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扬声器基本知识
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揚聲器基本知識
第一章:
聲音
1.聲音:
是由空氣中的質子經由能量傳遞而產生振動,其傳遞過程直達耳朵膜接觸
而產生聲音.當然介質秘包涵著固體.液體和氣體,但和人類接觸最廣泛的是氣體,因此聲音無法在真空中傳遞.
聲音在氣中是以定速傳播，而定速卻又取決于大氣溫度和空氣密度，然而在電子界大多決于２０℃常溫設定.
常溫下聲音速度為:
343m/s
2.聲音的三要素
A.響度:
通常人們是用響不響來形容聲音的強弱.是人耳對聲音強度的主觀感受.
B.音調:
人耳對聲音調子（頻率）的高低的主觀感覺.
C.音色:
每種聲音都有各自的特色.
好的聲音有:
1.美感2.壓迫感3.安定感.三.聲音的種類
A依聲音的內容來分:
1.自然音2.樂音3.非樂音4噪音
B依頻譜來分:
1.純音2.復合音3.單音4.調合音
C依周波數來分:
1.超低周波2.可聽音3.超音波
D依據時間領域來分:
1.周期性的聲音2.非周期性音3.脈動式的聲音
四.人耳可感受的音壓和音域
1可感受的音域為:
20Hz~20KHz;
2可感受的音壓值為:
0~120dB;低于20Hz叫次聲波;高于20kH2為20kH2叫超聲波.
SPL=20lg（Pe/Pref）（Pref為參考聲壓）最小的可听聲壓值為Pe=210-5Pa
正常聲音Pe=2010-5Pa交響樂（5m-10m處）=0.3Pa
織布車間=2Pa噴氣飛機起飛=200Pa
第二章:
揚聲器的種類介紹
1.定義:
揚聲器是一種電聲換能器,它通過物理效應將電能轉化聲能.
2.揚聲器的種類
1.依輻射方式分類:
直接幅射型:
從發音體直接向空氣輻射發音.
間接輻射型:
從發音體通過號角向空氣中輻射發音.
圓錐形（振膜為圓錐）
圓球形（振膜呈球缺形）
平板形（振膜呈平面）
可動圈式
2.依驅動方式分類:
電動型（下面會詳細講解）:
帶形揚聲器
電磁型:
利用音頻電流的電磁鐵與連有振膜的銜鐵之間相
與互作用.
靜電型:
（也稱為電容式）將可變電極和固定電極對向裝置;
而在兩極之間加以電壓.利用電荷所發生的靜電吸
引力的一種揚聲器.（可用于高音或音質要求不高）
壓電型:
以力加于特殊的結晶產生誘分電極（電分極）,同時
把這個結晶放在電場之中即可發生扭曲力量,這種
現象稱為壓電現象.
其它類:
a.號角式放電型:
有電弧放電和電暈放電,都是利用
聲電流變損放電的強度使之發音.
b.氣流型:
以活塞結構推動,再加上一定的汽流速.
第三章:
電動型揚場器
定義:
亦稱電動力揚聲器,它是以音圈連接振動板在固定的磁場中,音圈通以電流和磁場相互作用.使音圈前后運動,同時帶動振動板直接推動空氣發音,也稱為直接輻射型的電動型揚聲器.
一.電動式揚聲器的工作原理
電動式揚聲器自從1925年創制以來,以有75年的歷史.長久以來在結構上作了較大的改進,使揚聲器的性能有較大的改善,但基本工作原理未做什麼變化.
1.使電動式揚聲器振膜發持振動的力（洛侖磁力）即磁場對載流導體的作用力{一般稱為電動式換能器的力效應}
F=BLI（B:
磁感應密度韋伯/米2;L:
表示導線的長度;I:
表示電流強度A）
2.然而,一旦音圈運動,就會切割磁隙內磁力線,從而使音圈產生感應電動勢,這稱為電動式換能器的電效應.
e=BLV（e表示感應動勢v）
3.電動勢換能器的力效應和電效應總是同時存在,幫電效應將對音圈的阻抗產生極
大的影響.
