关于喇叭的基础知识
你不得不知道的喇叭常识。
你不得不知道的喇叭常识。
喇叭的构造：1、折环（皮边）。
它的作用首先是为锥盆的运动提供一定的顺性，也就是具有一定的柔性，让锥盆可以前后运动，另外还有辅助弹波一起定位锥盆，让音圈保持在磁隙中央，并提供锥盆运动的回复力的作用。
折环的材料一般有橡胶，布基加胶纸质等，折环的软硬和柔顺度，直接影响鼓纸在整个运动形成里的线性，影响喇叭在整个标称功率内的表现曲线。
2、锥盆（鼓纸，振膜，纸盆）。
就是喇叭主要的发声部件。
由它来直接驱动空气，把单元的机械运动，转换为空气的声波传递运动。
锥盆直接决定了单元重播声音各个方面的性能，例如频率响应、失真、甚至灵敏度等。
其中，锥盆的大小、几何形状、材料性能、质量(重量)等方面的特征都是重要的。
材料主要是纸浆加上其他材料，近年来多种特性不同的材料进入，有聚丙烯、炭纤维，金属钛等等，甚至金刚石。
但是主流还是纸浆，一方面造价低廉，另一方面容易做成喇叭振膜所要求的复杂曲面。
3、防尘罩。
防止异物落在磁隙中影响音圈的运动。
它做为一个盖子，同时还具有一个和折环一样的功能，就是把锥盆前后方的空气隔离开，避免向后辐射的声音绕到前方，而造成声短路。
材料五花八门，形状也五花八门，为什么会这样，因为除了防尘作用外，喇叭的美观也要靠它做花样。
4、弹波（定心支片）。
功能主要是为锥盆的运动提供回复力，并使音圈在运动时仍能保持在磁隙中的正确位置。
除此之外，它还能防止异物落入磁隙。
定心支片一般用棉、麻、聚?亚胺、NOMEX等纤维织成的布做成，然后浸上树脂使之定形(波浪形)、变硬。
5、盆架。
是整个喇叭单元的骨架，大多数部件都直接或间接地固定在盆架上。
但它对声音的影响却相对较小。
盆架主要用铁皮、铸铝或塑料做成。
大家都喜欢铸铝的盆架，因为看起来摸起来都很爽。
铁皮盆架和塑料盆架的成本当然要低许多。
6、音圈、音圈骨架。
音圈是喇叭单元发声的中心部件，喇叭完成从电能到机械能的转换，就是依靠音圈来进行的。
音圈处在上夹板与T铁围成的磁隙中，当电流通过时，就产生力，发生运动。
喇叭基础知识
喇叭基础知识一、扬声器的种类(按工作原理分)：……按扬声器的工作原理为分为:电动式(动圈式)、电磁式、静电式、压电式、离子式、气动式等.在各种类型的扬声器中,运用最多、最广泛的是电动式扬声器(动圈式),它是应用电动……原理的电声换能器.二、电动扬声器的组成：1.磁路系统：T铁、磁铁、华司2.振动系统：鼓纸、弹波、音圈3.辅助系统：支架、压边、防尘帽、端子、导线三、磁路系统中的各零件作用与要求：1. T铁、华司：作用：起导磁作用.要求：磁阻小,导磁率高的材料.目前,导磁率最高的材料是坡莫合金,其次为电工钝铁、硅钢片、低碳钢;因坡莫合金价格昂贵,不易加工,故喇叭界几乎没有人使用它,电工钝铁在高要求时有使用到,比如高档汽车喇叭,目前普遍使用的是低碳钢(含碳量在0.1%-0.6%之间),其优点是：(1).硬度适中,易加工成型;(2).价格便宜,在成本上有很大的优势;(3).导磁率高;2. 磁铁：扬声器所用的磁体大致可分为三类:(1).铝、镍、钴磁体:它是由铝、镍、钴、铁为主要成分浇铸而成,特点是磁能积高、剩磁高,曾在扬声器中广泛应用,但终因钴的缺乏,价格高逐步被铁氧体取代.使用注意事项:A.ALNico(铝镍钴)是高Br、低Hc的永磁材料,导磁率在3以上,宜做成长柱体或长棒体,尽量减少退磁场作用.B.ALNico永磁构成的磁路,必须整体饱和充磁,如拆卸之后再重新组装时,须再次饱和充磁.C.ALNico磁体本身矫顽力低,在使用过程中严禁使用任何铁器接触ALNico永磁体.D.ALNico磁体温度系数小.E.电阻为47UΩ.(2).铁氧体磁体:永磁铁氧体由氧化铁和锶(钡)等元素组成,具有较高的磁通密度和矫顽力,不氧化,性能稳定,是目前广泛应用的磁体,其成分为Mo、6Fe2O3,扬声器中主要应用各向异性(参数特性)钡铁氧体,锶铁氧体,用氧化钡(锶)和三氧化二铁粉末混合,在高温炉中熔烧而成,它具有材料来源容易、价格低廉、矫顽力大、对外磁场稳定等一系列优点.特性：A.Hc大,适合设计成扁平形状,即高与直径尺寸比小于1.B.价格便宜,耐氧化、腐蚀,重量轻.C.磁结晶的各向异性常数大,钡铁氧体K=3.2×10-1J/cm2..D.退磁曲线近似直线.E.电阻率高,P=104~106Ω.m(电阻1010us2).F.密度为4.6~5.1×103Kg.m3.G.导磁率低,为1.05~1.3.钡铁氧体与锶铁氧体优缺点:钡铁氧体：矫顽力大,相对磁场稳定,尺寸收缩性小,外观美观,但易碎.锶铁氧体：矫顽力要小,相对磁场稳定性差,尺寸收缩性大,易跑锶(在潮湿环境中吸收空气中的二氧化碳,表面呈现白色痕迹),不易碎.(3).