喇叭结构以及发声原理课件.ppt

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1、喇 叭 结 构 与 发 声 原 理 Agenda喇 叭 单 体 结 构 (内 磁 /外 磁 )结 构 作 用 及 特 性发 声 原 理喇 叭 音 域音 箱测 试 方 法频 响 曲 线阻 抗 曲 线喇 叭 基 本 电 气 参 数喇 叭 生 产 工 艺 流 程 图 喇 叭 单 体 结 构 (内 磁 )防 尘 帽 (盖 ) (高 频 ) 振 动 板 (中 频 )悬 边 (低 频 )盒 架 弹 波(保 持 磁 间 隙 与 增 加 功 率 承 受 )华 司 (导 磁 与 增 加 磁 场 ) U铁 (内 增 加 磁 场 与 外 防 磁 )磁 铁 (产 生 磁 场 )音 圈(通 电 导 电 )音 圈 纸 管

2、垫 圈 (气 密 ) 喇 叭 单 体 结 构 (外 磁 ) 结 构 作 用 及 特 性 喇 叭 是 由 三 大 部 分 组 成 ： 振 动 系 统 ， 磁 路 系 统 和 支 撑 系 统 。 振 动 系 统 包 括 ： 音 圈 、 弹 波 、 振 膜 。 磁 路 系 统 包 括 ： U铁 （ T铁 ） 、 磁 铁 、 华 司 。 支 撑 系 统 包 括 ： 盆 架 、 垫 圈 、 防 尘 盖 、 端 子 板 、 引 线 。 防 尘 帽 ： 主 要 是 防 止 灰 尘 及 其 它 杂 物 进 入 磁 路 系 统 以 及 美 观 的 作 用 。对 音 质 表 现 部 分 主 控 高 频 表 现 ，

3、 因 材 质 软 硬 / 弧 度 大 小 而 异 , 材 质 有 Mylar / 绢 布 / 铝 等 。 悬 边 ： 其 使 用 的 材 质 会 影 响 单 体 的 低 频 ， 而 其 表 现 因 材 质 软 硬 / 弧 度大 小 而 异 。 一 般 材 质 包 括 泡 棉 边 、 橡 樛 边 、 布 边 （ W形 及 M形 ） 。 振 膜 ： 藉 由 推 动 振 膜 的 快 慢 ， 来 产 生 高 低 频 率 。 包 括 铝 膜 、 陶 瓷 膜 、蚕 丝 膜 、 钛 膜 、 铍 膜 ， 以 纸 膜 的 低 频 特 性 较 佳 。 以 铍 膜 的 材 质 为 最 轻 。 相 同 材 质 而 言

4、 ， 较 大 尺 寸 的 振 膜 能 获 得 较 佳 的 低 频 响 应 。 (振 膜 = 防 尘 帽 (盖 ) + 振 动 板 +悬 边 ) 结 构 作 用 及 特 性 磁 铁 ： 包 括 铝 镍 钴 Alnico（ 天 然 磁 铁 ） 、 钕 、 Ferrite（ 铁 ） 。 以 Alnico磁数 密 度 （ 磁 力 ） 最 高 ， 钕 其 次 ， 铁 最 低 。 磁 数 密 数 越 高 ， 控 制 力 越 佳 ，越 能 获 得 真 实 的 声 音 ， 内 磁 为 钕 铁 錋 本 身 具 有 防 磁 作 用 ， 外 磁 为 铁 氧体 ， 须 有 特 别 设 计 才 有 防 磁 作 用 。

5、U铁 ： 主 要 在 支 撑 磁 铁 与 线 圈 的 位 置 ， 其 散 热 孔 的 设 计 影 响 单 体 散 热 的程 度 ， 磁 铁 与 U铁 的 间 隙 则 会 影 响 单 体 的 效 率 。 垫 圈 ： 客 户 机 构 防 与 气 密 / 振 膜 与 盆 架 气 密 ， 主 要 让 振 膜 和 盆 架 更 好 地 黏合 ， 以 及 喇 叭 边 缘 高 度 控 制 的 作 用 。 音 圈 ： 一 般 采 铜 线 圈 、 圆 形 线 。 其 能 使 线 圈 与 磁 铁 密 合 ， 间 隙 小 ， 因此 效 率 高 。 线 圈 缠 绕 的 粗 细 与 圈 数 则 会 影 响 喇 叭 的 阻

6、 抗 。 l 盆 架 ： 是 使 各 部 分 （ 振 动 系 统 、 磁 路 系 统 、 支 撑 系 统 ） 牢 固 地 结 合在 一 起 ， 起 着 整 体 附 着 和 连 接 的 作 用 。l 端 子 板 ： 主 要 是 起 焊 接 外 接 引 线 ， 是 外 接 线 和 音 圈 线 的 连 接 部 件 。l 锦 丝 线 ： 主 要 起 音 圈 与 端 子 板 连 接 的 作 用 。 发 声 原 理发 声 原 理 ： 弗 来 明 左 手 定 则 。手 势 : 食 指 /中 指 /拇 指 伸 直 ,各 为 90度 .(流 )中 指 : 导 电 体 上 供 应 电 流 的 方 向 (磁 )食