4結構:
（需圖示）
振動板ConePaper
A振動系絕音圈VoiceCoil
檔板Damper
磁石（鐵）Magnet
軛（下板﹑T鐵）Yoke
B磁氣回路上板（華司）Plate
極片CenterPole
支架（鐵盆）Frame
矢紙（紙圈）Gasket
C本體端子Terminal
導線Leader
防塵罩Cap
3.喇叭的主要結構
A.振動系統:
紙盆;音圈;彈波.
B.磁回部分:
磁鐵;上板;下板（短路環）.
C.本體部分:
鐵盆（支架）;紙圈;端子;錦絲線;防塵蓋.
其它部分:
高音;高音杯;支架;斯丁呢等.
4.喇叭主要材料介紹:
1.0紙盆:
又稱鼓紙,振動板是揚聲器的主要部件之一,它對喇叭的性能和音質有決
定性的影響.
1.1由胴體和泡邊構成.
1.2形狀:
A.胴體形狀分:
拋物線型﹑反拋物線型﹑直線型.
B.外觀形狀分:
圓形﹑橢圓形﹑長方形.
1.3材質:
A.胴體:
紙（紙漿﹑纖維）﹑金屬板﹑樹脂.
B泡邊:
布﹑海綿﹑紙.橡膠.
2.0音圈:
是揚聲器的心臟,音圈線導電后,在磁場里利用佛來明左手定則原理產生
運動,帶動紙盆振動的作用.
2.1結構:
音圈管:
紙管﹑鋁管﹑纖維管.
音圈線:
銅線﹑鋁線.
2.2卷幅:
音圈繞線部分的幅度叫卷幅高（俗稱卷幅）
3.0彈波:
也叫擋板或阻尼器,它有制動和中心保持作用,它的外緣和鐵盆粘在一起,
它可以使音圈在磁隙內來回運動時不致碰下板中柱和上板,使得音圈和
紙盆正確連接保持中心,所以也稱為中心保持器.
3.1性能:
它對低音諧振（FO）產生影響,且對紙盆的連接有適度彈性輔助作用.利用
它的柔軟性紙盆泡邊做調整搭配可得所需的FO值.
3.2材質:
常用布和絹布（人造纖維）經浸潤樹脂之后沖壓加熱成形.
4.0鐵盆:
是安裝振動部分,磁氣回路和其它零件之母體.
5.0磁氣回路:
當音圈導電而振動時,對線圈以直角供給直流磁通部分,稱為磁氣回
路.它由上板﹑磁鐵﹑下板（T鐵）組成.
6.0防塵罩:
主要作防止灰塵等雜物從紙盆的前面進入磁隙內,它的材質主要有
布﹑紙﹑塑薄膜和金屬薄膜等.
7.0紙圈:
主要是貼在紙盆上,使紙盆與鐵盆密切粘接,在振動時不致脫落,消除因紙
盆粘接不牢在振動時發出異常的聲音.
5.永久性磁鐵的種類:
（一）是ALNIGO系.
（二）是Ferrite系.（三）是稀土類鈷系.
（一）是Ai（鋁）=8%NI（鎳）=4%Go（鈷）=24%Cu=3.2%Fe=50.8%
（二）是Ferrite主要成份.P2aoGfe3o3
其制造方法用上述氣化物粉末,以沖壓成形,然后在高熱爐內燒結而成.
（三）稀土類鈷系:
主保持力（H2）大
主的磁力為ALNIGO的2~3倍.
用稀土類金屬和鈷的化合物的制成的永久磁石.
六.音圈的質量:
最佳狀態為振動系統的等價質量的一半時效率最佳.
阻抗特性就是揚聲器的音圈圍周波數/頻率.而形成的阻抗變化.
磁鐵能被磁化的程度為何:
視該材料特性和磁場的方向及強度的影響.
充磁過程的特性用磁滯曲線來表示
彈波:
使用酸醛樹脂酒精熔劑浸膠30分鐘左右浸濕布后,濕比重為1:
2~2.2.熱壓模
（130-180℃）熱壓2~3分鐘,后切邊.檢驗彈波要求表面平整毛刺.顏色致無焦化
現象.表面無垃圾,無斷紗現象.
