喇叭单元的基本结构
喇叭结构以和发声原理
喇叭结构以和发声原理喇叭结构及其发声原理喇叭(Loudspeaker)是一种将电能信号转换为声能信号的电声转换器件。
它通过振动电流所产生的磁场作用于一个包围着磁场的磁性电声振动设备,使其产生振动,从而在空气中产生声音。
喇叭结构的设计和发声原理决定了其声音的质量和效果。
喇叭结构可分为四个主要部分:振动单元、振膜、磁场系统和外壳。
振动单元是喇叭结构的核心部分,它通过电流通过在磁场中振荡来产生声音。
振动单元由磁体、音圈和振膜构成。
磁体一般采用强大的稀土磁体,可以在磁场中产生强大的磁力。
音圈是一个绕在永磁磁体上的螺线管,在通过音频信号时产生电磁力。
振膜则是一个连接音圈与喇叭外壳的薄膜,一般由纸、塑料或金属等材料制成。
磁场系统是喇叭结构的重要组成部分,它通过产生强大的磁场来驱动振动单元的振荡。
磁场系统主要由两个磁体构成,一个是固定的磁体,一般为永磁磁体;另一个是活动的磁体,也称为磁钉,它与振膜紧密相连。
当音频信号经过音圈时,产生的电流会在磁场中产生电磁力,使振膜和磁钉一起振动。
外壳是喇叭结构的保护层,它起到固定和支撑振动单元的作用。
外壳一般由塑料、木材或金属等材料制成,其形状和结构也会对声音的传播和分布产生影响。
根据以上的结构组成,喇叭的发声原理可以总结为以下几点:1.音频信号合流:音频信号首先经过电子设备进行处理,然后通过导线导入喇叭结构。
音频信号会通过音圈,产生电流,进而激发振膜的振动。
2.电流激励振膜:音圈中的电流在磁场中产生电磁力,这个电磁力会通过振膜传递出去。
振膜受到电磁力驱动,开始进行快速的振动,这个振动将会产生声波。
3.磁场引起振膜振动:在磁场中,磁钉和振膜相互作用,使振膜发生磁性振动。
磁钉也会产生振动,进一步增强了振膜的振动效果。
4.声波产生与扩散:振膜的振动将声能转化为空气中的压力变化,进而产生声波。
声波的特性和频率受到振膜振动的影响。
声波通过喇叭结构的传导作用,从而扩散到周围空间。
综上所述,喇叭结构以及其发声原理是通过将电能信号转换为声能信号的过程。
认识高中低音:喇叭单元分类详解
认识高中低音:喇叭单元分类详解展开全文常见二路分音高中低音单元设计喇叭设计的种类繁多,最简单的一种就是一个单元就负责所有声效,也就是所谓「全频单元」的设计,比较多见于超小型喇叭、蓝牙喇叭。
而「正经」听歌、睇戏的喇叭就普遍至少是二路分音的设计,喇叭前面有两组单元,分别是「高音单元」及「中低音单元」出声。
市面上多数书架喇叭都是采用这种设计,部分座地喇叭虽然都是二路分音,不过就会配备两组或以上的中低音单元。
当然,三路分音、配备高、中、低音单元的设计在座地喇叭上亦较常见。
基本的运作过程是,由于扩音机驱动的电流讯号,会先经过分音器,将高、中、低频音讯分配到对应的高、中、低音单元上发声,然后「混合」成我们听到的音乐和音效。
设计物料不同音效目的一样这么多单元设计当中,动圈式算是最常见的一种,高、中、低音单元都常用。
同大家常听到的动圈耳机运作原理差不多,当扩音机驱动带着对应音乐讯号的电流、流经单元内的线圈时,在磁石的作用力之下就作出不同幅度、频率的前后移动,带电流的线圈会带动音圈及附带其上的振膜震动,推动空气粒子从而发声。
用到的磁石、音圈线材、振膜、甚至悬边等的物料都可以不尽相同,甚至经过多年发展变得五花八门,不过目的几乎都一样——准确重现音乐原本的声响效果。
以振膜为例,就要选用一些坚韧、变形少的物料,常见的包括纸盘、纤维、金属等等。
B&W 七八十年代的研发的Kevlar 振膜好多人都不会陌生,防弹纤维拥有超强的韧性,令失真减少。
不过技术不断进步,采用新物料的Continuum 单元拥有更好的均匀度及声音还原力,振膜物料也是单元发展的重要一环。
高音单元窄角度输出耳平最适合高音单元通常位于喇叭最上面的单元,部分超高身座地喇叭,有机会将高音单元置于中间位置。
这样的摆位主要是因为高频音波的扩散性较低,稍为偏离单元指向的方位就会衰减得厉害,所以通常都会设计到接近耳平的位置。
高音单元通常负责重现 2,000Hz 至 5,000Hz 以上,直到 20kHz 的高频音效,当然,视乎单元、分音设计的不同,这个频响范围变化亦可以相当大,1,800Hz、1,500Hz 以上等不同数值都有。
喇叭结构以及发声原理
VS
阻抗匹配
指功放与喇叭之间的阻抗匹配,如果阻抗 匹配不当,会导致声音失真或功率损失。
功率容量
功率容量
持续最大声压级
指喇叭所能承受的最大功率。功率容量越大, 喇叭在大音量下不易失真或损坏。
指在持续播放状态下,喇叭所能达到的最大 声压级。较高的持续最大声压级意味着喇叭 在播放音乐时能够提供更大的动态范围和更 清晰的音质。
根据喇叭的形状,可以分为圆形、椭圆形、锥形等。
组成部件
振动膜
是喇叭的核心部件,通过振动膜的振 动产生声音。
02
磁铁
固定在振动膜上,通过电流产生磁场, 与固定在喇叭框架上的磁铁相互作用, 使振动膜振动。
防尘盖
保护内部部件,防止灰尘进入。
01 05
03
音圈
绕在磁铁上的线圈,通过电流产生磁 场,与固定在喇叭框架上的磁铁相互 作用,使振动膜振动。
04
喇叭的应用
音响系统
家庭音响
用于家庭娱乐,提供高质量的音频输出,用于 播放音乐、电影等。
专业音响
在音乐会、剧院、会议中心等场所使用,用于 提供清晰、动态的音频效果。
公共广播
在商场、车站、机场等公共场所,用于通知和安全疏散。
公共广播系统
Байду номын сангаас
紧急广播
在紧急情况下,如火灾、地震等,用于快速 通知和疏散人群。
喇叭结构以及发声原 理
contents
目录
• 喇叭结构 • 发声原理 • 喇叭性能参数 • 喇叭的应用 • 喇叭的维护与保养
01
喇叭结构
类型与分类
按尺寸分类
根据喇叭的尺寸,可以分为小型喇叭、中型喇叭和大 型喇叭等。
按用途分类
喇叭培训资料
包括振膜、音圈和助声腔。振膜响应磁场变化,音圈带动振 膜振动,助声腔使声音更加清晰。
喇叭的工作原理
电磁感应原理
当音圈置于磁场中时,磁场变化会引起音圈振动。音圈带动振膜振动,振膜 振动引起空气振动,从而产生声音。
声波传播原理
声音通过振膜和空气传播。振膜振动引起空气分子振动,形成声波。声波在 空气中传播,使人们听到声音。
技术融合
随着各种技术的不断融合,喇叭技术也需要不断与其他技术进行融合。例如,将 喇叭技术与人工智能技术相结合,可以进一步提高喇叭的智能化水平;将喇叭技 术与物联网技术相融合,可以实现更加智能化的设备互联。
THANK YOU.
