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1、扬声器基础知识培训扬声器基础知识培训 Prepared by: Rev:1 Date: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
2、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
3、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COPPER WIRE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
4、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lb:振动系统l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。l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。l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
5、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
6、: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6 dB . 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
7、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)f1f20三、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:
8、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f0f0Imp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
9、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
10、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
11、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1/9 oct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
12、曲线峰值后最低点所对应的阻抗,单位为欧 姆(Ohm/)Zmax: 单体阻抗曲线峰点对应的阻抗值,单位为奥姆(Ohm/)SPLo:音压水平(Sound Pressure Level)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
13、: 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。 vcZRemaxZmaxFFsHzImp()RevcvcZFFsRemaxQesQmsQts111 Qts=;四、扬声器参数说明五、QMS/QES/QTS的理解