上板:
材料一般使用A31.08.10#低碳鋼,為提高導磁臬也可用純鐵或鐵鎳合金,要求
中孔精度要高且同心度精度高.否則會引起磁間隙單邊,電鍍層不能有花斑,起
泡,無缺損.
Maxwell.通常用磁通計（FlaxMeter）測量.
磁通密度:
變稱磁束密度,單磁通量方向垂直的單位面積所在的磁通量數.
以高斯為單位:
用高斯計作測量.
十.連續負載:
輸入以標準功率的粉紅色雜音訊號.續48~96hours試驗中,不得有
異常現象.
十一.耐濕試驗:
是對揚聲器的濕性所做的試驗.通常將喇叭限定在一定的時間（48
小時）放于恆溫恆濕槽.濕度為95%,溫度為40℃.
十二.耐熱與耐寒試驗
對揚聲器的耐熱和耐寒性能作試驗.
條件:
耐熱60℃48hours
耐寒-25℃48hours
十三.揚聲器口徑:
是指揚聲器裝在喇叭音箱和各種外殼前障板的開口徑有四種.
十四.極向標示:
通常是揚聲器的端子板注明"+-"兩極的接線點.
將揚聲器例置面對端子右"+"左"-"或用紅點標示.
十五.非線性失真
定儀:
揚聲器重放時,出現電信號中所沒有的頻率成分的即這種失真稱為非線
性失真.
諧波失真:
當揚聲器輸入一正弦信號時,揚聲器輸出的聲音信號
時出現二次﹑三次諧波,稱這為非線性失真.
非線性失真（產生原因:
音圈振幅大時,音圈跳出磁隙中的磁場的
均勻區以致于恆力.（電動力）效應F=BL的線型關系受
到破壞從而造成線型失真.）
分諧波失真:
由于紙盆胴體段受縱向力的作用,產生的變曲造成.7
第二章揚聲器的基本特性
1.音圈阻抗:
（DocileCoilImpedance）
1.音圈阻抗可分為直流阻抗,和交流阻抗（公稱阻抗）
直流阻抗×115%=公稱阻抗
1.1直流阻抗:
是以靜志的揚聲器來測試其阻抗,所求得的結果是直流阻抗.（就是音
圈線的阻抗值）
1.2交流阻抗:
在動態的揚聲器所求得的交流阻抗值.
在揚聲器的規格書的音圈阻抗一般稱為公稱阻抗,並有at…..H2……V
它有三部組成:
a.直流阻抗
b.VoiceCoil本身的特性.音圈阻抗隨頻率的變a阻抗越大.f→0且IMP
→0.
C.是逆起卷部分:
它與音頻電流的方向相反削減音頻電流故等同于,增加
音圈的阻抗,主在FO附近,振幅最大時,阻抗值也最大.
2.低音諧振（FO）
1.定義:
是指每個揚聲器的頻率響應曲線,從低音域開始的第一個高峰所在,也
稱之為低音諧振點（最低共振周波數）.
2.FO的量測方法:
可用試音機.電壓調在2V.按下FO測試開關,旋轉頻率調諧旋鈕
得到最大電壓值時的頻率為FO.
3.調整后的方法:
適當地調整彈波偏位和紙盆Edge的柔軟度可得所需的FO值.
3.阻尼系數（QO）
也就是低音諧振的尖銳度.
4.輸出音壓位準（SoundPressureLevel）
（給于揚聲器施加1W的信號測定揚聲器基準點1m之點的音壓對頻率變化特性）
也就是待測聲壓有效值Re參考聲壓Pref的比值取10為底的對數的20倍為聲
后數.SPL=20log10Pe/Pref（dB）Pref.一般取2010-5帕
人的可聽音范圍為:
0dB~120dB
5.有效頻響范圍（EffectiveFrequencyBand）
就是頻率響應的有效范圍.通常是從低音諧振點到高音城有效部分音壓下降10dB
6.額定功率（標稱輸入功率）（RettedPowerInput）
揚聲器的額定承受功率也就是揚聲連續工作不失真的功率.
