扬声器的基础讲座之一直接辐射式扬声器的结构、工作原理
扬声器基础知识简介
内磁结构
二.扬声器部件认识及作用
二.扬声器部件认识及作用
• 2.外磁式扬声器结构图
垫圈 振膜 防尘盖 锦丝线
音圈
盆架 华司
弹波
端子板
磁铁
T铁
外磁结构
二.扬声器部件认识及作用
二.扬声器部件认识及作用
二.扬声器部件认识及作用
序号 1 2 3 4 名称
基架 绝缘片 U铁 端子
材 料
工程塑料 等 MYLAR SPCE PBSR
固有频率：系统振动的频率，决定于系统本身的参数，与初始条件无关。 这一振动频率称为系统的固有频率。 影响F0的主要因素 由公式下面的公式，可以看出,扬声器的F0主要由C,M决定. • • •
Cm:振动系统的顺性. 对于扬声器振动系统,其顺性由振膜的悬边,弹波决定. • Mm:振动系统的质量.
三、扬声器性能参数
• 4，阻抗曲线
•
• •
阻抗曲线是扬指扬声器的阻抗模值随频率变化的曲线。
额定阻抗是一个由制造厂规定的纯电阻的阻值，在确定信号源的有效电功率 时，用它来代替扬声器。（GB/T9396-1996） 额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的极小值。在额定频度 范围内，阻抗模值的最低值不应小于额定阻抗的80%，假如在额定频率范围 以外的任何频率（包括直流）的阻抗小于此值时，则应在说明书中加以说明。 （GB/T9396-1996）
• 2，长期最大功率：与长期最大电压相对应的电功率，其定义为U2/R ，U是 长期最大输入电压，R是阻抗。长期最大电压指扬声器以承受持续时间为 1min,间隔时间为2min，重复10次的模拟节目信号，而不产生永久损坏的 最大信号电压。意味着扬声器长时间承受的功率上限。 3，短期最大输入电压，R是阻抗。碱期最大电压指扬声器以承受持续时间 为1s,间隔时间为60s，重复60次的模拟节目信号，而不产生永久损坏的最 大信号电压。意味着扬声器短时间承受的功率上限。 •
扬声器的工作原理
扬声器的工作原理扬声器是一种将电能转换为声能的设备，广泛应用于音响系统、电视、手机等各种电子设备中。
它通过震动空气产生声音，使人们能够听到声音的放大和传播。
下面将详细介绍扬声器的工作原理。
一、扬声器的组成部分扬声器主要由磁铁、振动膜和固定架构组成。
1. 磁铁：扬声器中的磁铁通常采用永磁磁铁，它产生一个稳定的磁场。
2. 振动膜：振动膜是扬声器中最重要的部分，通常由薄膜材料制成，如纸、塑料或金属。
振动膜的振动产生声音。
3. 固定架构：扬声器中的固定架构用于支撑振动膜和保持其位置稳定。
二、扬声器的工作原理扬声器的工作原理可以分为电磁式扬声器和电动式扬声器两种。
1. 电磁式扬声器电磁式扬声器是最常见的扬声器类型。
它由一个磁铁和一个线圈组成。
当通过扬声器的线圈通电时，线圈内产生电流，这个电流会产生一个磁场。
线圈的磁场与磁铁的磁场相互作用，使线圈受到力的作用。
线圈与振动膜连接，当线圈受到力的作用时，振动膜也会跟随线圈的运动而振动。
振动膜的振动产生了声音。
2. 电动式扬声器电动式扬声器是一种利用电磁感应原理工作的扬声器。
它由一个磁铁和一个振动膜组成。
当通过扬声器的振动膜通电时，振动膜上的电流会受到磁场的作用。
根据洛伦兹力的原理，电流在磁场中会受到力的作用，使振动膜受到推动，从而产生声音。
三、扬声器的工作过程扬声器的工作过程可以分为电信号输入、电能转换和声音输出三个步骤。
1. 电信号输入：扬声器的工作是由输入的电信号驱动的。
电信号可以来自音频设备、电视、手机等。
这些电信号通过连接线传输到扬声器的输入端口。
2. 电能转换：当电信号输入到扬声器后，电信号会通过扬声器的线圈或振动膜产生电流。
通过电磁感应原理，电流在磁场中会产生力，使振动膜或线圈受到推动，从而将电能转换为机械能。
3. 声音输出：振动膜或线圈的运动产生了声音。
