5.3扬声器系统.PPT

第5章 扬声器及扬声器系统 5.1 扬声器(系统)的分类和技术指标 5.2 扬声器电—力—声类比方法 5.3 扬声器系统(音箱)的设计原理 5.1 扬声器(系统)的分类及技术指标 5.1.1 扬声器的分类 扬声器俗称喇叭，是一种把电能转换为声音的换能器件，它是人们较为熟悉的器件之一。在人们的日常生活中，扬声器发挥着较为重要的作用，如在电影院、歌舞厅等场合，还有收音机、电视机、录放机等电器中都离不开扬声器(系统)。为了区分不同种类的扬声器，首先对它们进行分类。 1.按换能方式分 按换能方式的不同，扬声器可分为电动式扬声器、电磁式扬声器、压电式扬声器、离子式扬声器、气流调制式扬声器及电容式(静电式)扬声器等。 2. 按结构形式分 扬声器按其结构形式的不同可分为单纸盆扬声器、复合纸盆扬声器、号筒扬声器、复合号筒扬声器、同轴扬声器等。 3.按振膜形式分 扬声器按其振膜形式的不同可分为锥形扬声器(振膜为圆锥形或椭圆锥形)、平板形扬声器、带形扬声器、球顶形扬声器、平膜形扬声器(指音圈和振膜一体并形成平膜)等。 4.按工作频段分 扬声器按其工作频段的不同可分为低频、中频、高频和全频段扬声器。 5.按用途分 扬声器按其使用的场合不同可分为高保真用扬声器、扩音用扬声器、监听用扬声器、乐器用扬声器、彩电用扬声器、汽车用扬声器、建筑场房吸顶用扬声器以及防水、防火、防爆等用途的扬声器等。 6.按外形分 扬声器的外形各异，常见的有圆形、椭圆形、薄形、球形扬声器等。 7.按振膜材料分 用不同振膜材料构成的扬声器有纸盆式扬声器、碳纤维扬声器、PP盆扬声器、钛膜扬声器、玻纤扬声器等。 5.1.2 扬声器的结构、工作原理及技术要求 1.扬声器的结构 现以电动式扬声器为例加以说明。电动式扬声器包括普通纸盆扬声器、橡皮边(或尼龙、泡沫边)纸盆扬声器、号筒式扬声器、球顶形扬声器及双纸盆扬声器等。电动式扬声器的原理结构大致是相同的，现以纸盆扬声器为研究对象。纸盆扬声器的纸盆就是振膜，但并非一定是纸质做成。传统的振膜是用纸桨做成纸质的。近年来常用各种合成纤维作纸盆，其中有聚丙烯、碳纤维、玻璃丝等。纸盆扬声器的结构图如图5-1所示。 电动式扬声器的结构由三部分组成：磁路系统、振动系统和支撑辅助件。 (1)磁路系统。扬声器的性能与磁路系统有密切关系，设计合理的磁路可得到较高效率的能量转换，在环形磁隙中应有足够大和均匀的磁通密度，这些与导磁材料的选择、磁铁的质量和磁路形式的选择等有关。磁路系统包括永磁体、极靴和工作气隙。永磁体在气隙中提供的磁能被音圈利用。 (2)振动系统。扬声器的振动系统包括策动元件音圈、辐射元件振膜和保证音圈在磁隙中处于正确位置的定心支片。这是纸盆扬声器的关键零部件。 (3)支撑及辅助件。它包括盆架、压边、防尘罩、引出线等，是扬声器必不可少的辅助件。 2.扬声器的工作原理 扬声器的音圈与纸盆联成一体，音圈处于磁场中，当其内部通过音频电流i时，其受到的力为 ? F=Bli (5―1) ? 式中：B为磁隙中的磁感应密度(Wb/m2);i为流经音圈的电流(A)；l为音圈导线的长度(m)；F则为磁场对音圈的作用力(N)。 通电音圈在磁场中受到力的作用而运动时，就会切割磁隙中的磁力线，从而在音圈内产生感应电动势，其感应电动势的大小为 e=Blv (5―2) 式中：v为音圈的振动速度(m/s)；e为音圈中的感应电动势(V)。电动式换能器的力效应和电效应总是同时存在、相伴而生的。电效应的存在，将对扬声器的电阻抗特性产生极大的影响。 纸盆扬声器工作的过程就是在这种电效应和力效应的作用下而完成电能到声能的转换的。即当音圈中输入由放大器输出的电流时，在