稀土类磁体：稀土类磁体以钕铁硼磁体为代表,它的磁能积为铁氧体的10倍以上,资源丰富,是具有发展潜力的磁性材料,缺点是易生锈,居里温度低.钕铁硼最高使用温度：普通＜80℃,“Ｈ”＜120℃,SH＜150℃,UH＜180℃.铁氧体最高使用温度：普通-40℃~85℃,-55℃~125℃.电阻：50UΩ.磁铁作用：提供音圈磁场.性能要求：A.剩余磁感应强度(Br)大.B.矫顽力(Hc)高.C.最大磁能积(B×H)max大.四、磁场的形成：在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——分子电流.分子电流使每个物质微粒都成为一个微小的磁体,它的两极相当于两个磁极,在未被磁化时,内部各分子电流的取向是杂乱无章的,它们的磁场互相抵消,对外界不显磁性.当受到外界磁场的作用时,各分子电流的取向大致相同,从而对外显示出磁性.磁场可以由电流激发,也可由变化的电场激发.安培定则：用右手握螺线管,四指指向电流方向,则拇指指向为螺线管内部磁力线的方向.注意：磁力线是闭合曲线,在磁体外部磁力线从N极到S极,在磁体内部从S极到N极.由于空间的每一点都只能有一个磁场方向,因此两条磁力线不可能相交于一点.五、制程中磁间隙的磁通密度以及极性管理：影响磁体磁场大小的因素：A.电压充磁机B.电容量太多:体积大,电阻大.线圈圈数太少:电阻小,元件承受功率达不到.充台线径:原则上粗一点较好. R= L/S.P铁芯直径铁芯高度磁通密度：(1).充磁机：A.电压设定与监控.B.电容定期(半年或一年)检查.(2).充台：A.型号.B.主副线圈.(3).极性接线：A.外磁:左“＋”,右“－”.B.内磁:左“－”,右“＋”.六、电动扬声器工作原理：磁场的基本特性：是对其中的运动电荷或电流产生力的作用.载流导体通过磁场时,会受到一个电动力,其方向用左手定则判定.左手定则：伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手伸入磁场中,让磁力线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,则大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向(通电导线在磁场中的运动方向).方向与电流和磁场方向互相垂直,受力大小与电流、导线长度、磁通密度成正比,即F=BIL.工作原理：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,带动纸盒振动,反复推动空气而发声.磁路的形状：磁路的形状可分为外磁式和内磁式.(1).内磁式磁路:磁体置于中心,周围内导磁轭环绕.这种结构漏磁小,通常采用铝镍钴或钕铁硼磁体.(2).外磁式磁路:磁体位于磁路外,通常采用铁氧体,这种结构简单方便,但是漏磁较多.八、磁通密度：磁路设计除了满足结构方面的要求,还希望得到更大的磁通密度,以及尽可能小的失真.磁通密度是单位面积的磁通量,要加大磁通密度思路很明确,减小磁阻,选择良好的磁性材料,减小磁间隙处的面积.如图示:另一种增加磁通的办法是加宽磁通的通路,如上图示:T铁底部有一个锥形部份.对于高频扬声器,音圈振幅是较低的,这时可以将磁隙处导磁板减薄,提高单位面积磁通.信频程：表示一段频率范围(频率)大小的相对量. Fmax/Fmin=2n.周期：往复振动一次所需的时间.频率：每秒钟振动的次数.声压：有声波时,由于声波引起大气压力的变化.(Pa)声压级：有效声压P和基准声压Pr的比值的常用对数乘以20.(dB) LP=20Lg(P/Pr) 额定阻抗：是在阻抗曲线上低频共振频率以上的第一个阻抗最小值,在额定频率范围内,阻抗模值的最低值不应小于额定阻抗的80%. P=U 2/R.阻抗曲线：是指扬声器的阻抗模值随频率变化的曲线.在最低共振频率附近急剧上升,在高频率部分随音圈电感增加而加大.曲线的峰是由纸盆、音圈、弹波等振动系统共振造成的,而此曲线中部最小值相当于扬声器的额定阻抗,通常比直流电阻抗大10%-30%.○1.VC 直流阻抗 ○2.电感部分 ○3.反电动势部分 共振频率：在低频率某一频率其阻抗值最大,此时的频率称之为扬声器共振频率F0,即在阻抗曲线上扬声器阻抗模值随频率上升的第一个主峰对应的频率.扬声器是一个振动系统,共振频率与扬声器的质量和顺性有关,即振动系统的质量愈大,纸盆折环、弹波愈柔软,则顺性愈大,共振频率愈低,反之共振频率愈高.F0=1/2π√1/mc 增加振动系统质量固然可以降低共振频率,但质量增加会使扬声器输出声压降低,增加振动系统的柔软性(顺性)在一定范围内可以降低共振频率.品质因数是扬声器共振曲线尖锐程度的一种量度.(Q O )Q O 是抑制阻尼共振的重要参数,Q O 愈高,共振就愈强,由扬声器的阻抗曲线确定. 