声音通过扬声器的振动膜传播到空气中，从而使人们能够听到声音。
四、扬声器的特性扬声器的性能可以通过一些指标来描述。
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、电视、手机等各种音频设备中。
它的工作原理基于电磁感应和振动原理。
一、电磁感应原理扬声器的核心部件是一个电磁线圈，也称为音圈。
当电流通过音圈时，会在音圈周围产生一个磁场。
这个磁场与音圈附近的磁铁产生相互作用，使得音圈受到一个力的作用。
根据洛伦兹力定律，当电流通过音圈时，音圈受到的力与电流的方向和磁场的方向有关。
这个力会使得音圈产生振动。
二、振动原理音圈受到的力使得音圈开始振动。
音圈与一个连接在其上的薄膜或者振膜相连，薄膜的振动会产生声音。
薄膜的振动频率与音圈的振动频率相同，这样就能够将电信号转换为声音信号。
三、驱动电路为了使扬声器正常工作，需要一个驱动电路来提供合适的电流和电压。
驱动电路由音频信号源、功放器和滤波器组成。
音频信号源提供音频信号，功放器将音频信号放大，滤波器则用于去除杂音。
四、音质改善技术为了提高扬声器的音质，人们还提出了许多音质改善技术。
其中包括：1. 频率响应调整：通过调整电路中的电容、电感和电阻等元件，使得扬声器在不同频率下的响应更加平衡，减少失真。
2. 阻尼控制：通过调整驱动电路中的反馈电阻和电容，使得扬声器在振动住手后能够迅速停下，减少回音和杂音。
3. 磁路设计：通过优化磁路结构，使得磁场更加均匀，提高音圈的灵敏度和线性度。
4. 薄膜材料优化：选择合适的薄膜材料，使得振膜的质量更轻、更坚固，提高音质。
五、扬声器类型扬声器根据使用场景和特点可以分为多种类型，常见的有：1. 动圈扬声器：也称为电磁式扬声器，是最常见的扬声器类型。
它的工作原理基于电磁感应原理，结构简单，价格相对较低，适合于大多数音频设备。
2. 电容式扬声器：也称为电容式麦克风，是一种高灵敏度的扬声器。
它的工作原理基于电容感应原理，适合于对声音细节要求较高的场景，如录音棚。
3. 电动扬声器：也称为压电式扬声器，是一种利用压电材料的电效应产生声音的扬声器。
扬声器的工作原理
扬声器的工作原理扬声器是一种将电声信号转换为声音信号的设备，它被广泛应用于电视、音响系统、电脑和手机等各种消费电子设备中。
扬声器的工作原理可以解释为电信号转换为声音信号的过程。
一、电磁感应原理扬声器的工作原理基于电磁感应的原理。
通过一个磁场和一个电流通过的导线，可以产生一个力，这种力称为洛伦兹力。
扬声器的磁场由一个永磁体和一个电流通过的线圈组成，当电流通过线圈时，洛伦兹力将线圈推动，并在声音信号的作用下产生振动。
二、振膜和声音的产生扬声器中的振膜是一个轻薄的薄膜，通常由一层聚合物材料制成。
当线圈受到洛伦兹力的作用时，它将通过一个连接到振膜上的结构传递力量。
这个结构有时被称为音圈或振荡器。
振膜的振动将产生压缩和稀疏空气的波动，这些波动将被我们的耳朵接收并解释为声音。
三、音频信号的驱动为了使扬声器正常工作，需要将音频信号通过放大器发送给它。
放大器接收到来自音频源（例如音乐播放器）的电信号，并为扬声器提供所需的功率。
音频信号的波形将决定线圈所受到的电流大小和方向，从而在扬声器中产生对应的声音。
四、扬声器参数的影响扬声器的工作原理还受到一些参数的影响，包括阻抗、灵敏度和频率响应。
阻抗是指扬声器的阻抗大小，通常以欧姆为单位。
较低的阻抗表示扬声器对电流更敏感，因此可以产生更大的声音。
灵敏度是指在特定电源输入下扬声器的输出声音水平。
频率响应是指扬声器在不同频率下的声音输出强度，并且通常以赫兹为单位。
总结起来，扬声器的工作原理可以归结为：通过电磁感应原理，电流通过线圈产生洛伦兹力，推动振膜振动并产生声音。
音频信号的驱动和一些特定参数的影响也会对扬声器的工作产生影响。
扬声器的进一步发展和创新将为我们带来更出色的听觉体验和音响效果。