检查喇叭本身
03
如果上述两个步骤都没有问题,则是喇叭本身的问题。需要拆
下喇叭进行检查,包括振膜是否变形、磁铁是否失磁等。
喇叭的日常维护与保养
保持干燥
定期清洁
喇叭应避免在潮湿的环境中使用,以防止线 圈受潮、振膜变形等问题。
定期使用干燥的软布擦拭喇叭表面,以去除 灰尘和污垢。
避免长时间大音量
不要随意拆卸
PWM(Pulse Width Modulation)控制电路: 一种利用脉冲宽度调制技术控制喇叭电流的电路 ,可以实现音频信号的无失真放大。
04
喇叭的性能优化与调整
优化喇叭性能的方法与步骤
选用高品质的喇叭单元
选择口碑好、性能稳定的喇叭单元品牌和 型号。
调整音频均衡器
通过调整音频均衡器,使各频段的音质达 到最佳状态。
喇叭的故障排查与维护
喇叭故障的常见表现与原因
声音失真
喇叭音质不纯,出现失真现象,可 能由于信号干扰或喇叭质量不佳导 致。
声音变调
电声学基础知识
音膜(折环)
折环
微型扬声器的折环一般是由高分子薄膜材料(PEI PET,PEN,PEEK等),通过热成型加工成型。在扬 声器振动过程中起到弹簧的作用。 折环的功能有三: ① 帮助保持音圈的中心位置; ② 为振动系统提供弹性恢复力; ③ 振膜边缘提供一个有阻尼的终端;以 阻尼从盆架反射回来的振动。
磁碗
三磁路
级芯
内磁 (主磁钢)
上夹板 外磁
(边磁)
下夹板
五磁路
级芯
内磁 (主磁钢)
上夹板
外磁 (边磁)
下夹板
环形磁路
级芯
内磁 (主磁钢)
音圈
音圈
音圈是扬声器的重要组件之一。当交变音频电流通过音圈时,使音圈受到随音频变化的 交变磁力,上下运动,带动音膜振动发出声音。
F=BLi
导线材质
导线的材质,通常为铜,只有需音圈质量较轻的单元,才使用铝质;但由于铝线焊接 困难,为改善其焊接性能,通常在铝线外,包一层铜,这样的导线,即称为铜包铝线。
扬声器的谐波失真特点: 在附近失真较大,主要是因悬挂系统以及驱动力的非线性所引起的。
扬声器主要电声特性
总品质因数 Qts 在共振频率点声阻抗的惯性抗(或弹性抗)部分与纯阻部分的比值
电品质因数 Qes: 机械品质因数Qms:
Qes
Re Bl2
M ms Cms
Qms
Rms Bl2
M ms Cms
Qts
电声学基础知识
1
扬声器的基本原理和结构
2
扬声器的主要电声特性
3
扬声器的主要零部件
4
扬声器腔体
5
扬声器测试
磁路部件
磁钢
喇叭结构以及发声原理
专业音响
在音乐会、剧院、会议中心等场合,专业音响设备中的喇叭能够确保声音清晰、准确还 原,满足高标准的音质要求。
乐器
电吉他
电吉他使用的喇叭能够将电子信号转化为声 音,使电吉他的音色更加饱满、富有动态。
萨克斯风
振动发声原理
总结词
通过振膜的振动,将机械能转换为声 波的形式传播出去。
详细描述
当振膜受到驱动力(如电磁力)时, 它会开始振动。这种振动通过空气的 传递,将机械能转换为声波的形式传 播出去,被人耳所感知。
声波传播原理
总结词
声波在空气中传播时,遇到障碍物会发生反射、折射和衍射等现象。
详细描述
声波在空气中传播时,遇到障碍物(如墙壁、天花板等)会发生反射,使声音传 递的方向发生变化。当声波通过不同密度的介质时,会发生折射,使声波的传播 方向发生改变。此外,声波还会发生衍射现象,绕过障碍物继续传播。
导波系统
开口部
位于振动膜背面的开口,用于导 引声波向外辐射。
导波管
连接开口部与外部的管道,用于控 制声波的传播方向和扩散角度。
扩散片
一种扩散声波的结构,通常为圆锥 形或球形,用于将声波扩散到各个 方向。
磁路系统
磁铁
通常为永久磁铁或电磁铁,产生磁场。
01
铁芯
导磁材料制成的结构,用于增强磁场并 集中磁力线。
02
03
间隙
磁铁与铁芯之间的空间,是磁场作用 的关键区域,音圈在此区域内受到磁 场力的作用而驱动振动膜振动。
02
发声原理
电磁感应原理
总结词
利用磁场中线圈的通断电,产生变化 的磁场,进而驱动振膜产生振动发声。
教你看懂扬声器的构造图
教你看懂扬声器的构造图作为音箱最基本的组成部分,扬声器单元(简称单元)对于普通读者来说是既简单又复杂的。
为什么这么说呢?因为单元的工作原理似乎很简单,往复运动的振膜不停的振动,带动空气形成声波,似乎就这么简单。
不过本文也没有让您一下子就能肉眼辨别单元好坏的妙方,只能先为大家揭秘这么个看似简单的单元,内部究竟是个什么样,各部件有何功能等等。
惠威M200MKIII原木豪华版扬声器的爆炸图(分解图):惠威M200MKIII原木豪华版:低音单元爆炸图将单元按照中轴及大致的装配顺序进行分解排列的说明图被行业人士称为爆炸图,上图便是典型的扬声器爆炸图。
锥形扬声器的特点及其内部组成:锥形扬声器是我们最常的扬声器类型,它的结构相对简单、容易生产,而且本身不需要大的空间,这些原因令其价格便宜,可以大量普及。