1 frf 0 2maxf 2-f 1 RV m 0×1/C 0(BL)2/RVQ O 与振动系统质量成正比,与磁隙磁通密度平方成反比,公式为m 0×1/C 0(BL)2/RV等效容积(Veq)：指在这个容积中空气的声顺与扬声器的声顺相等.它与共振频率、品质因素是音箱设计必须考虑的三个参数. Veq=Vb[(f b /f 0)-1]其中, Vb 表示箱体的内容积与被扬声器单元所占空间容积之差, f b 指装箱后的f 0,f 0指单体f 0.九、低失真磁路：1. 磁体非线性引起的失真：(1).在低频大振幅,音圈对磁隙相对位置变化较大,使磁性材料平均磁导率变化,影响音圈电感,使电流产生失真.(2).由于构成该磁路的磁性材料本身磁导率引起的失真,磁体本身具有磁滞回线的磁化结构.Qo= Qo= Qo=×Qo=在音圈周围的导磁柱及导磁板附近以三次谐波失真为主.通过磁体的磁通一般以二次谐波失真为主.1、电动式扬声器的工作原理是什么?答：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.2、影响扬声器F0的主要因素有哪些?答：主要因素有:弹波,鼓纸的顺性以及振动系统的质量.3、影响扬声器灵敏度的主要因素有哪些?答：音圈的直流阻抗(DCR),磁间隙中的磁通密度以及振动系统的质量.4、弹波材质60支纱棉布与32支纱棉布在变位与承受功率方面有何差别?答：在同等条件下,60支纱棉布比32支纱棉布变位要大,承受的功率要小.5、鼓纸悬边有哪两个重要功能?答：(1).支持和保持振膜的振动,使振膜能沿轴向方向自由振动,却不能横向移动,它保证音圈也能在磁隙中轴向移动.(2).悬边和弹波(无弹波例外)的顺性,共同构成扬声器的顺性,确定扬声器的谐振频率.6、音圈阻抗会对喇叭造成哪些影响?答：(1).交流阻抗 (2).频率响应7、一般如何决定实效周波数带域?答：在用正弦信号测得的频率响应曲线上,在灵敏度最大的区域内,取一个信频程带宽,在其中按1/3oct取四点计算声压级的算术平均值,下降10dB划一条平等于横坐标的直线,它与频率响应曲线高低两端的交点(即F2和F1)所对应频率范围,即为实效周波数带域.Welcome !!! 欢迎您的下载，资料仅供参考！。
喇叭及音箱基本原理
喇叭及音箱基本原理扬声器：又称喇叭，是一种将电能转化成声能的器件，根据能量转换的方式，可分为电动式、电磁式、气动式、静电式、离子式和压电式等；按工作频段可分为：高音扬声器、中音扬声器、低音扬声器和全频带扬声器。
一、扬声器的分类（ 1）电动式扬声器。
在各种类型的扬声器中，运用最多、最广泛的是电动式扬声器，又称动圈式扬声器，它是应用电动原理的电声换能器件，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。
（ 2）电磁式扬声器。
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）推动空气振动。
这种电磁式扬声器频带窄，音质欠佳，除了一些特殊场合，目前很少使用。
（ 3）静电扬声器。
利用加到电容器极板上的静电力而工作的扬声器，因正负极相向而成电容器状，所以又称为“电容扬声器”（ 4）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。
（5）离子扬声器。
在一般的状态下，空气的分子是中性的、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。
（ 6）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。
它的输出功率可达数千到上万声瓦。
效率约为15%。
气流扬声器主要用做高强度噪声环境试验的声源或远距离广播和对近海船只预报雾警及其他报警项目，作用距离可达 10km，其频率范围可达100Hz〜10kHz , 声压级可达165dB~175dB 。
汽车喇叭相关知识点总结
汽车喇叭相关知识点总结喇叭的种类一般来说，汽车喇叭分为电磁喇叭和电动喇叭两种。
1. 电磁喇叭电磁喇叭是利用电磁铁产生的磁力来使得膜片振动，从而产生声音。
它一般采用金属外壳，外形较大，声音较为浑厚。
2. 电动喇叭电动喇叭则利用电动机或震动器来产生声音，一般采用塑料外壳，外形较小，声音较为尖锐。
喇叭的原理无论是电磁喇叭还是电动喇叭，其工作原理都是类似的，都是利用振动膜片产生声音。
具体来说，当电流通过喇叭时，电磁喇叭会产生磁场，导致薄膜发生振动，从而产生声音。
而电动喇叭则是通过电机或震动器使得薄膜产生振动，也从而产生声音。
喇叭的作用1. 提醒汽车喇叭最主要的作用就是用来提醒其他车辆或行人，以增加交通行车的安全性。