扬声器的工作原理
扬声器的工作原理扬声器是一种将电能转化为声能的装置，它可以将电信号转换成可听的声音。
在现代社会中，扬声器被广泛应用于音响设备、通信设备、汽车音响系统等各种场合。
了解扬声器的工作原理对于理解其性能和选购合适的扬声器至关重要。
1. 扬声器的基本构成扬声器的基本构成包括振膜、磁场系统和振动系统。
振膜是扬声器的核心部件，它负责将电信号转化为声音。
磁场系统由磁铁和磁场导向器组成，它产生一个稳定的磁场，使振膜在磁场的作用下运动。
振动系统由辅助结构和悬挂系统组成，它支撑和控制振膜的运动。
2. 扬声器的工作原理当电信号通过扬声器的输入端口进入时，它会通过连接线路传输到振膜上。
电信号在振膜上产生变化，使得振膜在磁场的作用下发生运动。
振膜的运动会产生声波，从而产生可听的声音。
具体来说，振膜上的电信号会通过电磁感应的原理与磁场系统发生相互作用。
磁场系统中的磁铁会产生一个稳定的磁场，它与振膜上的电流相互作用，产生一个力的作用。
这个力使得振膜上的电流受到约束，从而使振膜发生运动。
振膜的运动会使空气分子发生振动，从而产生声波。
3. 扬声器的工作参数扬声器的性能由多个参数来描述，包括灵敏度、频率响应、阻抗等。
灵敏度是指扬声器在特定输入信号下产生的声音强度，单位为分贝。
频率响应描述了扬声器在不同频率下的声音输出能力，通常以赫兹为单位。
阻抗是指扬声器对电信号的阻碍程度，它会影响扬声器的功率输出和匹配性能。
4. 扬声器的分类根据振膜的不同类型和结构，扬声器可以分为动圈扬声器、电容扬声器、磁电扬声器等多种类型。
动圈扬声器是最常见的一种类型，它通过电流在磁场中的作用下产生振动。
电容扬声器利用电场的作用产生振动，磁电扬声器则是通过磁场和电场的相互作用产生声音。
5. 扬声器的应用领域扬声器广泛应用于音响设备、通信设备、汽车音响系统等各个领域。
在音响设备中，扬声器用于播放音乐、电影等声音，提供更好的听觉体验。
在通信设备中，扬声器用于手机、对讲机等设备的音频输出。
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的设备，广泛应用于音响系统、电视、手机等各种电子设备中。
它能够将电信号转化为机械振动，进而产生声音。
下面将详细介绍扬声器的工作原理。
1. 电信号输入：扬声器的工作原理首先需要电信号的输入。
通常，音频信号会通过音频设备（如音频放大器）产生，并通过电线连接到扬声器的输入端口。
2. 磁场产生：扬声器中的关键部件是电磁线圈。
电磁线圈是由绕在一个圆柱形的磁芯上的导线组成的。
当音频信号通过扬声器的电磁线圈时，电磁线圈中的电流会产生磁场。
3. 磁场与振动膜交互：扬声器中的振动膜通常由一个柔软的材料制成，如纸张或者薄膜。
振动膜位于电磁线圈的前面，并与电磁线圈之间保持一定的间隙。
当电磁线圈中的电流通过时，产生的磁场会与振动膜上的磁场相互作用，导致振动膜产生机械振动。
4. 声音产生：振动膜的机械振动会导致周围空气的压力变化，从而产生声音波动。
这些声音波动会传播到我们的耳朵，被听觉系统解读为声音。
5. 音质调节：为了获得更好的音质，扬声器通常会配备一些附加的部件，如低音反射器和高音扩散器。
这些部件能够调节声音的频率响应和分布，以提供更加平衡和自然的音质。
需要注意的是，扬声器的工作原理是基于电磁感应和机械振动的原理。
通过电磁线圈产生磁场，与振动膜相互作用，从而产生声音。
不同类型的扬声器可能采用不同的设计和材料，但基本的工作原理是相似的。
扬声器的工作原理对于我们理解音响设备和电子设备的工作原理非常重要。
通过了解扬声器的工作原理，我们可以更好地选择和使用扬声器，以获得更好的音质和音效体验。
扬声器的工作原理是
扬声器的工作原理是
扬声器的工作原理是利用电流产生磁场，进而使得扬声器震动并产生声音。
具体来说，扬声器包括一个磁铁和一个驱动器。