其次,这类扬声器可以做到性能优良,在中频段可以获得均匀的频率响应,因此能够满足大部分普通消费者的常规听感需求。
最后,这类扬声器已有几十年的发展史,而其工艺、材料也在不断改进,性能与时俱进,这也令这两款扬声器能够获得成为主流的持续的原动力。
惠威M200MKIII原木豪华版:低音单元锥形扬声器的结构可以分为三个部分:1、振动系统包括振膜、音圈、定型支片、防尘罩2、磁路系统包括导磁上板、导磁柱、导磁下板、磁体等3、辅助系统包括盆架、压边、接线架、相位塞等下面我们将为大家逐一介绍锥形扬声器内部的主要部件。
最新扬声器内部解构:惠威M200MKIII原木豪华版:低音单元爆炸图具体到上图,根据序号,他们分别是:1.防磁罩、2&4.磁体、3.导磁下板、5.导磁上板、6.盆架、7.定心支片(弹拨)、8.音圈、9.振膜+折环、10.防尘帽。
振膜:电动式扬声器,当外加音频信号时,音圈推动振膜振动,而振膜则推动空气,产生声波。
常见的锥盆有三种形式:直线式锥盆振膜、指数式锥盆振膜和抛物线式锥盆振膜。
振膜在振动频率较高时,会出现分割振动,在振膜锥形斜面上增加褶皱可以改变分割振动的状态,如果设计得当,可以改善单元的高频特性,还可以增加振膜的强度及阻尼。
喇叭单元的基本结构-概述说明以及解释
喇叭单元的基本结构-概述说明以及解释1.引言1.1 概述喇叭单元是音响设备中至关重要的组成部分,它承担着将电信号转换为可听音频的功能。
喇叭单元的基本结构由振膜和磁路系统组成,通过振膜的振动和磁路系统的作用来实现声音的放大和输出。
在本篇文章中,我们将深入探讨喇叭单元的基本结构和工作原理,并对其进一步的研究和应用进行展望。
在喇叭单元的的基本结构中,振膜是其中之一。
振膜是由材料制成的薄膜,它可以被电信号激发而产生振动。
振膜的振动以一定的频率和幅度,将电信号中的声音信息转换为机械能。
不同的振膜材料和结构将会影响声音的音质和音色。
另一个基本的组成部分是磁路系统。
磁路系统主要由磁体和磁铁组成,它们被安置在振膜的附近。
当通过磁体通电时,产生的磁场与磁铁相互作用,形成一个磁路。
这个磁路将会对振膜产生力量的影响,使其振动。
通过改变磁场的强度和方向,我们可以调整振膜的振动情况,从而调节输出声音的音量和音调。
喇叭单元的工作原理基于振膜的振动和磁路系统的作用。
当电信号通过喇叭单元流过时,它会导致振膜开始振动。
振膜的振动将会产生声波,通过喇叭单元的其他部分进一步放大和输出。
同时,磁路系统的作用可以保证振膜在正确的位置进行振动,并有效地转换电信号中的声音信息。
概括地说,喇叭单元的基本结构由振膜和磁路系统组成。
振膜通过振动将电信号转换为声音,而磁路系统则起到辅助振膜振动的作用。
喇叭单元的工作原理依赖于这两个基本组成部分的协同作用。
在接下来的内容中,我们将更加深入地探讨喇叭单元的基本结构和工作原理,为进一步的研究和应用提供基础。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示:2. 正文2.1 喇叭单元的基本组成2.1.1 振膜2.1.2 磁路系统2.2 喇叭单元的工作原理2.2.1 振膜的振动2.2.2 磁路系统的作用本文将详细介绍喇叭单元的基本结构和工作原理。
在正文部分,我们将首先探究喇叭单元的基本组成,包括振膜和磁路系统两个关键组件。
喇叭的常用知识点总结
喇叭的常用知识点总结一、喇叭的工作原理1.1 喇叭的基本结构喇叭一般由振膜、振荡线圈、磁铁和外壳等部分组成。
振膜是喇叭发声的关键部位,它是一个薄而有弹性的材料,可以根据电流的变化而振动。
振荡线圈被固定在振膜上,并通过电流产生的磁场和磁铁之间的相互作用,使振膜产生振动。
磁铁则提供了产生磁场的力量,外壳则起到保护喇叭内部部件和改善声音效果的作用。
1.2 喇叭的工作原理喇叭的工作原理是将电能转换成机械能再转换成声能,其过程包括了声音的产生、放大和传播。
当通过振荡线圈通电时,线圈会产生磁场,并与磁铁之间的相互作用使振膜产生振动。
振动的振膜会使周围的空气产生压缩和稀疏的波动,从而产生声音。
而外壳也会对声音进行一定的调节,改善音质。
1.3 喇叭的分类根据使用场合和功能,喇叭可以分为动圈式喇叭、电磁式喇叭和电波式喇叭。
动圈式喇叭主要用于音响系统,它可以根据要放大的声音的频率和音量的不同设计出不同类型的振膜和线圈。
电磁式喇叭主要应用于通讯设备,如电话、收音机等,其工作原理类似于动圈式喇叭。
电波式喇叭则是一种新型的喇叭,它可以通过无线技术将声音传播到远距离的地方,如汽车喇叭、广播喇叭等。
1.4 喇叭的特点喇叭具有良好的音质和广泛的应用,其特点主要包括了频率响应范围广、音量大、声音清晰、结构简单、制作工艺成熟等。
因此,喇叭被广泛应用于音响系统、通讯设备、汽车等领域。