2. 警告在紧急情况下，喇叭也可以用来发出警告信号，提醒其他车辆或行人。
3. 交流除了在紧急情况下使用外，喇叭还可以用来进行交流，如在拥堵时可以用来鸣笛告知前面车辆行驶情况。
喇叭的使用注意事项1. 不要滥用喇叭是用来提醒和警告的，滥用喇叭不仅影响其他人，也容易形成道路交通噪声污染。
2. 合理使用在行车过程中，要根据实际情况合理使用喇叭，不要盲目鸣笛以免引起其他车辆或行人的恶感。
3. 定期检查喇叭是车辆的重要配件之一，要定期检查喇叭是否正常工作，以确保行车安全。
喇叭的维护方法1. 清洁定期清洁喇叭表面的尘土和污垢，以确保喇叭的正常振动。
2. 检查定期检查喇叭的连接线路和电路是否正常，如果发现异常要及时修复。
3. 更换喇叭也是有寿命的，如果发现喇叭声音异常或者损坏，要及时更换。
总结汽车喇叭在车辆行驶中起着重要的作用，它可以帮助司机与其他车辆或行人进行有效的沟通，提高行车安全。
因此，在平时的行车过程中，司机要合理使用喇叭，不要滥用喇叭，以免引起其他车辆或行人的恶感。
同时也要定期检查和维护喇叭，确保其正常工作。
这样才能更好地发挥喇叭的作用，提高行车安全。
[声学和扬声器基础知识]扬声器喇叭基础知识及制作方法
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[声学和扬声器基础知识]扬声器喇叭基础知识及制作方法篇一: 扬声器喇叭基础知识及制作方法目录第一章扬声器材料的认识…….…………………………………..………………...……. 第一节部品材料的认识…….……………………………………………………………………一、扬声器材料的构成……….…………………………………………………… ……………………、支架………………………...…………………………………………………………..、铁片………………………...…………………………………………………………..、铁心………………………...…………………………………………………………..、磁铁………………………...…………………………………………………………..、磁液……………………...………………………………………………………、后壳………………………...…………………………………………………………、鼓纸………………………...…………………………………………………………、垫片………………...…………………………………………………………………、弹波……………...……………………………………………………………………、音圈………………………...………………………………………………………… 、防尘盖……………………...………………………………………………………… 、端子……………………...………………………………………………………… 、锦丝线……………………...……………………………………………………… 、电线……………………...……………………………………………………… 、接着剂……………………...……………………………………………………… 、分音器……………………...………………………………………………………第二章扬声器简介………………..……...………………………………………………….一、扬声器的定义………………..…...……………………………………………………….二、扬声器的分类………………..…...……………………………………………………….第三章扬声器的性能………………..…...……………………………………..………….一、扬声器的电气特性………………..…...…………………………………………………...1、阻抗………………..…...……………………..……………………………….……………...2、最低共振周波数或谐振频率…...…..………………..………………………………...3、扬声器的Q 值…...…………..……………………………………………..……………...4、力的系统…...……………………..………………………………………………….……5、出力音压…...……………………..…………………………………………..…………...6、实际周波数带域…...……………………..…………………………………………….....7、定格入力与最大入力…...……………………..…………………………………….……8、失真…...……………………..……………………………………………………….……9、指向性...……………………..……………………………………………………..……..10、总磁通量与磁束密度..……….…..………………………………………………….…. 11、异常音与外碰..…………..………………………………………………….