磁铁通常被分为两个部分，一个是静态磁铁，另一个是动态磁铁。
静态磁铁通常是一个永久磁体，它提供驱动器的磁场。
动态磁铁则通过电流产生磁场。
驱动器是一个成对的电磁线圈，一个位于磁铁上方，另一个固定于振膜上方。
当电流通过线圈时，它产生一个可控的磁场，使得振膜受到吸引或排斥的力。
这种力使得振膜开始振动，并使空气以相应的频率和振幅振动，从而产生声音。
音频信号通过放大器输入到扬声器的驱动器中，驱动器的电磁线圈根据音频信号的变化而产生不同的磁场强度，从而使得振膜的振动频率和振幅跟随音频信号的变化而变化。
这样，扬声器就可以根据不同的音频信号生成相应的声音效果。
需要注意的是，扬声器的声音质量和效果受多种因素影响，包括驱动器的设计、振膜的材质和形状、磁铁的强度等。
不同的扬声器在工作原理上可能有些许差异，但总体上都是利用电流产生磁场从而使振膜振动并产生声音。
扬声器工作原理
扬声器工作原理扬声器，这玩意儿咱们在日常生活里可太常见啦！从手机、电脑到音响设备，哪儿都有它的身影。
可你知道它到底是咋工作的不？先来说说我自己的一个经历。
有一回，我在家里打扫卫生，不小心把音响上的插头给碰掉了。
插上插头重新打开音响的时候，声音一开始变得特别奇怪，“刺啦刺啦”的，就好像扬声器在跟我闹脾气。
这让我对扬声器的工作原理产生了极大的好奇。
其实呢，扬声器的工作原理说起来也不算太复杂。
它就像是一个勤劳的“声音搬运工”。
扬声器主要由磁铁、音圈和振膜这几个关键部分组成。
咱们先来讲讲磁铁。
这磁铁就像是扬声器的“大力士”，提供了一个稳定的磁场。
而音圈呢，就像是在磁场里游泳的“运动员”。
当音频电流通过音圈的时候，由于电流的大小和方向不断变化，这音圈就在磁场里受到不同大小和方向的力。
比如说，电流变大的时候，音圈受到的力就大，电流变小，力也就跟着变小。
方向也是一样，电流方向改变，力的方向也跟着改变。
这就使得音圈在磁场里不停地来回运动。
音圈连着振膜，振膜就像是个“传令兵”。
音圈的运动带动着振膜一起动，振膜的振动就产生了声音。
你想想看，就像咱们说话的时候，声带振动发出声音。
扬声器的振膜振动也是这个道理，只不过它是被电流控制着振动的。
而且啊，不同大小和频率的电流会让音圈产生不同强度和速度的运动，这样振膜振动的幅度和频率也就不同啦。
所以咱们听到的声音就有大有小，有高有低。
再比如说，咱们听音乐的时候，那些动感的节奏，强烈的鼓点，其实就是电流让扬声器的振膜大幅度、快速地振动产生的。
而轻柔的钢琴曲，那就是电流让振膜小幅度、缓慢地振动发出来的声音。
所以说，扬声器虽然看起来就是个小部件，但它背后的工作原理可真是神奇又有趣。
下次你再用手机听歌或者用电脑看电影的时候，不妨想想这个小小的扬声器是怎么努力工作，为咱们带来精彩声音的。
说不定，你会对它多一份敬意和喜爱呢！总之，扬声器通过磁铁、音圈和振膜的协同工作，把电流信号转换成了咱们能听到的各种各样的声音。
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影响扬声器输出频率响应的基本关系
• 扬声器的中频响应基本上基本上是比较平坦的，数值 由上式决定。
• 扬声器的低频响应取决于XM的大小，在共振频率处， 出现峰值，其高低由共振峰的品质因数QT决定。
• 扬声器的高频响应由振动系统的重量、口径大小及扬 声器的方向性多种因素决定。
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四.直接辐射式扬声器的主要 性能指标
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22图）
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3. 输入电压
1）短期输入电压：