二、喇叭的应用领域2.1 音响系统喇叭是音响系统中不可或缺的重要组成部分,它可以将音频信号放大并传播到空气中。
在音响系统中,喇叭的类型和数量会影响整个系统的音质、音量和声场效果。
因此,选择适合自己需求的喇叭是建立一个良好音响系统的关键。
2.2 通讯设备喇叭被广泛应用于各种通讯设备中,如电话、收音机、对讲机等。
在这些设备中,喇叭可以将声音信号转化为声波,并传播到周围的空间中,使人们可以听到交流的声音。
喇叭的音质和音量对通讯设备的效果有着重要的影响。
2.3 汽车音响随着汽车的普及,汽车音响也逐渐成为了人们生活中的一部分。
音箱的结构及工作原理
音箱的结构及工作原理
音箱是由多个组件构成的,每个组件都有各自的功能,共同协作来实现音箱的工作原理。
主要的组件包括:
1. 音箱壳体:音箱壳体是音箱的外部结构,可以是木材、塑料或金属等材质制成。
它的主要作用是保护内部电子零件以及提供结构支撑,同时也能影响音箱的声音特性。
2. 喇叭单元:喇叭单元是音箱中最重要的组件,负责将电信号转换成声音。
它由磁铁、驱动器和振膜组成。
磁铁产生磁场,驱动器通过电流控制振膜的运动,使之产生声音。
3. 音频放大器:音频放大器接收来自音源的低电平信号,并将其放大到足够的功率以驱动喇叭单元。
音频放大器通常由功率放大器和前置放大器组成,其中前置放大器负责增强输入信号的幅度,功率放大器负责将幅度放大到可驱动喇叭单元所需的功率。
4. 电子滤波器:电子滤波器用于处理音频信号,将不同频率的音频分离开来,以便喇叭单元专门处理各自的频段。
常见的电子滤波器包括低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器。
5. 输入端口:输入端口是音箱接收音频信号的接口,通常使用多种连接方式,如有线连接、蓝牙、Wi-Fi等。
工作原理:当音频信号进入音箱时,首先经过输入端口传输至音频放大器进行放大。
放大后的信号经过电子滤波器分离成不
同频率的信号,然后分别经由多个喇叭单元产生声音。
喇叭单元中的驱动器通过电流的控制使振膜振动,产生声波。
不同振膜的振动频率和幅度会产生不同的声音效果。
最终,音箱壳体起到固定和扩散声音的作用,使声音能够以空间音效的形式传输到听者的耳朵中。
教你看懂扬声器单元的各项数据
教你看懂扬声器单元的各项数据2015/8/26 17:25:32 来源:艾维音响网[提要]今天,艾维音响网给大家介绍一下扬声器单元的一些主要参数。
艾维音响网今天,艾维音响网给大家介绍一下扬声器单元的一些主要参数。
以下面一款型号6寸半低音单元为例,它的参数表可以在商城找到。
以它的数据为例:第一部分是关于这个单元的特征的纯文字描述:这类单元是一种紧凑型短音圈单元,带有环形钕磁。
申请了专利的磁路提供了非常长的线性冲程,同时力系数很高。
上夹板设计成可以“引导”磁体附近后向气流的形状,同时由于铸铝盆架的设计非常开放,这个单元真正避免了声压缩。
接下来,就是所谓的"DriveHighlights"部分,也就是这个单元的亮点所在。
写的是“钕磁,短音圈磁路系统,特长线性冲程”。
第二部分就是参数表,放大看一下:参数中英对照:fs:谐振频率(单元自由场谐振频率,单元阻抗峰所在频率,此处电相位角为0度)Qms:机械品质因数(此处s代表扬声器单元Speaker,下同)Qes:电品质因数Qts:总品质因数BL:力系数(磁隙磁通密度B与位于磁隙中的音圈导线长度的乘积)Rms:机械力阻Mms:总振动质量(包含所推动的空气负载,不含空气负载的为Mmd)Cms:悬挂顺性(由折环与支片的顺性构成)Sd:有效振动面积Vas:等效容积Sensitivit:灵敏度在这个表中,所有的数据又分成了四个部分分别是电参数、T/S参数、额定功率、音圈和磁体参数。
1. 电参数在电参数中,首先是“nominalimpedance",即额定阻抗,或叫标称阻抗、名义阻抗。
什么意思呢?一般是指单元谐振峰后面(频率更高的方向)阻抗最低点的近似值。
网络配图本文我们研究的这个单元最低点大约在150赫兹处,数值大约是7.5ohm(下面写的Zmin就是),近似值就是8ohm了。
那如果是7.1ohm呢?还是标成8ohm。
大多数单元的额定阻抗不是8ohm,就是4ohm。
扬声器(喇叭)的结构图及工作原理
闲来无事,发个喇叭的结构的图。
这个图因为是网上找来的少了中心定位片(弹波)、防尘罩和引线(猪尾),大家看明白了我就不画了,有人要求我就继续找。
1:折环,和弹波一起定位鼓纸(振膜,纸盆)做径向运动。
折环的材料一般有橡胶,布基加胶纸质等,折环的软硬和柔顺度,直接影响鼓纸在整个运动形成里的线性,影响喇叭在整个标称功率内的表现曲线。
2:鼓纸,就是喇叭主要的发声部件。
材料主要是纸浆加上其他材料,近年来多种特性不同的材料进入,有聚丙烯、炭纤维,金属钛等等,甚至金刚石。
