关于微型扬声器阻抗..

关于微型扬声器阻抗曲线的一些探讨

费艳锋

（生辉电器制品有限公司 广东顺德 528309）

摘要文章通过对微型扬声器的阻抗曲线测试分析，说明微型扬声器在测试电压加大的条件下微型扬声器所特有的现象，对此特有现象做了初步分析。并对通常条件下微型扬声器阻抗曲线测试时的电压怎样选择和怎样测试做了说明。

关键词微型扬声器阻抗曲线额定阻抗共振频率

Some Discussing about the Impedance Curve of Micro

Loudspeaker

FEI Yan-feng

(Sangfai Electrical Manufacture Limited Shunde Guangdong 528309)

Abstract: By the analysis of impedance curve of the micro loudspeaker, we explain the proper measure phenomenon of micro loudspeaker with large signal voltage. and then offer the method how to select the measure voltage and to operate the measurement of the micro loudspeaker

Key words: Micro loudspeaker Impedance Curve Rated Impedance Resonant Frequency

前言：微型扬声器特性参数中有额定阻抗和共振频率这两项，此两项参数是微型扬声器的基本重要参数，通常从阻抗频率特性曲线（阻抗曲线图1）上读取。读取方法为：额定阻抗可以阻抗曲线上紧跟在第一个极大值后面的极小值对应的阻抗为扬声器额定阻抗（图1中的“Min”对应纵坐标阻抗数值）；共振频率是在扬声器单元的阻抗模值随频率递增变化的曲线上，出现第一个阻抗极大值时的频率（即谐振峰的最高点“Max”对应横坐标频率数值 图1）。一个正确测量得到的阻抗曲线才能得到比较精确的额定阻抗值和共振频率，从而对后续的许多电声设计给出方向。

图1 阻抗曲线的额定阻抗和共振频率读取示意图

关于锥形扬声器分析讨论很多技术人员做了许多，在微型动圈扬声器上似乎并不多，下文将通过对微型扬声器阻抗曲线的探讨，使关于微型扬声器阻抗曲线能进行更深入的讨论。1．测量电压变化对阻抗曲线的影响

测量电压变化对阻抗曲线的影响，在锥型扬声器上早就有其自己的见解（见图2）

图2 锥形扬声器电压变化对应劲度变化曲线

图2中电压箭头方向对应着测量电压依次变大。可以看见在大测量电压下，Kms(劲度)曲线的谷点是变小的，也即Cms（力顺）会变大，因此我们测量到的锥形扬声器共振频率普遍会随电压增大而降低一些。（具体原理分析本文不做讨论）

微型扬声器是否跟锥形扬声器的阻抗测试是否产生的现象一样？用某款微型扬声器A在阳光1600电声测试仪上进行阻抗曲线测试。微型扬声器A的规格参数为额定阻抗8Ω，额定功率0.5W 、振动膜片0.025mmPEN 、音圈线径 0.055mm。测试微型扬声器A阻抗测试电压变化对应共振频率和阻抗值数据及对应阻抗曲线如下：

测试功率/电压 共振频率（F0） 阻抗值

0．1W/0.89V 626Hz 8.5Ω(2kHz)

0．2W/1.26V 637Hz 8.7Ω(2kHz)

0．4W/1.79V 650Hz 8.9Ω(2kHz)

0．5W/2.00V 651Hz 9.4Ω(2kHz)

0．8W/2.53V 657Hz 9.9Ω(2kHz)

图3 测试电压（功率）变化下阻抗曲线

由上面的数据和阻抗曲线图可以看到微型扬声器A在测试电压加大的条件下，共振频率（F0）和阻抗的数值都随之变大，共振频率升高的现象跟锥形扬声器的测试结论完全相反！（阻抗曲线变化如图3）

测试电压加大微型扬声器共振频率变高，详细的分析第3节进行论述。

测试电压加大微型扬声器阻抗读取数值变大，从理论分析上看：输入给扬声器的电压加大必然使音圈的温度上升，音圈线的直流电阻是随温度升高而阻值变高的。从温度计实际“间接测量与音圈结合处膜片温度”也得以验证，测试电压加大音圈产生的温度上升，从而得到阻抗随测试电压的加大而增加。在温度计测试音圈温度时得到一个有趣的数据（不详细列出数据），即整个音圈的温度上升在音圈所处的平面上也是不均匀的，在音圈的出线部位温度的升高明显比同平面音圈其他部位温升高。

2． 阻抗曲线的测试电压正确选取

从前面的数据看阻抗曲线测试时的电压（功率）选取对微型扬声器的阻抗测量有很大的影响，正确的测量电压才能得到比较精确的测量数值。怎样得到比较正确的阻抗测试电压，是阻抗测试最重要的一个环节。对于微型扬声器测试电压的选取我们可以从GB 9396-96《扬声

器主要性能测试方法》上到以下公式[1]计算：

eN P 10W W ≤≤时） （公式 1）

eN P < 1W 时） （公式 2）

Pe N 额定噪声功率，W

Peo 1 W 电功率

Z 额定阻抗，Ω

U 阻抗测试电压，V

如额定阻抗8Ω，额定功率0.5W 的微型扬声器其测试阻抗曲线的电压按公式2计算得到的阻抗测试电压为0.89V。对应前面的某款微型扬声器A 测试数据，在此电压下测量阻抗曲线，此时从阻抗曲线上读取的额定阻抗和共振频率与后续功率加大一倍的条件下测试对比额定阻抗和共振频率变化不大。但测试功率达到额定功率或超过时，明显额定阻抗的数值已经达到20%的误差。而通过公式2计算得到测试电压0.89V 测到的阻抗曲线是合适且合理的。在标注的功率不一样时，主要是测试信号的不一样对应的功率不一样，在测试电压的计算上会有一定范围的误差，即微型扬声器的功率标注会给阻抗曲线测试电压的精确计算带来偏差。目前微型扬声器功率标注和实验条件的混乱，已经是行业内头疼的问题。

在微型扬声器的阻抗测试电压的计算上，特别应该注意的是公式1、2不能用于工作在压力场中的微型扬声器，如耳机扬声器和受话器的阻抗曲线的测量电压，耳机扬声器和受话器测试阻抗都是用1mW 的功率电压测试。

3． 阻抗曲线测试电压与共振频率的改变是否有必然关系

从上面一款微型扬声器A 的测试数据上看似乎测试电压和共振频率的改变有着必然的联系：阻抗测试电压加大共振频率和额定阻抗也加大的现象。从上面的分析阻抗数值时已经明确测试电压的加大，带来音圈的温度的升高。一个扬声器的共振频率只与质量和顺性有关系

[2]。手机微型扬声器B:额定阻抗4Ω，额定功率0.8W 0.038mmPEN 音圈直径12.3mm 线径 0.09mm。阻抗测试电压变化对应共振频率和阻抗值数据如下：

测试功率/电压 共振频率（F0） 阻抗值

0．1W/0.62V 610Hz 4.2Ω(2kHz)

0．2W/0.89V 607Hz 4.2Ω(2kHz)

0．4W/1.26V 607Hz 4.4Ω(2kHz)

0．8W/1.79V 608Hz 4.6Ω(2kHz)