特性解释：扬声器单元或系统能承受持续时间为 1秒，间隔为60秒的模拟节目信号，而部产生永久性
损坏的最大信号电压。
2）长期最大输入电压：
特性解释：扬声器单元或系统能承受持续时间为 1分钟，间隔为2分钟重复10次的模拟节目信号，而不 产生永久性损坏的最大信号电压。
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2. 额定阻抗和阻抗曲线
特性解释 扬声器的额定阻抗是由制造厂规定纯电阻的阻抗， 在确定信号源的有效电动率时，用它来代替 扬声器。 额定阻抗是指阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面 的极小值。 注：一般纸盆扬声器的额定阻抗是音圈直流阻的 1.2-1.4倍具体倍数由扬声器的口径和磁体的大小决定。
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3）额定正弦电压
特性解释：在额定频率范围内馈给扬声器以规 定的 模拟节目信号，而不产生热和机械损坏的持续信号电压， 该电压为在规定的持续时间内，使用正弦信号测量时电 压的极限值，如无特殊规定，持续时间应为1小时。
电动力计算
电动力计算公式：F=BLI电动力计算公式：F=BLI F---电动力 I---是通过音 圈的电流
B---是磁隙中的磁通密度
L---是音圈导线的有效长度式： F=BLI
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三. 直接辐射式扬声器的工作原
理
--纸盆扬声器的等效电路
（ BL ）2
Rg RE
MMD RMS CMS
E g BL R g REgRgBELR E
( R e+ R E)2(R M 2+ X M2 )
(BL)2 其 中 RM = Rg+RE
+ RMS
ω ω XM =
(MMD+2M ) MR -
1 CMS
• BL越高，扬声器的辐射声功率也越高
• RM越大，扬声器的辐射功率也越高
• XM越小，扬声器的辐射功率也越大
• RE越大，扬声器的辐射功率也越大，不过RE的 大小 同时取决于音圈导线的直径和长短。
20~800Hz 500~6KHz 4K~20KHz
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8
5.按用途分类
电视机用扬声器 音箱用扬声器单元 电脑或显示器用扬声器 汽车用扬声器 多媒体扬声器 公共扩声用扬声器 电子乐器用扬声器 声源用扬声器
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6. 按外形分类
圆形扬声器 椭圆形扬声器 跑道形扬声器 矩形扬声器 薄形扬声器 平板形扬声器
由于本人的知识面所限和讲课经验不足， 不到之处敬请谅解。
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3
目录
一. 扬声器的分类
二. 直接辐射式扬声器的结构
三. 直接辐射式扬声器的工作
原理
四. 直接辐射式扬声器的主要
性能指标
五. 附录
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4
一. 扬声器的分类
1. 按换能方式分类 2. 按辐射形式分类 3. 按磁路形式分类 4. 按重放频段分类 5. 按用途分类 6. 按外形分类 7. 按振膜材料分类 8. 按折环材料分类
振动系统---由纸盆、折环音圈、定 心支片、 防尘罩、引出线组成
辅助系统---由盆架、接线板、压边 组成
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二.直接辐射式扬声器的结构
-----磁路局部放大图