但是主流还是纸浆,一方面造价低廉,另一方面容易做成喇叭振膜所要求的复杂曲面。
3:T铁,夹板。
材质为软铁,即纯铁,也叫电工铁,主要特性是导磁,但是没有剩磁,就是磁场消失后,它的磁性也立即消失。
此铁的纯度和品质,直接影响喇叭的效率,非线性失真等重要参数,其中夹板的厚度影响喇叭的冲程。
长冲程扬声器的T铁夹板都特别厚,就是在音圈的整个行程内都可以切割平行的均匀的磁力线。
夹板和T铁中柱的间隙越小,音圈运动所需的功率也就越小扬声器的效率越高,所以,磁液型的扬声器在T铁和夹板之间注入磁性液体,等于缩小了他们之间距离另一方面也把音圈的热量迅速带走,提高了扬声器的功率承受能力。
4:磁钢,一般叫磁铁、永磁铁,磁钢叫法更准确一些。
在扬声器组装之前是没有磁性的,在和T铁夹板用粘合剂粘好后,在充磁机上充磁,最后的剩磁就是磁钢的磁性,这个剩磁量就是磁钢的磁性大小,根据法拉第电磁感应定律,磁通量越大,一定的电流在磁场中运动的力就越大,所以为了提高扬声器的功率,现在应用了许多强磁性材料,如铷铁硼。
5:音圈:一般为扁平的自粘铜漆包线绕制,是个非常矛盾的部件,为了增大电流(增大功率),线径就要增大,线径大了,要求磁隙就大了,磁隙大了,功率效率反而下降,所以只能在矛盾中取中间值。
音圈一般为两层绕制,单层绕制无法引出线。
为了不改变磁隙大小又能增加电流形成的磁场,就只能增加音圈的直径。
喇叭单元的基本结构
喇叭单元的基本结构(一)基本结构很简单1、折环折环,又叫皮边。
它的作用首先是为锥盆(2)的运动提供一定的顺性,也就是具有一定的柔性,让锥盆可以前后运动,另外还有辅助定心支片(4)对锥盆音圈进行定位,让音圈保持在磁隙,并提供锥盆运动的回复力的作用。
在最早的喇叭上,折环就是锥盆最外沿的部分,也就是没有专用的折环材料。
后来出现了皮革、布基、橡胶、塑料等各种各样的折环材料,折环形状也多种多样。
根据折环的作用,有时候可以从折环的形状粗略估计单元的冲程情况,宽而高高鼓起的折环常常意味着单元有较大的冲程,但这并不准确。
另外宽大的折环往往对声音有不利的影响,下文马上提到。
虽然现代的折环从锥盆中分离出来,是一个的结构,但它仍然会对声音有很大的影响。
一个方面,折环跟着锥盆一起振动,这个振动对喇叭单元整体的声音辐射有贡献。
因此计算单元的有效振动直径时,通常要包含折环一半的宽度(也有只计1/3的)。
所以有效振动直径就是折环中部所围的圆的直径。
另一个方面,折环的振动又无法与锥盆完全一致,它有自己的谐振特性,可能在某个频率处与锥盆的运动正好反相,于是就产生了一种现象,即所谓的折环反共振,并影响锥盆的运动,最后在声音输出上产生“中频谷”。
所以呢,折环最好能自己消耗掉这种振动的能量,也就是要有很好的内阻尼。
不同的材料具有不同的内阻尼,一些胶水也常常被涂在折环上用来提高内阻尼,以抑制中频谷。
另外折环的形状、几何尺寸等对"中频谷“也都有影响。
”中频谷“不仅仅可以从频率响应曲线上看出,由于它是一种谐振引起的现象,所以常常还会很明显地体现在阻抗曲线上.题外话:我们能不能认为,单元的阻抗曲线越光滑越好?(问题2)由于”中频谷“与折环有很大的关系,大家在测量中可能会发现近场测量时测不到这个”中频谷“,为什么呢?(问题3) 另外,有些折环材料的顺性受气温等影响较大,当气温较低时,有些单元的谐振频率fs就会升高,比如我用过的vifa P13wh,在南方的冬天会升到300Hz以上,非常。
电喇叭的结构与原理维修
电喇叭的结构与原理维修
电喇叭是一种将电能转换为声能的装置。
其基本结构包括磁环、音圈、振膜、导线、磁铁、支架等部分。
下面是电喇叭的工作原理和维修方法:
1. 工作原理:电喇叭的工作原理是利用电流在磁场中的作用力,使得音圈在磁场中上下震动,从而带动振膜振动,产生声音。
具体来说,电流通过音圈时会产生磁场,这个磁场与磁铁的磁场相互作用,使得音圈上下振动,从而带动振膜振动,产生声音。
2. 维修方法:
(1)检查连接线路:电喇叭不响或声音不清晰的原因可能是连接线路松动或损坏。
需要检查连接线路是否牢固,是否有破损。
(2)更换磁环:如果电喇叭的磁环出现裂纹或变形,需要更换磁环。
更换时需要选用与原来相同规格的磁环。
(3)更换音圈:如果电喇叭的音圈出现断路或短路,需要更换音圈。
更换时需要选用与原来相同规格的音圈。
(4)更换振膜:如果电喇叭的振膜出现撕裂或变形,需要更换振膜。
更换时需要选用与原来相同规格的振膜。
(5)清洁磁铁:如果电喇叭的磁铁表面积累了灰尘或污垢,需要清洁磁铁。
可以使用软毛刷或棉签擦拭磁铁表面。
以上是电喇叭的工作原理和维修方法,希望能对您有所帮助。
喇叭结构
扬声器的组成部分泡泡网音频频道9月17日这些天,漫步者最新推出的微型音箱M20可谓是赚足了大家的眼球。
其独特的USB HUB功能,给用户带来更多的使用体验。
