扬声器基础知识简介

扬声器基础知识培训Preparedby：Rev：1Date：2018/8/20目录一、扬声器的工作原理二、扬声器部件认识及作用三、扬声器性能参数四、扬声器参数说明五、QMS/QES/QTS的理解一.扬声器的工作原理•通电导体在磁场中会受到力的作用，F=BIL(左手定则).•扬声器的发声原理：在扬声器中，音圈（导体）通电后，会受到力的作用。当通过音圈为交流电时，音圈受力方向会随着电流的方向不断地改变方向，作往复运动。音圈带动振膜振动，推动空气，使空气产生压缩与膨胀，在原有的大气压上产生一个压力，从而向外辐射声波，声压作用于人耳，所感知的就是声音。F(力的方向)B(磁场方向)I(电流方向)振膜音圈磁路磁路的作用：提供永久强磁场音圈的作用：通电导体的作用，交变电流（声信号）通过导体，在磁场中受到力的作用一.扬声器的工作原理二.扬声器部件认识及作用•1.内磁式扬声器结构图垫圈振膜防尘盖端子板弹波音圈磁铁U铁盆架锦丝线内磁结构华司二.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端子板弹波音圈磁铁T铁盆架锦丝线外磁结构华司二.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名称材料功能1基架工程塑料等支撑和构造主要音腔等作用2绝缘片MYLAR起端子和U铁间绝缘的作用3U铁SPCE起导磁作用，构成磁气回路4端子PBSR连接电源，输入电流5磁铁Nd-Fe-B产生磁场作用6磁蕊SPCC起导磁作用，构成磁气回路7调音纸NON-WOVEN调整相应频率段音压8前盖SUS或SPEC保护振膜，构成音腔等做用9振膜MYLAR振动推动空气发出声音10音圈COPPERWIRE通电后发生振动11垫片PORON起缓冲和构成共振音腔作用12防尘网NON-WOVEN防止灰尘等异物进入腔体内造成杂音二.扬声器部件认识及作用•扬声器结构分为三大系统：a,磁路系统：U铁（T铁），磁铁，华司b,振动系统：音圈，振膜，防尘盖c,支撑系统：弹波，锦丝线，端子板，盆架二.扬声器部件认识及作用•a：磁路系统•U铁或T铁：起到导磁的作用，将发散的磁力线聚集，提高的磁力线密度，增加磁场强度。•磁铁：产生永久磁场B。•华司：起到导磁的作用，作用同T铁（U铁）二.扬声器部件认识及作用b：振动系统音圈：音圈为扬声器的心脏，音圈通电后在磁场中受到力的作用，从而上下运动。振膜：俗称鼓纸，音圈推动其上下往复运动，从而推动空气，和大气压产生差值，推动耳膜使人耳听到声音。将机械能转化为声能。防尘盖：防止灰尘进入磁间隙。同时可以改善扬声器的中高频。二.扬声器部件认识及作用c：支撑系统•盆架：起到支撑振动系统的作用，用以支撑振膜，弹波，及提供端子板的固定点。•弹波：始终保持音圈在磁间隙中做垂直上下运动，还可以调节扬声器的共振频率。•端子板：主要连接锦丝线与外来信号的接入点•锦丝线：连接音圈与端子板，起到输入外接的电信号。二.扬声器部件认识及作用三、扬声器性能参数•一，灵敏度•二，频率响应曲线•三，有效频率范围•四，共振频率•五，阻抗曲线•六，功率•1，灵敏度•扬声器的灵敏度：在扬声器的有效频率范围内，馈给扬声器一定的功率时，其在参考上产生的直达声压。（可以按照要求，定义不同功率，在不同距离下扬声器的灵敏度。）•可以理解为，输给扬声器某一数值的功率，扬声器在某一距离上产生的直达声压。这个值与输入功率和距离有关，•音压与测量距离的关系：音压与测量的距离成反比，距离增加一倍，音压减小一半，即0.5倍，按照前面讲的，音压计算方法，则音压下降6dB，反之距离缩小一半，音压增加一倍，音压上升6dB.•特性灵敏度：在扬声器的有效频率范围内，馈给扬声器1W的电功率的粉红噪声电压时，在参考轴上距离参考点1米处的产生的声压。三、扬声器性能参数•2，频率响应曲线•扬声器的频率响应，指的是馈给扬声器的电压为恒定时，扬声器在参考轴上所产生的直达声压随频率变化的特性。通常用曲线表示，称为频率响应曲线。它反映了扬声器对不同频率的声波的辐射能力，是扬声器十分重要的参数。