…….…….12、极性与极性标示..……………………..……………………………………….………..13、信赖性..……………………..……………………………………….…………….…….1第四章新机种的开发试作………………..…...……………………………………..………….一、开发试作………………..…...…………………………………………………………………...第五章量产………………..…...………………………………………………………………..………….一、量产………………..…...…………………………………………………...第六章生产技术………..…...………………………………………………………………..………….一、作业流程………………..…...…………………………………………………...2第一章扬声器材料的认识第一节各部品材料的认识一、扬声器材料的构成原材料的好坏很大程度上决定的产品品质，同时直接决定了产品的成本。
喇叭原理及培训资料
喇叭的定期保养
定期清洗喇叭网罩
用软刷和清洁剂清洗喇叭网罩，去除灰尘和污垢 ，确保声音传播畅通无阻。
检查音圈
定期检查音圈是否松动或损坏，如有需要，进行 更换。
更换磨损部件
如发现螺丝、弹簧等小部件磨损严重，应及时更 换，确保喇叭正常运行。
喇叭的常见故障及排除方法
01
喇叭不响
检查电源和信号连接是否正常，检查音圈是否脱落或损坏，及时进行
分贝是用来衡量声音强度的单位。一般来说 ，分贝值越高，声音就越大。
喇叭的分类
电动式
电动式喇叭是利用音圈在磁场中受力运动来发声的，具有结构简单、体积小、重量轻、价 格低廉等优点，常用于汽车、摩托车等小型音响系统中。
压电式
压电式喇叭是利用压电材料的压电效应来发声的，具有灵敏度高、频响宽、音质好等优点 ，常用于高保真音响系统中。
喇叭的工作原理
工作过程
01
当电信号通过音圈时，产生磁场驱动音圈振动，进而驱动空气
振动，发出声音。
转换过程
02
电信号通过音圈产生磁场，磁场与磁铁相互作用产生力，使音
圈振动。
放大过程
03
由于磁场的作用，音圈的振动幅度增大，将空气振动放大，实
现声音的放大。
02
喇叭的特性与参数
喇叭的特性
电声转换
喇叭是一种能够将电信号转换为声波的电声器件 。当电流通过喇叭时，磁场产生力，引起音圈振 动，从而带动空气振动，形成声波。
喇叭的参数
额定功率
最大峰值功率
额定功率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ指喇叭能够在不损坏的情况下长 时间工作的功率。选择合适的额定功率可以 保证喇叭的正常工作和使用寿命。
最大峰值功率是指喇叭能够承受的最大瞬时 功率。这个参数决定了喇叭在极端情况下能 够承受的功率。
扬声器(喇叭)基础专业知识-培训OK
扬声器基础知识--培训文件扬声器是一种把电信号转换成声音信号的电声器件。
确切地说，扬声器的工作实际上是把一定范围内的音频电功率信号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。
扬声器的种类很多，分类方式也五花八门，一般可根据其工作原理、振膜形状以及放声频率范围来分类。
一、扬声器的构造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，尽管现在振膜仍以纸盆为主，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）等三大部份构成。
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，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，人造纤维刚采用人造丝、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。
二、场声器的分类按工作原理分类:按工作原理的不同，扬声器主要分为电动式扬声器、电磁式扬声器、静电式扬声器和压电式扬声器等。
喇叭知识
SPEAKERS
JAMES
第三章: 揚聲器的工作原理
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SPEAKERS
JAMES
第三章: 揚聲器工作原理
■揚聲器之工作原理
◆如果流經音圈的電流強度和方 向,均隨時間不斷的變化,電動 力F就隨著電流強度和方向變 化而變化.音圈就會在空氣中 來回振動,其振動周期等於輸 入電流的同期,而振動的幅度, 則正比於各瞬時作用電流的強 弱.若在音圈上固定一個膜片 (紙盆),則振膜在音圈的驅動 下產生振動,從而向周圍介質 而輻射聲波,實現了電能轉換 聲能.