7、指 : 磁 场 方 向 (N极 到 S极 )(力 )拇 指 : 导 电 体 的 运 动 方 向藉 由 金 属 线 圈 依 圆 周 方 式 缠 绕 的 音 圈 ， 其 导 通 电 流 产 生 电 能 ， 磁 铁 经 由电 流 导 通 而 产 生 磁 场 极 性 排 列 ， 再 藉 由 电 流 与 磁 场 产 生 直 角 相 交 作 用 力， 使 音 圈 上 下 作 用 推 动 振 膜 ， 这 瞬 间 一 收 一 扩 的 节 奏 会 造 成 WAVE-声 波或 气 流 ， 而 产 生 声 音 ， 发 出 声 音 。 发 声 原 理能 量 转 换 :音 圈 (线 圈 )：缠 绕 的 方 向 会 影

8、响 单 体 的 相 位 ； 使 用 的 金 属 线 的 粗 细 形 状 及 材 质 则 会影 响 单 体 的 整 体 效 率 与 耐 热 的 程 度 ， 是 否 可 承 受 大 功 率 的 阻 抗 。( 阻 抗 越 高 圈 数 越 多 、 越 细 ) 电 能 动 能 磁 能 声 能 喇 叭 音 域 音 质 频 段 的 划 分 ： ( 低 、 中 、 高 三 个 频 段 划 分 ) 2 0 5 0 0 Hz为 低 频 ； 5 0 0 4 0 0 0 Hz为 中 频 ； 4 0 0 0 2 0 KHz为 高 频 。喇 叭 则 按 此 分 为 高 音 扬 声 器 、 中 音 扬 声 器 、 低 音

9、扬 声 器 和全 频 带 扬 声 器 。 喇 叭 单 体 以 它 的 ” 特 性 ” 来 区 分 音 域 ， 大 概 可 分 为 ： 全 音 域 、 同 轴 式 、 组 合 式 （ 又 称 分 离 式 ） 三 大 类 。 全 音 域 ： 即 以 一 支 单 喇 叭 单 体 ， 可 以 涵 盖 大 部 份 的 频 率 （ 除 了 低 频及 高 频 ） 表 现 ， 故 名 全 音 域 。 同 轴 式 ： 即 在 低 音 单 体 的 轴 心 上 ， 再 加 上 一 个 高 音 或 者 再 加 上 一个 中 音 喇 叭 而 型 成 ， 所 谓 的 同 轴 二 音 路 或 同 轴 三 音 路 喇 叭 即

10、 是 。 组 合 式 ： 是 透 过 几 个 大 小 不 同 的 单 体 ， 在 配 合 上 由 电 容 器 、 电 阻 、电 感 等 电 子 零 件 ， 所 构 成 的 被 动 式 分 音 器 ， 来 分 配 不 同 的 频 率 范 围 ， 让 大 小 不 同 的 单 体 ， 接 受 不 同 的 频 率 各 司 其 职 ， 称 之 组 合 式或 分 离 式 喇 叭 。 音 箱由 喇 叭 单 体 靠 共 振 来 发 音 的 ， 没 有 音 箱 的 喇 叭 发 出 的 音 波 就 会 相 互抵 销 ； 使 喇 叭 的 效 率 减 低 ， 所 以 我 们 就 要 使 用 隔 板 将 喇 叭 前 后

11、 隔 开所 以 才 有 密 闭 音 箱 的 产 生 。音 箱 按 制 作 的 材 料 来 分 主 要 是 分 为 木 制 和 塑 料 两 种 。 塑 料 音 箱 箱 体单 薄 ， 较 无 法 克 服 声 谐 振 。 木 制 音 箱 则 降 低 了 箱 体 谐 振 所 造 成 的 音染 ， 音 质 普 遍 好 于 塑 料 音 箱 。 简 单 的 说 音 箱 硬 度 要 够 ， 用 手 指 敲 击 全 部 外 壳 声 音 越 平 均 的 音 箱 越佳 ， 其 代 表 音 箱 的 构 造 密 度 较 平 均 ， 故 共 振 干 扰 较 少 。 喇 叭 参 数 测 试 方 法 ：当 反 馈 给 扬 声