•纵坐标代表声压,单位一般用dB表示•横坐标代表频率,单位为:赫兹Hz•扬声器的频率响应曲线，通常称之为音压曲线，或SPL曲线。它反映了扬声器对不同频率的声波的辐射能力。从曲线上可看出，扬声器对每一个频率点辐射声压的大小。三、扬声器性能参数f(Hz)f1f20三、扬声器性能参数•3，共振频率•扬声器的共振频率F0：当扬声器系统受激励的频率与该系统的固有频率相接近时，系统振幅达到最大，称为共振，此一特定频率称为扬声器的共振频率。•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）三、扬声器性能参数f(Hz)单元单元装入密封箱后f0f0'Imp三、扬声器性能参数•5，功率1，额定噪声功率：•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相应电功率。其定义为U2/R，U是额定噪声电压，R是电阻抗。额定频率范围是指“由制造厂规定的扬声器频率范围”。•扬声器应在每个规定的气候条件下，要求其能随额定电压连续工作100h,一般在产品设计定型与生产定型时，应按上述测量方法的要求进行100h试验。试验后应恢复24h后再作其他测量。正常大量生产过程中可以用1.2倍（或1.5倍）噪声功率试验48h(24h)来代替。有争议的以100h试验结果为准。三、扬声器性能参数•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。三、扬声器性能参数•6，有效频率范围•有效频率范围，是上限频率和下限频率为界限的频率范围•在频率响应曲线上，在灵敏度最大的区域内取一个倍频程带宽，在其中按1/3oct取4点计算其声压级的算术平均值，下降10db划一条平行于横坐标的直线，它与频率响应曲线两端的交点所对就的频率范围，即为有效频率范围（对于电动式扬声器，通常用f0作为有效频率范围的下限频率）。但对于谷值的频带宽度小于1/9oct的部分不计算在内f3p0ff4f1f210dBf6f5三、扬声器性能参数BL：单体的动力，(位于磁场中的音圈导线长度乘以磁通量密度)Fo：单体在自由大气下的谐振频率或叫Fs，单位为赫滋（HZ）Mmd：单体振动系的等效品质Mms：包含空气质量负载的振动系统总组装质量。Sd:单体振膜的有效振动面积Cms：单体的机械柔顺性Qms：单体的机械Q值Qes：单体的电气Q值Qts：单体的总Q值Vas：与单体柔顺性相当的空气体积，单位为升（L）Re：音圈的直流阻抗ACR：公称阻抗即交流阻抗，在扬声器阻抗曲线峰值后最低点所对应的阻抗，单位为欧姆（Ohm/Ω）Zmax:单体阻抗曲线峰点对应的阻抗值，单位为奥姆（Ohm/Ω）SPLo：音压水平(SoundPressureLevel)或叫SPL，单位为分贝（dB）Levc：音圈的电感四、扬声器参数说明•FO:关系到喇叭在低频上之表现,影响此值的部品有鼓纸,弹波,音圈..等等.FO如果太低,失真会加大.•CMS:指振动系统的支撑部件的柔顺度,其值越大,扬声器的整个振动系统越软.•MMS:鼓纸,弹波,音圈,防尘帽及振动时空气之质量总和.此值与FO及音压有关.四、扬声器参数说明•SD:为鼓纸的有效振动面积,一般取材中心寸法为基准.•BL:此项跟扬声器之磁气回路有相关,即磁铁的等级,华司及T铁之厚度形状有密切之相关.数值高,音箱箱对会增加.•VAS:单体柔顺性相当的空气体积,此值决定音箱要使用的大小.四、扬声器参数说明•QMS:单体的机械Q值顾名思义,此值可确认喇叭部品的组立匹配相关,如鼓纸,弹波寸法..等等.•QES:单体的电气Q值,顾名思义,此值可确认喇叭部品,如音圈设计值及位置的设定与磁气回路之搭配.四、扬声器参数说明•QTS:综合Qms及Qes之单体总阻尼，此数据用以设计音箱系统之容积形式，Qts值愈小，则显示悬吊系统及电气阻尼能较佳的控制单体的表现，并使在系统之谐振点产生较小的振幅。vcZRemaxZmaxΔFFsHzImp(Ω)RevcvcZFFsRemaxQesQmsQts111Qts=；四、扬声器参数说明五、QMS/QES/QTS的理解