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■T鐵檢查缺點之判定
項次
1 2
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檢查項目 電鍍不良或氧化 碰傷或傷痕 成型不良 尺寸不符 毛邊 污跡
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第二節:磁鐵
■磁鐵之作用: 提供固定磁場,當音圈流過電信號時,與磁鐵據有的磁場產生作用 力,從而有了振動產生了聲波的輻射. ■磁鐵之材質: ◆鋁鎳鈷(ALNICO),溫度系數低...價貴 ◆釹鐵錋(NEO) ◆鐵氧体(FERRITE)…價廉 …鋇鐵氧体 …鍶鐵氧体
+0 +0
柱高 9 ± 0.2 11 ± 11 ± 11 ± 13 ± 14 ± 14 ± 14 ± 20 ±
0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
厚度 固磁位 2.5 ± 0.1 17.5 +0 -0.3 3 3 3 3 4 4 4 5
± 0.1 ± 0.1 ± 0.1 ± 0.1 ± 0.2 ± 0.2 ± 0.2 ± 0.2
SPEAKERS
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喇叭的基础知识1. 喇叭的零件：A. 音圈的驅動力- 磁間隙中的磁場強度，單位為韋伯/ 。
- 音圈導線(銅線)的長度，單位為米。
- 流過音圈的電流，單位為安培。
這是喇叭驅動的公式，我們可用的資源為；- 磁間隙中的磁場強度，我們現在在華司上增加一片磁鐵，主要反應在磁場強度的增加。
- 音圈導線(銅線)的長度，兩層的音圈，我們改為四層，四層改六層，體現在長度的增加。
- 流過音圈的電流。
假如電路已經固定，8歐姆的喇叭，改成4歐姆，明顯的增加流過的電流，但通常不是我們來決定，而是客戶來決定。
B. 間隙設計的考量設計考量的重點在【紙管式的音圈；內間隙設計成一致，外間隙隨阻抗的變化而改變】。
【無紙管的音圈；外間隙設計成一致，我們考量上音圈製具的一致】。
C. 磁力線的分佈下圖(a)為我們的常規設計，磁力線作上下均勻的分佈。
但假如把它做成不等平面的設計如圖b，磁力線會被擠到上半部去；既圖上的上半部較多，下部較少。
注意：不等面的設計，在任何一邊都行。
意思是假如是內磁式，Yoke邊凸出，或華司邊凸出都行。
我們所生產這一系列的喇叭，為了不使音圈打到Yoke底部，都把音圈紙管往上移，所以我們應該把磁迴的設計成不等面，使裸露在上面的音圈還會被磁力線所含蓋，或許，這多出的部分，可以讓我們增加2db的音壓。
2. Fo ( Lowest resonant frequency；最低共振頻率) =Mo = 振動系的重量；包括鼓紙(振膜)、音圈、彈波的附加、防塵蓋、膠。
So = 振動系的柔順性；包括鼓紙(含鼓紙的邊緣Edge)、彈波。
測Fo值是在【自由音場】下測得，在我們實際的量測時，務必注意喇叭的前後不可有障礙物擋住，而影響氣流的流動，否則所得的值就不正確了。
比較正確的測試方式為用阻抗曲線測出的值，較準確。
通常測定Fo的電壓為1V，但我們會碰上喇叭的功率不足1V的情形，在這種情況下，我們會改用0.5V測，但必須載明於規格書上。
測試的電壓愈高，所測得Fo的值會愈低，所以必須要定出一個共同的規範。
Q值：代表在諧振點Fo的諧振品質因素Q值，和電子電路的Q值定義一樣，可以從阻抗曲線上來求得。
Q愈高表示曲線愈尖銳，以振動的現象來說，是振動不易停止，所以聽起來，低音會變得渾濁。
但在小喇叭的情況來說，因為低音都不易做好，所以Q值都高一些。
Q質的最大用處在於設計音箱時，音箱設計的著手點都從Q開始。
當然我們也可以透過其他方法來調整Q值。
如何調整品質因素Qt(比較舊的喇叭分析教材只定義Qt，或Qo。
新的分析方式把Q拆成機械共振的Qm及電氣共振的Qe，它們兩者的並聯值為Qt，既)。