另外,个性的造型和出色的做工,也是它成功的地方所在。
防尘帽→密封海绵→振膜+折环→音圈→定心支片→盆架→夹板→T铁→磁钢→防磁罩与此同时,M20所采用的全新设计的扬声器(型号为:9NT),也颇为受人关注。
日前,我们拿到了这只扬声器的拆解示意图。
虽然尚不知道其具体的设计与材质,但这并不妨碍我们再结合其它的产品,为大家做一次知识的普及,为大家解读一下扬声器的主要组成部分。
首先要明确一点,扬声器的种类有很多,但我们平常见到最多的就是这种电动式锥形扬声器。
其大体由磁回路系统(夹板、T铁、磁钢)、振动系统(振膜、音圈)和支撑辅助系统(定心支片、盆架等)等三大部份构成。
注:叫法有多种,而且不同单元实际使用偶尔也会不一样,大家阅读时注意对照照片。
防尘帽和密封海绵我们现在看到的,便是单元的防尘帽和密封海绵部分。
其中,后者从字面就很容易理解,它主要是起单元和箱体之间的密封,以防止气流的不正常流动。
而下面,我们重点说一下前者——防尘帽。
防尘帽,也叫防尘罩,就是图中那个突起的部分,顾名思义,它最主要的作用就是防尘。
其对于整个单元系统的发声效果来讲,作用并不大,影响也很小。
而这也就是说,即将你将防尘罩取下来,单元仍可以正常工作,而且声音变化很小。
然而,变化小并不是说一点变化没有。
防尘帽的好坏,对高频性能是有一定影响的。
这与防尘帽的形状及材质有关,例如早年的纱质防尘帽就不错——其质量轻、气阻小。
振膜(鼓纸)和折环下面,我们来看“振膜+折环”。
其中,振膜是我们平实的叫法,而专业一点儿的叫法是鼓纸(也叫做纸盆)。
M500增强版的低频单元我们先说鼓纸,鼓纸是声音单元的声音辐射器件,在相当大的程度上决定着扬声器的放声性能。
所以,无论哪一种鼓纸,要求既要质轻又要刚性良好,不能因环境温度、湿度变化而变形。
扬声器的结构介绍
扬声器的结构介绍扬声器是将电信号转化为声音信号的装置,它在我们日常生活中扮演着非常重要的角色。
扬声器的结构设计是基于原理和功能的需求。
下面是一个关于扬声器结构的详细介绍。
首先是振膜。
振膜是位于扬声器的前面板上的薄膜状元件,通常由纸、塑料或金属制成。
它的主要作用是将来自磁系统的振动转化为声音信号。
当通过磁场作用力使振膜振动时,它会产生可听到的声音。
接下来是磁系统。
磁系统通常由磁铁和磁场导向装置组成。
磁铁一般由永久磁体制成,它提供了扬声器所需的磁力。
磁场导向装置主要是用来控制磁场的分布,使其能够正确地作用于振膜上。
磁系统的设计对扬声器的性能有着重要影响,比如磁力的强度、磁场的均匀性等。
最后是电声变换。
电声变换是将电信号转化为磁力信号的过程。
它由磁场导线圈和振动线圈组成。
磁场导线圈是一个固定在扬声器的磁系统中的线圈,它通过流过电流来产生磁场。
振动线圈则是位于振膜上的一个可动线圈,它通过流过电流的方式与磁场导线圈产生相互作用。
当电流通过振动线圈时,磁场导线圈中的磁场将使振动线圈受到力的作用,使其与振膜一起共同振动,并产生声音信号。
除了以上三个主要部分,扬声器的结构还包括一些辅助部件。
比如,音筒是一个空心的声学腔体,它用来扩大声音的频率范围和增强音质。
孔洞是用来平衡扬声器在不同频率下的振动的,以减少共振和失真。
还有连接器、支架等部件,用于连接扬声器和其他设备,以及保持扬声器的稳定性。
总的来说,扬声器的结构是一个精心设计的系统,它将电信号转化为声音信号。
振膜、磁系统和电声变换是三个核心组件,它们共同工作,使扬声器能够产生出清晰、高质量的声音。
扬声器的结构还包括一些辅助部件,它们起到平衡、扩大声音范围和增强音质的作用。
通过不断的创新和改进,扬声器的结构不断演变,使其能够更好地满足不同的应用需求。
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主要部件就这些,名称和作用大家都知道吧?(问题1):一、折环折环,又叫皮边。
它的作用首先是为锥盆(2)的运动提供一定的顺性,也就是具有一定的柔性,让锥盆可以前后运动,另外还有辅助定心支片(4)对锥盆音圈进行定位,让音圈保持在磁隙中央,并提供锥盆运动的回复力的作用。
在最早的喇叭上,折环就是锥盆最外沿的部分,也就是没有专用的折环材料。
后来出现了皮革、布基、橡胶、塑料等各种各样的折环材料,折环形状也多种多样。
根据折环的作用,有时候可以从折环的形状粗略估计单元的冲程情况,宽而高高鼓起的折环常常意味着单元有较大的冲程,但这并不准确。
另外宽大的折环往往对声音有不利的影响,下文马上提到。
虽然现代的折环从锥盆中分离出来,是一个独立的结构,但它仍然会对声音有很大的影响。
一个方面,折环跟着锥盆一起振动,这个振动对喇叭单元整体的声音辐射有贡献。
因此计算单元的有效振动直径时,通常要包含折环一半的宽度(也有只计1/3的)。
