻抗（Impedance）：负载阻抗是指扬声器接受信号时所提供的电阻。
常见的扬声器负载阻抗有4 Ω 和8 Ω，不同的负载阻抗会对功率放大器的输出产生不同的影响。
扬声器的工作原理
扬声器的工作原理扬声器是一种将电信号转换为声音信号的设备，广泛应用于音响系统、通信设备和消费电子产品中。
它通过将电能转换为机械能，进而产生声音。
以下是扬声器的工作原理的详细解释。
1. 结构组成：普通来说，扬声器由磁系统、振动系统和辅助系统三部份组成。
- 磁系统：包括磁铁和磁圈。
磁铁通常由永久磁铁或者电磁磁铁构成，用于产生磁场。
磁圈则是一个环形的铁磁体，用于集中和引导磁场。
- 振动系统：由振膜、振膜支撑件和振膜驱动器组成。
振膜是一个薄膜，通常由纸、塑料或者金属制成，它负责将电能转换为机械振动。
振膜支撑件用于支撑振膜，并使其能够自由振动。
振膜驱动器则是连接振膜和振膜支撑件的部件，用于传递振动力。
- 辅助系统：包括音圈和音腔。
音圈是一个线圈，通过电流激励产生磁场，与磁场相互作用产生振动力。
音腔是一个空间，用于扩大声音的音量和改善声音的质量。
2. 工作原理：当音频信号通过扬声器的音圈时，音圈会受到电流的激励，产生一个磁场。
这个磁场与磁铁或者磁圈产生的磁场相互作用，使音圈受到一个力的作用，开始振动。
音圈的振动会传递给振膜，振膜随即开始振动。
振膜的振动产生了空气的压缩和稀薄，形成声波。
这些声波通过扬声器的音腔，进一步放大和改善声音的质量。
最终，声波以可听到的声音形式传播到人耳中，使人们能够听到声音。
3. 影响扬声器效果的因素：扬声器的工作原理受到多个因素的影响，以下是一些重要的因素：- 频率响应：扬声器的频率响应指的是它能够有效地产生的声音频率范围。
不同的扬声器在频率响应上可能存在差异，因此在选择扬声器时需要根据具体需求进行考虑。
- 功率处理能力：扬声器的功率处理能力指的是它能够承受的最大电功率。
过高的功率输入可能会导致扬声器损坏，因此在使用扬声器时需要注意匹配功率。
- 音质：扬声器的音质是指它所产生声音的质量。
音质受到扬声器的设计、材料和创造工艺等因素的影响。
- 环境因素：扬声器所处的环境也会对其工作效果产生影响。
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扬声器的散热方式及应用
【摘要】文章通过对扬声器的散热方式介绍，针对不同方式进行比较，利于在设计扬声器散热方式时做出合适的选择。
【关键词】扬声器，音圈，T铁，传导，辐射，对流，热导率。
引言:
扬声器的寿命有多长，承受功率有多大，这是大家所关心的，也是客户和设计者一直追求的，人们知道扬声器的功率和寿命主要受音圈的制约，也就是人们常说的，比喻音圈为扬声器的心脏，音圈的损坏将导致扬声器工作终结，而音圈的损坏有热损坏和机械损坏，尤其是热损坏最容易发生，也是音圈损坏的主要因素。
人们知道扬声器的功率越大，热能就越大，导致音圈温度上升，如果这时不能很好地给予音圈提供散热，当音圈材料达到承受极限时就会烧毁，为此众多设计者绞尽脑汁开发了很多种散热方法和利用辅助材料对扬声器进行散热，这些方法中从单一的热能降低来说是可行的，但一定程度影响了对扬声器成本及其它参数性能，究竟哪种方法是最有效的和实用的，通过下述方案讨论，希望能给设计者和读者一些帮助及参考。
正文：
散热的方式
人们早已知道热传播的3种方式：“传导、辐射、对流”具体方式及应用如下：
1.传导
传导主要是考虑物质的热导率，如何选择好的热传导物质特性可参考下述表单
金属在0ºC时的热导率（表一）
气体在0ºC时的热导率（表二）