以下是節錄自【揚聲器及其系統—南京大學出版】書上關於Q的定義。
或者符號說明：- 放大器內阻，單位為歐姆。
- 音圈的直流電阻，單位為歐姆。
- 磁間隙中的磁場強度，單位為韋伯/ 。
- 音圈導線(銅線)的長度，單位為米。
- 支撐系統的等效力順，即鼓紙折環(錐緣或叫Edge)和彈波的總力順，單位為米/牛頓。
- 振動系統的等效質量，即鼓紙和音圈質量之和，單位為千克。
由此可知，揚聲器的值，與的平方根成正比，而與的平方根成反比。
改變這兩個量的大小，當然可以改變的值，但效果並不顯著。
而與的平方成反比，可見改變值的大小，即可明顯的改變的值。
事實上，這是控制揚聲器值所經常採用的辦法。
此外，我們知道，音圈的驅動力：音圈的反電動勢- 音圈的振動速度。
- 音圈的反電動勢(電壓)。
音圈的反電動勢：我們可以看做是音圈因為運動，產生一個阻止電流流入而極性相反的電壓。
在阻抗曲線的表示上，假如是變得很高，表示反電動勢的電壓很高，也表示Q很高。
從另一個角度看，就是(音圈的振動速度)很快，套到我們36mm的喇叭看，也有合理的解釋，因為振速高，所以壽命比較短。
假如在我們的Mylar喇叭產品中，把不織布貼上，相當於把機械共振的Qm降低。
3. 響應曲線喇叭對於(輸入)不同頻率的電訊號，所產生音壓的大小。
通常將X軸設定為頻率；對數刻度，Y軸為音壓；線性刻度。
主要作為判斷一支喇叭好壞的重要依據，理想的曲線為一條直線，就是對任意頻率輸入的電訊號喇叭響應為一致的輸出。
音壓(db Decibel)：定義為db = 20 log 壓力的單位為Newton / m22 x 10 Newton / m (或2 x 10 Dyne / cm ) 是人耳能聽到的最低界限，我們拿來當音壓位準(0 db)。
注意：db是一個比較值，不是單位，所以我們可以改變【位準、或參考值】的值來從新定義db。
常用的位準值如1 伏(V)，稱為dbV (常用在麥克風的感度上)。
另外以600甌姆消耗1mW的功率(相當0.7745 V)為參考位準值的，我們稱為dbm (m : mW)。
頻率：每秒鐘振動的次數，單位為Hz (Hertz)。
慣稱K (Kilo = 10 ) 、M (Mega = 10 ) Hz。
有效頻率範圍：Fo ~ (Average SPL - 10db)。
這是JIS、CNS規範的標準。
中音谷：在1000 ~ 3000 Hz的中音範圍，當一個訊號送到鼓紙的固定邊，反彈回來，恰好碰上後來趕上來的訊號，產生一個抵消的作用，在曲線上會有一個下跌的山谷形狀，這叫中音谷，是我們工程師努力要解決的工程問題。
在鼓紙折環(錐緣或叫Edge)利用不產生反彈的形狀、能吸收振動的材質、塗怖吸震的膠等為有效解決此問題的對策。
4. 失真當喇叭收到一個純音的電訊號，鼓紙相應的震動並非如預期的只產生該訊號的震動，會有它一倍、二倍頻率或1/2倍、1/4倍….等等的震動，這些震動產生的聲音，我們稱為【諧波Harmonic】。
失真= x 100% P : 基本波、P ：二次諧波….P ：n次諧波把諧波的總能量和全部能量之比，我們稱為失真，也慣稱為THD (Total Harmonic Distortion)。
增加鼓紙本体的鋼性、均勻的驅動力，可以減少失真的現象。
5. 功率沒有儀器能一下就測定出喇叭的承受功率是多少，通常的方式都是用壽命試驗來決定。
詳細關於喇叭的壽命試驗，請參照【喇叭的壽命試驗】有詳細的說明。
功率大並不表示聲音就大，詳細的關係參照它項說明。
注意【功率】和【效率】意義上的不同。
功率：是指以電的訊號送給喇叭，消耗在喇叭上的電功率。
效率：喇叭是一個換能器件，將電能轉換為聲能，效率是指這個轉換的比值。
簡單的指標參數就是db/W M。
喇叭效率都不高，依我們現生產的產大概都不超過10%，其他的能量大部分都轉換成熱能和動能了。
正常功率(Normal)：是指長時間工作沒有問題的功率。
最大功率(Maximum)：短時間，非連續性，喇叭還能正常工作的功率。