7.最大功率:
（MaxPowerInput）
是指揚聲器的最大承受功率（峰值功率）
8.異常音:
揚聲器同本身不良而發出的異常聲音,目前本廠不良主要發:
附異物﹑鐵
屑﹑膠流入﹑缺膠﹑打底﹑音小
九.總磁通量:
亦稱總磁束,是指揚聲器磁氣回路的間隙（Gap）中所在的有磁通量的總
量.（也就是磁通密度座以間隙的表面積所得值謂之總磁通量）.單位是
Maxwell.通常用磁通計（FlaxMeter）測量.
十.磁通密度:
變稱磁束密度,單磁通量方向垂直的單位面積所在的磁通量數.
以高斯為單位:
用高斯計作測量.
十一.連續負載:
輸入以標準功率的粉紅色雜音訊號.續48~96hours.試驗中,不得有異常
現象.
十二.耐濕試驗:
是對揚聲器的濕性所做的試驗.通常將喇叭限定在一定的時間（48小
時）放于恆溫恆濕槽.濕度為95%.溫度為40℃.
十三.耐熱與耐寒試驗
對揚聲器的耐熱和耐寒性能作試驗.
條件:
耐熱60℃.48hours
耐寒-25℃48hours
十四.揚聲器口徑:
是指揚聲器裝在喇叭音箱和各種外殼前障板的開口徑有四種.
十五.極向標示:
通常是揚聲器的端子板上注明"+-"兩極的接線點.
將揚聲器例置面對端子右"+"左"-"或用紅點標示.
十六.非線性失真
定義:
揚聲器重放時,出現電信號中所沒有的頻率成分的即這種失真稱為非線性
失真.
要改變這種失真可采用兩種辦法:
長音圈.短音圈
長音圈:
采用這種辦法會將降低靈敏度.
短音圈:
磁場的利用率低.
等高狀況一般用在高音.
諧度失真原因:
音圈振幅大時,音圈跳出磁隙中的磁場的均勻區認致機電轉換系
數（F=BLI）BL不能保持恆定.電動力效應F=BL的線型關系受到
破壞.從而造成線性失直.
互調失真:
當給予揚聲器振幅大低頻信號FL和振幅小高頻信號FH.同兩重放時,
出現FHFV以外的新頻率成份,稱為互調失真.
分諧波失真:
由于紙盆胴體段線受縱向力的作用,產生的彎曲造成.（縱振動的頻率
等于輸入音圈頻率的一半）之為參變失真,由于這種原因引起的揚聲
器失真稱分諧波失真）
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（1）
工號:
姓名:
分數:
1.填空題（12×336分）
1.揚聲器異音一般有﹑﹑﹑﹑.
2.人可感受的頻率范圍為:
到.
3.可感受的音壓值為:
到.
4.常溫下聲音的速度為m/s.
5.揚聲器依輻射方式分類:
和.
二.選擇題:
（3×515分）
1.人身根據聲音的（）判定鋼琴和笛子的聲音.
A.音調B.音頻C.音色D.響度
2.人說話的聲音音壓一般是（）Pa.
A.2×10-5B.20×10-5C.200D.0.3
3.連續負載的時間%（）小時.
A.24~48B.48~96C.100~120D.一個星期
三.問簽題:
（8×224分）
1.什麼叫聲音?
2.FO量則方法.（用試音機）
四.問答題
解釋什麼叫音壓音壓位準?
它通常是如何測得?
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（2）
工號:
姓名:
分數:
一.填空題:
（8×324分）
1.我廠生產的喇叭主要是.
2.音圈阻抗由哪三部組成﹑﹑.
3.揚聲器FO調整和搭配所得到.
4.揚聲器的正負極表示方法有和.
二.選擇題:
（3×515分）
1.人身根據聲音的（）判定鋼琴和笛子的聲音.
A.音調B.音頻C.音色D.響度
2.人說話的聲音音壓一般是（）Pa.
A.2×10-5B20×10-5C200D0.3
3.連續負載的時間%（）小時.
A.24~48B.48~96C.100~120D.一個星期
三.問答題:
（8×224分）
1.什麼叫揚聲器的額定功率?
2.什麼叫阻尼系數?
四.問答題
解釋什麼叫音壓位準?
它通常是如何測得?
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