通过上表可发现热导率最好的依次是金、银、铜、铝，由于金银物质成本昂贵的原因，很少被采用，而用的最多是铜和铝，扬声器的磁路基材是铁，铜的导热能力是铁的6.268倍，铝的导热能力是铁的3.279倍，热导率为每单位时间内通过平面层的热量，我们知道音圈的温度首先是通过空气传导给T铁、磁铁、华司，再经表面热辐射而损耗，为了能让空气很好传导热能，所以很多扬声器磁路设计在T铁中柱上面增加铝环或铜环，有的是在T铁背面增加铝散热片，此举作用一是扩大散热面积，二是增大传导热量，三是铝材不影响磁路特性参数，为了
改善空气的热传导，也有很多设计应用了磁液，因为在磁路间隙中，音圈的热量依靠传导方式散热时利用的是空气，通过上表我们看出空气的热传导率又很低，而磁液的热传导率是空气的5~6倍，所以在高音扬声器被广泛的应用，但不管是用何方式或材质无疑都会增加扬声器的成本，相对成本考虑、设计采用较少，只是作为客户的卖点！
实例：为了改善和加强散热，特意在T铁中柱上增加一截铝柱，如图一所示：
（图一）
2.辐射
我们知道扬声器的热源，主要是音圈，当它发热时便与磁路系统产生了温差，而两物体表面存在温差即有了辐射，单位面积热辐射量为：
由上式可见，辐射温差愈大，则辐射量愈大，对扬声器而言，当温度较高时，辐射密度不可忽视。
热辐射系数与物体表面特性及色泽有关，物体辐射能力与吸收能是一致的，吸热系数大，热辐射系数亦大，深色表面及粗糙表面的吸热系数大，绝对黑色体A≈1，所以很多扬声器设计采用了黑色铝管音圈，黑色表面T铁和华司，甚至用
黑色铝盆架，因为辐射的能量关系，通常辐射方式会与传导及对流方式并用。
下表是各种物体吸热系数（A）的值，供参考。
吸热系数表（表三）
3. 对流
（空气流动引起的强迫热交换，与音圈面积无关，热效率取决于热空气体积速度），
（内间隙面积，中间通孔面积，活塞振动速度，防尘帽下方挤压空气的面积）
我们通常都采用开孔方法，根据磁路结构和特性开孔方式的功效各有千秋，当然用的最多的还是在T铁中柱开孔，也有的在弹波面或防尘盖以下鼓纸颈部开口，音圈管开孔等等，这些所作除了散热功效外，还可对扬声器内部起到缓解压力的作用，（因为在磁路间隙中，防尘盖以下是一个封闭空间，会对扬声器振动系统起粘滞作用），下图是扬声器采用空气对流设计各种开孔方式：
（图二）（图三）
（图四）（图五）散热模型
在上述的方案中，确实对散热有些帮助，但也给众多设计者带去更多的艰难决择，因为我们知道，所有的开孔都会形成气流通道，从而形成另外的气流声，就是人们常碰到的开孔过小形成的啸叫（喘流噪声）气流速度达到空气速度的5%以上即开始，10%空气速度噪声明显。
在鼓纸和弹波上的开孔，无疑也会影响它们的强度，所有的这些工艺增加同样带来加工成本的增加，这些已形成共识，不会让大多数人引起重视，但是T铁开孔过大引起的扬声器参数改变却不容忽视，笔者曾试作两个12”低音扬声器（T铁开孔和不开孔），进行了两种不同对流散热模式进行比较，参考下图。
（图六，样品1）（图七，样品2）
在样品1＆2的对流方式中，从结构图（图六，样品1）&（图七，样品2）中可看出，最大的差别是扬声器振动时，样品1的热空气大部分直接通过T铁孔排出，只在防尘盖下重复吸放动作，仅少部分空气进入磁间隙交换，而样品2则是全部的热空气只能利用音圈管内外间隙进行对流，通过盆架底部窗口进行冷热交换，音圈受对流影响而保持温升和降低温升。
（注意：音圈管不能打孔）
（图八）
红色实线为样品1（T铁开孔），分别在225W&275W时的T铁表面温度
兰色实线为样品2（T铁无孔），分别在225W&275W时的T铁表面温度
上述图八，是笔者利用样品1＆2进行功率递增验证音圈升温，实测T铁表面温度的记录，从记录中我们发现，样品1在225W时的T铁表面温度高于样品2约5℃，当再提升50W至275W时，T铁表面温度已高于样品2约10℃。
（因考虑样品的承受功率问题，未再继续），我们知道扬声器热损坏主要还是在音圈，为了进一步的验证此举实效，笔者又进行了音圈温度的实测，通过数据对比我们更直观的看出样品1音圈温度比样品2明显高出达37℃，见如下实验。