功率、距離和音壓的關係；Sc (SPL換算值) = (SPL測試值) + 20 - 10、：分別為測試距離、計算距離、 : 測試功率、計算功率註：如原以0.2W、0.5M測得SPL為80db，現功率不變，距離改以1M測，則，80+20Log(0.5/1)-10Log(0.2/0.2) = 74 db.如原以0.2W、0.5M測得SPL為80db，現距離不變，功率以0.4W測，將得，80+20Log(0.5/0.5)-10Log(0.2/0.4) = 83 db.整理出功率、距離和音壓的關係如下：6. 極性以電池加在喇叭標示的正端，鼓紙是向前推出。
在雙聲道以上的設備裡，對極性的要求就很嚴謹。
7. 環境試驗包括：高溫、低溫、高濕、冷熱循環、冷熱衝擊。
震動、落下。
鹽霧。
8. 各零件功能及材料a. 框体塑料：ABS、ABS+GF、PBT+GF、ABS+PC等。
ABS+GF為塑料合金可以改善物性。
加FG (Fiber Glass)改善鋼性及耐熱性。
鐵材：以低碳的鐵材沖壓而成，碳會增加磁阻，不利於導磁性。
理想的喇叭框体材料是，軛鐵部分良好的導磁，框体部分不導磁，磁力線才不至於分散。
b. 端子板用衝剪纖維板後鉚上鉚釘而成。
主要做為訊號引入的端點。
印刷電路板(紙質板或玻璃纖維板上貼銅箔)蝕刻出接點。
c. 錦絲線以銅箔圍著纖維紗捲繞而成。
功能在提供一個緩衝的空間，音圈的震動不會直接傳遞到端子的固定點，否則此引線會因拉扯而斷裂。
紗也以耐熱性及耐疲勞度而分等級。
銅箔可以分一股(一片銅箔)、兩股…等捲繞，依須要是否鍍上錫等。
d. 墊片主要用來墊高喇叭和機殼間的距離，以免鼓紙碰撞了機殼。
其他還有減震、防止漏氣、防水等功用。
材質有紙、EV A、CR、橡膠等，設計要考慮不能碰觸鼓紙的邊緣，可能使喇叭的Fo增加，失去原始設計的值。
e. 軛鐵、華司做為磁氣迴路的一部分，必須盡量的減少磁阻，磁飽和系數大，防銹良好。
和框体的鐵料一樣。
f. 彈波用布材經樹脂含浸，再熱壓定型而成，最近的產品也有以PI衝剪成型或用Mylar成型者。
我們取其恢復性、耐疲勞性。
主要的功用在支撐音圈，在音圈受驅動時，其運動時能在我們設定的間隙內，不去碰撞金屬件。
基本上是一個對喇叭特性供獻很小的零件，沒有彈波，特性還更好，但沒有彈波的產品，量產有很高的難度。
g. Bobbin 線軸(因我廠都用牛皮紙的材料，因此都用紙管這名稱來替代Bobbin)在紙上塗怖耐熱及能和漆包線接著的樹脂而成。
對於須要較高的耐熱等級，有不同的材質因應，包括樹脂及紙管的材料。
紙管主要的功用在於使音圈能正確的在其工作的位置。
此外，為了減輕重量及增進散熱，可以在紙管上打孔。
在紙管的材料上有牛皮紙、鋁箔、PEI的押出管、PI捲繞管(見膜片說明)、Nomex的織物等。
列舉兩種常用的塗佈材及其特性當參考，h. 防塵蓋防止異物落入音圈內。
通常這樣功能的防塵蓋是用不織布仿彈波的做法做的。
另外可以用Mylar或鈦合金等輕質的材料做，用於調整高音的特性，注意正或倒過來貼其特性會有所不同。
在低音喇叭里，也可以適當的設計防塵蓋的形狀及材質，來消除高音。
i. 音圈、自融漆包線是喇叭的引擎，主要材料為銅線，先被覆一道絕緣層，再塗上一道遇醇復活或受熱溶合的樹脂而成。
大部分我們所用的漆包線為醇類復活性，當線材霑過醇後，會恢復黏性，從而使銅線黏在一起形成線圈。
基本上此樹脂的性質和紙管上塗怖的材質類似。
和紙管一樣，對不同溫度的要求，樹脂的塗層也不一樣，尤其在大功率時會產生高熱，樹脂更是嚴格要求。
在生產線上，會用不同比率的水和甲醇參和，以達到最佳的接著效果。
為了減輕音圈的重量，有內心部分是鋁線再包覆一銅層，再經過絕緣、上樹脂等做法的線材，稱為銅包鋁線CCAW。
其他為了增加單位長度下線圈的匝數，把銅線扎成方形者，稱扁平線。
近來廠商有推出【高張力】的漆包線，目的是要改善音圈的可靠度。
線圈的阻抗：阻抗是由下式決定R (Ω) =其中為銅線的電阻系數，為線的長度，為線的截面積。
實際操作時，我們也不以上式來計算，而是由廠家提供的數據來製作，廠商會提供Ω/㏎的資料，我們據以計算線圈的長度。