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二.直接辐射式扬声器的结构
-----磁路局部放大图
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三. 直接辐射式扬声器的工作 原理-----基本原理
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5
1.按换能方式分类
电动式扬声器 电磁式扬声器 压电式扬声器 静电式扬声器 气流调制式扬声器
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2. 按辐射方式分类
直接辐射式扬声器 号筒扬声器 箱式扬声器
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7
3. 按磁路形式分类
内磁式 外磁式
4. 按重放频段分类
低频扬声器 中频扬声器 高频扬声器
扬声器知识讲座
第一讲 扬声器的基本知识 第二讲 扬声器的发展趋势
及平板扬声器 第三讲 扬声器与电视机
的配合
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1
扬声器的基本知识
——直接辐射式扬声器的结构、工 作原理及主要性能指标介绍
2011.10
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2
前言
本讲义主要是根据国家标准GB/T93961996《扬声器主要性能测试方法》编制的， 为了大家更好的理解，增添了几个附录。可 作为初步涉足扬声器设计同志的学习资料， 也可供工作中对扬声器的基本知识有所需求 的相关技术人员参考。
UCUC VCUC fc
E g BL Rg RE
ZMR
图中 Eg ∽音频放大电路的电动势 单位为伏特
Rg ∽音频放大电路的内阻 单位为欧姆
L ∽音圈电感
单位为亨利
RE ∽音圈直流电阻
单位为欧姆
B ∽磁隙中的磁感应强度 单位为韦伯/米2
L ∽音圈导线的可长编度辑版
单位为米
17
I ∽流经音圈的电流
单位为安培
VC∽音圈的振动速度
单位为米/秒
fc∽磁场对音圈的作用力 单位为牛顿
MMD∽振动系统的等效质量 单位为千克
CMS∽支撑系统的等效立顺 单位为米/牛顿
ZMR∽ 振膜一面的辐射阻抗 单位为欧姆
RMR和 MMR 分别为振膜一面的辐射阻和固振质量
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扬声器辐射声功率
e PA =
(2
g
B
L
)2
R
M
R
1. 纯音检听
特性解释： 在额定频率范围内，馈给扬声器规定电压的正弦信 号检查扬声器的装配质量。 测量方法： 扬声器单元检听，馈给 扬声器正弦信号的电功率为 1/2额定噪声功率，一般在0.3M处检听，在此距离 内应无反射物，扬声器单元不另加负载。 注：①全频带及低频扬声器检听时，应以共振频率 允许偏差下限开始向高频扫描；如F0标准为 150±20Hz，那么起始频率应为130Hz。
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7. 按振膜材料分类
纸盆式扬声器 PP盆扬声器（聚丙烯） 钛合金振膜扬声器
8. 按折环材料分类
全纸盆型 泡沫折环型 布折环型 合成树脂型 复合纸盆型
全
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二.直接辐射式扬声器的结构
-----纸盆扬声器总装图
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二.直接辐射式扬声器的结构
-----简单介绍
磁路系统---由磁体、导磁上板、 板 柱（或导磁碗）组成