所以有效振动直径就是折环中部所围的圆的直径。
另一个方面,折环的振动又无法与锥盆完全一致,它有自己的谐振特性,可能在某个频率处与锥盆的运动正好反相,于是就产生了一种现象,即所谓的折环反共振,并影响锥盆的运动,最后在声音输出上产生“中频谷”。
所以呢,折环最好能自己消耗掉这种振动的能量,也就是要有很好的内阻尼。
不同的材料具有不同的内阻尼,一些胶水也常常被涂在折环上用来提高内阻尼,以抑制中频谷。
另外折环的形状、几何尺寸等对"中频谷“也都有影响。
”中频谷“不仅仅可以从频率响应曲线上看出,由于它是一种谐振引起的现象,所以常常还会很明显地体现在阻抗曲线上,请看下图:题外话:我们能不能认为,单元的阻抗曲线越光滑越好?(问题2)由于”中频谷“与折环有很大的关系,大家在测量中可能会发现近场测量时测不到这个”中频谷“,为什么呢?(问题3)另外,有些折环材料的顺性受气温等影响较大,当气温较低时,有些单元的谐振频率fs就会升高,比如我用过的vifa P13wh,在南方的冬天会升到300Hz以上,非常恐怖。
但这种情况在其他hifi喇叭单元中并不常见。
二、锥盆锥盆,又叫振膜,也就是喇叭单元中最重要的一个振动部件,由它来直接驱动空气,把单元的机械运动,转换为空气的声波传递运动。
锥盆直接决定了单元重播声音各个方面的性能,例如频率响应、失真、甚至灵敏度等。
其中,锥盆的大小、几何形状、材料性能、质量(重量)等方面的特征都是重要的。
这些因素中,首先是锥盆材料。
最早的锥盆材料就是纸,当然,纸的种类本身就非常多,性能也有巨大的差别。
后来又发展出金属(铝等)、塑料(如聚丙烯等)、高分子纤维(芳纶纤维、碳纤维等)、精细陶瓷(氧化铝陶瓷等)、复合材料(钻石涂层、三明治结构)等等,不胜枚举。
理想的锥盆材料应该是刚性(杨氏模量)极好,密度极小,内阻尼大等。
杨氏模量大是为了使喇叭单元重放声音的带宽(频响范围)足够大,特别是为了提高重放范围的上限(关体来运动的,这个频率范围就是所谓的活塞运动区,这时候声音的重放性能主要是由单元的电和力方面的设计决定的。
当重播的频率提高时,锥盆就无法做为一个整体来运动了,而是会产生所谓的分割振动,锥盆各个区域的振动行为各不相同,如下图所示:注:图中的+号表示这个区域运动方向与音圈的运动方向相同,或同相;-号表示该区域的运动方向与音圈的相反、或反相。
从这个图上可以看出,低到420Hz,这个六寸半的单元就开始分割振动了。
分割振动的出现,使得频率响应不再平滑,出现许多峰谷,并产生失真。
很多金属锥盆严重的分割振动的谐振峰(也有人称之为盆裂峰)的高度可以高达10dB以上。
除了峰以外,分割振动的谐振现象在频响曲线上也可能表现为谷。
金属盆的分割振动谐振峰明显,并不意味着非金属锥盘就没有严重的分割振动,而可能是更严重(在较低的频率就开始了,我曾经开玩笑地形容说“高频基本靠抖”)。
但是许多非金属材料,如纸、聚丙烯、具有良好的内阻尼,较好地吸收了这些分割振动的能量,所以在频率响应曲线上看,谐振产生的峰谷不是很明显,但毕竟存在。
这些谐振严重时也可以从阻抗曲线上看出来。
如下图所示的曲线:为了提高内阻尼,有些锥盆表面还涂上某种胶水。
而锥盆表面有时也做出各种形状的加强筋,主要目的也是抑制分割振动。
重播的上限还与锥盆的质量以及形状有关,如盆剖面是直线形、抛物线型还是指数形,盆的顶角等等。
锥盆的质量也影响重播的下限。
喇叭单元,特别是高音单元中,振膜(这时候不能叫锥盆了)的形状还影响重播声音的指向性。
一般来说球顶的指向性比反球顶的广。
一种很特殊的振膜形状是平板振膜:一般来说,平板振膜由于消除了锥形振膜中存在的前室效应,所以一定程度上可以抑制中频谷,但指向性不好,目前大多数平板扬声器的音质也不是很理想。
三、防尘罩防尘罩么,不就是个盖子,有啥好说的?没错,盖子是它的首要功能,防止异物落在磁隙中影响音圈的运动。
它做为一个盖子,同时还具有一个和折环一样的功能,就是把锥盆前后方的空气隔离开,避免向后辐射的声音绕到前方,而造成声短路。
(但事实上有少数单元的防尘罩特意留有小孔,为什么捏?(问题4))但是防尘罩是粘在振膜的中央和振膜一起运动的,所以它也会推动空气,产生声辐射,因此防尘罩也会影响音质。
不同的防尘罩,形状和材质不同,常见的是鼓起来的一个球顶形状的,也有凹下去的,如下图的喇叭用的:也有些防尘罩与振膜是一体成形的,如Dynaudio的低音单元,采用大音圈的同时使用大型的一体成形防尘罩,这样的防尘罩使得整个锥盆的形状有点接近平板振膜,好处是可以抑制中频谷,并且组装的工艺可以简化:另外,防尘罩的材质也会影响单元的频率响应。
出于市场的考虑,防尘罩还被赋予了重要的装饰功能,特别是在车用超低音单元上。
有不少单元并没有防尘罩,比如SEAS的许多单元在导磁柱上安了一个金属的相位塞,这防尘罩就没地方装了。
