揚聲器的種類及其工作原理?欲將心事付2019-12-23 18:11:07

揚聲器的種類很多,按其換能原理可分為電動式(即動圈式)、靜電式(即電容式)、電磁式(即舌簧式)、壓電式(即晶體式)等幾種,後兩種多用於農村有線廣播網中;按頻率範圍可分為低頻揚聲器、中頻揚聲器、高頻揚聲器,這些常在音箱中作為組合揚聲器使用。

按換能機理和結構分動圈式(電動式)、電容式(靜電式)、壓電式(晶體或陶瓷)、電磁式(壓簧式)、電離子式和氣動式揚聲器等,電動式揚聲器具有電聲效能好、結構牢固、成本低等優點,應用廣泛;按聲輻射材料分紙盆式、號筒式、膜片式;按紙盆形狀分圓形、橢圓形、雙紙盆和橡皮折環;按工作頻率分低音、中音、高音,有的還分成錄音機專用、電視機專用、普通和高保真揚聲器等;按音圈阻抗分低阻抗和高阻抗;按效果分直輻和環境聲等。揚聲器分為內建揚聲器和外接揚聲器,而外接揚聲器即一般所指的音箱。

內建揚聲器是指MP4播放器具有內建的喇叭,這樣使用者不僅可以透過耳機插孔還可以透過內建揚聲器來收聽MP4播放器發出的聲音。

具有內建揚聲器的MP4播放器,可以不用外接音箱,也可以避免了長時間配帶耳機所帶來的不便。(1)低頻揚聲器對於各種不同的音箱,對低頻揚聲器的品質因素——Q0值的要求是不同。

對閉箱和倒相箱來說,Q0值一般在0。3~0。6之間最好。一般來說,低頻揚聲器的口徑、磁體和音圈直徑越大,低頻重放效能、瞬態特性就越好,靈敏度也就越高。

低音單元的結構形式多為錐盆式,也揚聲器有少量的為平板式。

低音單元的振膜種類繁多,有鋁合金振膜、鋁鎂合金振膜、陶瓷振膜、碳纖維振膜、防彈布振膜、玻璃纖維振膜、丙烯振膜、紙振膜等等。

採用鋁合金振膜、玻璃纖維振膜的低音單元一般口徑比較小,承受功率比較大,而採用強化紙盆、玻璃纖維振膜的低音單元重播音樂時的音色較準確,整體平衡度不錯。Q0:揚聲器單元的品質因數是設計和和製作音箱前必須瞭解的一個很重要的引數。

在揚聲器單元的阻抗特性曲線上它表示,阻抗曲線在諧振頻率處阻抗峰的尖銳程度,它在一定的程度上反映了揚聲器振動系統的阻尼狀態,簡稱Q0值,揚聲器單元的品質因數越高,諧振頻率就越難控制。

揚聲器的低頻特性通常由揚聲器單元的品質因數值和諧振頻率決定,其中品質因數的大小與揚聲器單元在諧振頻率處輸出的聲壓有關。

Q0值過低時揚聲器的輸出聲壓還沒有到F0處時就迅速的下降,揚聲器處於過阻尼狀態,造成低頻衰減過大。

Q0值過高時揚聲器處於欠阻尼狀態,低頻得到過份的加強。

Q0值越大峰值越陡。因此我們說揚聲器的品質因數即不能過高也不能過低,通常我們取它的臨界阻尼值Q0等於0。5—0。7作為最佳的取值範圍。

(2)中頻揚聲器一般來說,中頻揚聲器只要頻率響應曲線平坦,有效頻響範圍大於它在系統中擔負的放聲頻帶的寬度,阻抗與靈敏度和低頻單元一致即可。

有時中音的功率容量不夠,也可選擇靈敏度較高,而阻抗高於低音單元的中音,從而減少中音單元的實際輸入功率。

中音單元一般有錐盆和球頂兩種。只不過它的尺寸和承受功率都比高音單元大而適合於播放中音訊而已。

中音單元的振膜以紙盆和絹膜等軟性物質為主,偶爾也有少量的合金球頂振膜。

(3)高頻揚聲器高音單元顧名思義是為了回放高頻聲音的揚聲器單元。其結構形式主要有號解式、錐盆式、球頂式和鋁帶式等幾大類。工作原理電動式揚聲器又稱為動圈式揚聲器;它是應用電動原理的電聲換能器件;它是運用最多、最廣泛的揚聲器,究其原因主要有三條:

1.電動式揚聲器結構簡單、生產容易,而且本身不需要大的空間,導致價格便宜,可以大量普及。2.這類揚聲器可以做到效能優良,在中頻段可以獲得均勻的頻率響應。3.這類揚聲器在不斷改進中,幾十年揚聲器發展史,就是揚聲器設計、工藝、材料不斷改進的歷史,也是效能與時俱進的歷史。電動式揚聲器其形狀大多是錐形、球頂形;錐形揚聲器(conespeaker)的結構。錐形揚聲器的結構可以分為三個部分:1。振動系統包括振膜、音圈、定心支片、防塵罩等2。磁路系統包括導磁上板、導磁柱、導磁下板、磁體等3。輔助系統包括盆架、壓邊、接線架、相位塞條。根據法拉第定律,當載流導體透過磁場時,會受到一個電動力,其方向符合弗來明左手定則,力與電流、磁場方向互相垂直,受力大小與電流、導線長度、磁通密度成正比。當音圈輸入交變音訊電流時,音圈受到一個交變推動力產生交變運動,帶動紙盆振動,反覆推動空氣而發聲。使電動式揚聲器的振膜發生振動的力,即為磁場對載流導體的作用力,這個效應我們稱它為電動式換能器的力效應,其大小由下式規定:F=BLi式中:B為磁隙中的磁感應密度(強度),其單位為N/(A。m),又稱為特斯拉(T)L為音圈導線的長度,單位:米i為流經音圈的電流,單位:安培F為磁場對音圈的作用力,單位:牛頓但是,在通電音圈受力運動的同時,由於會切割磁隙中的磁力線從而在音圈內產生感應電動勢,這個效應我們稱它為電動式換能器的電效應,其感應電動勢的大小為:е=Вiν式中:v為音圈的振動速度,其單位為:米/秒е為音圈中感應電動勢,單位為:伏特電動式揚聲器力效應與電效應是同時存在、相伴而行的。