12、 器 的 恒 定 的 电 压 时 ， 扬 声 器 在 参 考 轴 上 所 辐 射 的 声 压 随 频 率 而 变 化 的 曲线 称 为 声 压 频 率 响 应 曲 线 。 频 率 响 应 曲 线 SPL vs Freq. 频 率 响 应 曲 线 SPL vs Freq.人 耳 所 能 听 到 的 频 率 范 围 为 20H z20KH z，( 20KH z称 为 超 声 )图 标 纵 坐 标 表 示 声 压 级 ， 单 位 是 dB。图 标 横 坐 标 表 示 频 率 ， 单 位 是 H z。图 标 左 侧 为 低 音 单 体 频 响 曲 线 ， 右 侧 为 高 音 单 体 ， 包 含 左 右

13、 的 是 音 箱 。从 频 响 曲 线 可 以 知 道 几 个 重 要 参 数 ：特 性 灵 敏 度 (SPL)：以 一 瓦 电 功 率 ， 在 一 米 距 离 处 所 测 得 的 声 压 ， 并 由 频 响 曲 线 取 四 个 点 所 得平 均 值 即 为 平 均 音 压 。有 效 频 率 范 围 (F020KH z)： 可 由 SPL-10 dB， 这 样 一 条 直 线 与 曲 线 相 交 两 点 ， 这 两 点 之 间 就 是 有 效 频 率范 围 。 如 上 图 音 箱 的 有 效 频 率 范 围 是 45H z20KH z， 低 音 单 体 有 效 频 率 范围 是 40H z3K

14、H z， 高 音 单 体 有 效 频 率 范 围 则 是 1800H z20KH z。频 响 曲 线 越 平 直 越 好 ， 带 宽 则 越 宽 越 好 。 阻 抗 曲 线 Imp. vs Freq. 阻 抗 曲 线 Imp. vs Freq. 阻 抗 曲 线 Imp. vs Freq. 阻 抗 曲 线 Imp. vs Freq.从 阻 抗 曲 线 可 以 知 道 几 个 重 要 参 数 ：阻 抗 值 (Ohm)：图 示 波 峰 过 后 最 低 点 对 应 纵 坐 标 即 为 阻 抗 值 ，最 低 共 振 周 波 数 (F0)：单 体 喇 叭 (单 峰 )以 阻 抗 曲 线 波 峰 对 应 横

15、 坐 标 的 点 即 为 F0。音 箱 喇 叭 (双 峰 )以 阻 抗 曲 线 第 一 波 峰 与 第 二 波 峰 间 的 波 谷 对 应 横 坐 标 的 点即 为 Fb， 第 一 波 峰 为 导 音 管 F0， 第 二 波 峰 则 为 单 体 F0。 音 箱 喇 叭 +高 音 单 体 (三 峰 )仍 以 阻 抗 曲 线 波 峰 与 波 峰 间 的 波 谷 对 应 横 坐 标的 点 即 为 Fb， 第 三 波 峰 即 为 高 音 单 体 的 F0。 喇 叭 基 本 电 气 参 数 ：1、 直 流 阻 抗 (Ohm)：以 静 态 扬 声 器 来 测 其 阻 抗 ， 所 以 求 的 的 结 果 是

16、 直 流 阻 抗 ， 就 是 音 圈 上 所 绕 的 铜 线 总 长的 阻 抗 值 。 直 流 阻 抗 不 受 频 率 的 影 响 。2、 交 流 阻 抗 (Ohm)：在 动 态 的 扬 声 器 ， 即 通 电 以 后 所 求 得 的 交 流 阻 抗 值 。( 通 常 对 音 圈 的 公 差 要 求 是 15%。 )3、 标 准 输 入 功 率 (W)： 就 是 扬 声 器 的 额 定 承 受 功 率 ， 为 保 证 值 。4、 最 大 输 入 功 率 (W)： 指 扬 声 器 的 最 大 承 受 功 率 ， 仅 承 受 1秒 内 峰 值 电 压 ， 非 保 证 值 。5、 出 力 音 压 ，

17、 又 称 灵 敏 度 (dB） ：灵 敏 度 也 叫 特 性 灵 敏 度 ， 一 般 规 定 为 扬 声 器 放 在 消 声 室 隔 板 上 输 入 端 加 上 相 当 于 在 额 定 阻 抗 上 一 瓦 电 功 率 的 信 号 电 压 时 ， 在 参 考 轴 上 离 参 考 点 一 米 处 产 生 的 音 压 时 ， 用 分贝 “ （ dB） ” 单 位 表 示 特 性 灵 敏 度 。 扬 声 器 灵 敏 度 高 低 与 扬 声 器 振 动 系 统 的 性 能 及 气隙 中 磁 感 应 强 度 的 大 小 有 较 大 关 系 。6、 极 性 ：在 扬 声 器 的 输 入 端 加 上 脉 冲 直 流 信 号 ， 如 果 振 摸 向 前 推 动 ， 则 与 直 流 电 压 正 端 相 接 的为 喇 叭 的 正 极 ， 反 之 为 负 极 ， 如 果 接 反 ， 则 喇 叭 振 动 的 相 位 将 不 正 确 。 喇 叭 生 产 工 艺 流 程 ： Thank You!