相位塞可以改变声波传递的途径,对声音输出有一定的影响,但单元的防尘功能就差了一些,后向辐射也会在一定程度上“泄露”到前方来。
对于SEAS 的一些单元来说,金属相位塞最重要的优点应该是它加强了音圈的散热,可以提高单元的功率。
带相位塞单元的有效振动面积的计算方法有别于带防尘罩的单元,差别在哪里?(问题5)四、定心支片定心支片,又叫弹波。
它的功能主要是为锥盆的运动提供回复力,并使音圈在运动时仍能保持在磁隙中的正确位置。
除此之外,它还能防止异物落入磁隙。
虽然很少被人注意到,但在高保真低音单元中,定心支片的性能对单元低音的重播有非常重要的影响。
它不仅和锥盆、折环以及音圈一起决定单元的fs、Qts等T/S参数,还影响单元的动态、失真等性能。
大声压下单元的性能与定心支片有很大的关系,但是目前国内相关行业对这方面的认识似乎还不是很充分。
定心支片一般用棉、麻、聚䣷亚胺、NOMEX等纤维织成的布做成,然后浸上树脂使之定形(波浪形)、变硬。
力-位移曲线是定心支片的基本参数。
新单元的定心支片比较硬,经过一定时间的工作之后会慢慢变松,使得单元整体的fs、Qts等均发生变化,这也是“煲”喇叭的主要原因。
五、盆架盆架是整个喇叭单元的骨架,大多数部件都直接或间接地固定在盆架上。
但它对声音的影响却相对较小。
盆架主要用铁皮、铸铝或塑料做成。
大家都喜欢铸铝的盆架,因为看起来摸起来都很爽。
铁皮盆架和塑料盆架的成本当然要低许多。
至于盆架对声音的影响,主要在两个方面,一方面是盆架的刚性不够时,可能在单元工作时产生谐振,那就会使频率响应产生峰谷,并导致失真,但这个问题通常都比较轻微。
另一个方面,设计不良的盆架可能会使锥盆后方的气流受到影响,声波在盆架内的反射也会影响声音的输出。
所以现代的高保真低音单元的盆架都是相当的开放,比如这个scanspeak的新设计:还有AT的这个设计:上面这个单元在定心支片下加了一块海绵,是什么作用?(问题6) 六、音圈九、音圈骨架上图中,音圈骨架为什么大多数切开一个细槽?(问题7)音圈是喇叭单元发声的中心部件,喇叭完成从电能到机械能的转换,就是依靠音圈来进行的。
音圈处在上夹板与导磁柱围成的磁隙中,当电流通过时,就产生力,发生运动。
这个力是磁隙中的磁通密度与音圈导线长度的乘积,记为BL,它也是喇叭单元的重要参数之一。
音圈的工作与磁路关系非常密切,首先是它们几何尺寸的相对大小就会明显影响喇叭单元的声音表现。
按照音圈绕线的宽度与磁隙高度之间的关系,可以把喇叭单元的音圈磁路结构分成两大类,一类是长音圈结构,另一类是短音圈结构。
如下图所示:一款长音圈设计的AT单元剖面图,i注意图中音圈绕宽与磁隙高度的关系:上图中,磁隙高度是否与上夹板厚度相等?为什么?(问题8)由于磁隙中的磁场是比较均匀的,而磁隙外的磁场是不均匀的。
所以在一定范围内,也就是所谓的线性冲程内,短音圈结构利用的始终是均匀的磁场,而长音圈利用的磁场中总有一部分是不均匀的,所以一般而言,短音圈结构天生具有较低的失真,但只能利用磁场的一部分,效率很低;而长音圈失真较高,但效率也较高,有利于控制成本。
所以现在大多数喇叭单元为长音圈结构,短音圈结构则很少见,而且大多数是用在高音单元或中音单元上。
上面给出的scanspeak的低音单元是少数短音圈设计的低音单元之一。
根据这些原理可知,对于短音圈结构,线性冲程的计算方法一般为(磁隙度度-音圈绕宽)/2。
长音圈结构的线性冲程应如何计算?(问题9)因此,为了得到足够的线性冲程,短音圈结构的低音单元通常具有非常厚的上夹板和很窄的音圈绕宽,但非常厚的上夹板又会让磁隙中的磁通密度下降,加上短音圈只能利用其中一部分的磁能,所以要得到适当的效率,就要使用巨大的磁体。
下图是aune开发中的某款3寸小单元,磁体直径比振膜还大,上夹板与磁体差不多厚,高达8mm(多数6-8寸hifi单元的上夹板厚度为4-5mm):音圈上的绕线层数可以从1层到多层,有很大的变化,它与绕线的宽度和线径,一起决定绕线的长度、音圈的质量和电感等,从而进一步影响单元的阻抗特性、频率特性、功率承受能力等。
常见的是2层与4层。
一般来说多层音圈的电感较大所以高频响应较差。
但上图中的小单元绕线层数高达8层,却依然保持了很宽的重放带宽。
音圈线有铜线和铝线以及铜包铝线,其中铜包铝线的综合性能较优。
音圈线的截面形状又有圆形和扁平之分,扁平线有利于提高效率。
喇叭单元的额定功率与音圈关系最大,可以说单元的额定功率接近于音圈不被烧伤烧毁的最大功率。
其中,音圈的直径、导线的漆膜耐温性以及音圈骨架的种类有很重要的影响。
音圈骨架常用的材料可以分为金属与非金属。
非金属的主要有纸、聚酰亚胺、云母增强树脂等;金属材料常用的有铝和黄铜,其中铝合金是目前大功率单元最常用的音圈骨架材料。
由于金属在磁场中运动时会切割磁力线而产生涡流,所以要在骨架上纵向切开一个细缝。